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福島第一第二原発を冷静に考えるコミュの【実験室】備長炭の除染実験等

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化学系の実験の出来る環境にいる方に、実験協力のお願い。
(もちろんそれ以外の方からも各種実験報告があればお願いいたします。)

 コメントに埋もれないため、トピ立て分が長くなることをお許しください。

 備長炭の「除染」について、いろいろ取りざたされていて、食塩や銅がいったいどういう働きをしているのか、疑問であることは再三書いてありますけれど、それでも、いろいろと報告が書かれていて向こうのトピの一般参加者の人が、皆デタラメを書いているとも思えないので、実際に何が起こるか確かめて見ないことには何も言えないだろう、ということで、実際に試してみました。

 使用したのは、しばらく使用した備長炭(だいぶ前から水に入れっぱなしで、事故後の水との入れ替えはほとんど無い状態でくみ置きの水に入れたまま(忘れて)放置していたものであるから、放射性物質の影響は0とは言わないが少ないはず。それ以前の水道水の各種成分は吸着しているだろう。)
 他に、10円玉。食塩。水道水。
10円玉は、財布から出した普通に汚れている10円玉を軽く水洗いしたもの。数枚は、金たわしで、少し表面を削ってキレイにした。食塩は瀬戸内の自然塩、みたいなヤツなので、Na,K,Ca、Mg,Cl が表示されて居たが、他の金属類などが微量に入って居ると思われる。水は東京の普通の蛇口から出るもの。(当然塩素が微量に含まれている。)

 比較のために、普通の水道水に10円玉を入れたもの、水道素に食塩を飽和近く溶かして10円玉を入れたものを用意し、それと共に、10円玉、飽和近くの食塩を入れた水に備長炭数かけらを入れた。

 入れた直後はもちろん何も起こらない。
 6時間ほどすると、食塩を入れたものは気持ち10円玉がキレイになってくる。水の状態は変わらない。
 12時間ほどして、驚くべきことに、銅と食塩に備長炭を入れたものが、白濁してくる。若干青みを帯びて白濁している。攪拌は全くしていないのに、ほぼ全体に均等に青白色に濁って居る。

 この段階で、一部を取り、酢酸(*)を入れると、融解して透明になる。

 さらに6時間ほどすると、青白色に濁っていた水の濁り成分が、沈殿しているようで、水は再び透明化するが、10円玉と、備長炭の上面には、うっすらと雪が積もったように不溶性の物質が積もっている。
 おそらく、白濁していたものの成分粒子が大きくなって、沈殿したものと思われる。沈殿物は、やや青みを帯びた白色。

 この段階で、全体をかき回して、沈殿成分を水中に拡散させその一部を採取して、酸性、アルカリ性の薬品を添加してどうなるか観測。
 自宅なので、きちんとした実験環境も薬品もないが、とりあえず、日常にある薬品(*)を用いて実験した結果が以下の通り。


弱酢酸:透明化し、そのまま6時間しても変化無し。完全に溶解していると思われる。
弱塩酸:透明化。ただし、塩酸を入れた場所は、若干緑色(透明)に変色後回りに馴染んで行く。一部濁りが残って浮遊していたが、時間が経つと次第に透明化していく。
弱水酸化ナトリウム:白濁には変化が無いものの次第に、粒子が結合して目に見える程度の(〜0.1mm位)塊にまとまり始めているようである。沈殿は数時間で次第に下降してきたが、その間、微細な泡を炭酸水のように放出し続けている。12時間ほどで、泡の放出はとまった。
弱アンモニア:白濁化。2時間ほど放置後も沈殿する様子がない。

(*)
弱酢酸=食酢、弱塩酸=トイレの詰まりとり。弱水酸化ナトリウム=トイレの詰まりとり。弱アンモニア=キンカン。(まぜると塩素を発生するものがあるので、取り扱い注意)

 さて、この実験は、まだ途中であるし、比較対照群もまだ不足しているので、今後も取り組みたいのだけれど、問題は、この青白色の物質。
 最初の数時間後に発生した濁りは、この物質の微細な粒子が浮遊していたものと思われる。水に不要なので、濁って居たものと思うが、不思議なのは、攪拌もせず、静置しただけであるにもかかわらず、溶液全体にほぼ均等に分布していたこと。
 その後数時間して、粒子が大きくなったためと思われるが、沈殿して、容器底部に沈降し、溶液自体はは、透明化した。(完全に透明か、薄く青い色を帯びていたかは、実験困難で分からなかった。)


 通常の10円玉表面の汚れは、ほとんどが酸化銅(CuO)であると思われるし、表面がキレイになると言う事は、それがとれたと考えるのが妥当と思われるが、他にも可能性はあるかも知れない。
 また、不思議な事は、この実験により、キレイになった銅表面は、確かに何らかのコートがされた状態に変化している。銅の色には違いないのだが、どうも微妙に色加減が違う。綺麗な光沢を持って居るのではなく、ただ銅色をしているのである。雰囲気としては、電気分解などで表面に付着した銅のような雰囲気にも見えるがしばらくそのような実験をしていないので自信が持てない。ただ、はっきりしたのは、その表面を金たわしでこすると、下から通常の金属銅の表面が現れた、ということである。
 この方法で、簡単に表面がぴかぴかの10円玉を作る事ができそうだ。(w

 確かに何らかの反応が起こっているようである。
 水道水と食塩だけでは起きなかった反応が、備長炭の投入によって起こっている様である。
 水中に銅イオンがそんなに多量に溶け出すとは思いがたいが、備長炭を入れた場合と入れない場合で、何故このような現象の違いが起こるのか。

 この青白色の物質が何であるのか、銅由来なのか、備長炭に由来するものか良く分からないし、10円玉の表面の変化も、中性の食塩水だけでこれほど急激に起こるということは、不思議である。炭が何らかの触媒となって居るとしても、直接表面に塗りつけているわけでも接触しているわけでもなく、同じ水溶液中に入れてあるだけである。もちろん、炭から微細な炭素粉が出て銅表面に接触していることは充分考えられるが。

 このような現象が実際に起これば、それが、備長炭に吸収された物質の影響である、というような考えも、捨てることは出来無い。
 もし、こうした実験を今までやったことのない人がこのような現象を見れば、何か、とんでもない事が実際に起こっていると言われて信じることも不思議では無い。

 そこで、このトピを読んで居る化学系の人に実験協力をお願いしたい。
 いま、私は、WetもDryも、実験できる環境にいないので、そうした実験環境のある人に、追試をお願いできないだろうか。
 もちろん、上記の様な極めて単純な実験であり、僅かなスペースと、ありきたりの実験用具と薬品がありさえすれば数日で再現できるはず。
 問題は、出来た青白色の物質が何であるのか、
 銅貨の表面に付着した物質が何であるのか、
 を特定出来ればよいので、実験の協力をお願いできる人はこちらに書いて頂けるとありがたいです。もちろん、実験するまでもなく、このような際の反応でできるものが特定出来るのであれば、それはそれでよいのですが。

 なお、「素性が分かるのは避けたい」という人は、一般向け書込ではなく、私への私信でも結構ですので、お願いします。
 どなたから私信を頂いたかは秘密を遵守します。ただ、実験の方法と結果、考察などは公開させて頂きたいと思いますので、場所が特定されるような特殊なことを書いて有る場合は、それを伏せる旨お書き添えください。

 以上ご協力お願いします。



 なお、他にも実験した方が良い事があれば、このトピに書いて頂けるとありがたいです。

コメント(38)

 塩酸(サンポール)

左:内容説明
中:滴下前(濁って居る)
右:滴下後(透明化)
水酸化ナトリウム(パイプキング)

左:内容説明
中:滴下直後(粒子が目に見える大きさに固まってきている)
右:滴下6時間後(粒子が沈殿している。黒い粒は、攪拌した際に備長炭の破片がはがれたものか?)
 なお、この間、細かな泡が発生し続け、表面にビールの泡のようなものがしばらく浮いていたが、数時間で徐々に消えていった。)
恐れながら。

水溶液の液性がアルカリ側へ傾いてはいないでしょうか?

水道水に含まれていたカルシウム等が析出し、のちの酸性液滴下により酸性側へ傾いた結果、再度カルシウム等が溶解し透明になったのではないでしょうか。

イオン化傾向、電池、電気分解あたりに答えがありそうに思えます。

電解液はNaCl、電極はCとCuでCuがやや溶解後に、気体としてCl2やH2が発生し、そののち水溶液が僅かにNaOHを含むようになりアルカリ側へ、そしてCu沈澱へとなっていないかと思いました。
無機は専門ではないし、電気化学はむしろ苦手なのですがw
思いついたことだけ列挙してみますと
要は【電池】になっているものと思われます。

青白色の濁り・沈殿は炭酸銅と思われます。析出に従って粒子が大きくなりコロイド様から沈殿したのでしょう。(水酸化銅かもしれません)
塩酸を加えた後の緑色は塩化銅が生じているのではないかと。

アルカリについては単純なものではなく酸化剤(次亜塩素酸)も含まれて居ますので
水酸化銅に変化した後、酸化銅になっているのではないかと。(加える前には無かったのですよね?)

塩化銅にアンモニアを加えていけば深青色の溶液となるはずですが、キンカンで大丈夫かどうか判りません。薬局ならば10%程度のアンモニア水が売っているかと思います。
析出しているのが水酸化銅ならばアンモニア水に溶けるはずですが・・・・

だいぶ沈殿が析出しているように見えますので、濾過するかかき集めてみてはいかがでしょう?
化学が苦手で実験してもその結果が科学的にどうなのか
よくわからない一介の主婦にはこういう実験はありがたいです。

備長炭で除染って本当にできるものなのでしょうか?
そんな簡単に放射能を無害化できるなら、東北の農家がこぞってやりそうなのに
やってるのは私のような情報に振り回されるだけの主婦達だけですよね?

備長炭に漬けたら泡が出たとか
不純物が出たから効果があるように錯覚しているだけなのか?
本当のところを科学的に知りたいです。

それと某コミュで素人がガイガー使って「こんなに線量が高い」と
絶望してる書き込みを良く見るのですが、
もともと、その土地にある放射能も計測してしまって過剰に絶望してるようにも思いますが
どうなんでしょう?

>おるかさん

ガイガーカウンターだけ。

http://g-c-m.org/ このページの

これ。
http://g-c-m.org/miso/
変なはかり方している人に、ここを教えてあげて下さい。

これ読んでからお話しすると、共通理解が得やすいと思います。

この炭の実験は、私も興味津々で見ています。
UFO教授 

線量計はおもちではないですか? ぜひ実験前、実験後の線量を〜〜
「青白色の沈澱」
致命的に精読できておらず、大変失礼いたしました。

カルシウム等の部分を特に無視してくださいませ。
10円硬貨は銅100%ではなく、亜鉛やすずを含んでいるそうです。

で、備長炭電池というのがあるのを初めて知りました。
http://www2e.biglobe.ne.jp/~shinzo/jikken/binchotan/binchotan.html
炭電池
http://ir.lib.osaka-kyoiku.ac.jp/dspace/bitstream/123456789/21660/1/KK_og_ikeko_39_025_1.pdf

10円玉がマイナス極になって(亜鉛)電池になっているように思えます。
沈殿物は、水酸化銅かなぁと思われます。

今度備長炭電池を作ってみようと思っちゃいました。(来年の夏の子どもの自由研究だわ)
>9の補足です。
純銅で実験したら、沈殿物ができるのかが謎です。

ホームセンターで売っているレベルの銅線だと不純物が入っている模様。
なので、同じように電池ができちゃう可能性が大きいと思います。

高純度の銅線は、サウンド用のでメーター当たり1万円くらいです。

試薬銅は粉末で1200円みたいです。
http://www.nomuratokushu.com/nsl_company/web_shop/47_49.html
UFO教授 さま

運営に関する議論(含:管理人への意見)に パコさんから管理人向けに
尋ねたいことがある旨の書き込みがあったのですが・・・ なぜ返事が無い?
と思ったらこんな素敵な実験をされてたんですね。
鬼が出るか蛇が出るか? 楽しみです。

運営に関する議論(含:管理人への意見)の返事も宜しくお願いします。



当初私も酸化還元反応かな?と思ったのですが、写真を拝見する限り10円玉と備長炭は非接触になっているので、電池の線は可能性が薄いような気がします。
そこで、昔、教え子の自由研究に付き合った時に調べた記憶をたよりに(ところどころ曖昧になっていますが…)、キレート絡みの仮説を立ててみました。

10円玉の錆は酸化銅(I)を主とし、水酸化銅(II)と炭酸銅(II)が微量含まれます。
Cl-が多量にあると錯化剤として働き、この錆が溶け易くなります。
#このため、「10円玉をピカピカにするには」というような自由研究では、酢だけよりも、酢+食塩のほうが錆を溶かすスピードが速くなる」という実験結果になるはずです。

塩化物イオンの錯化剤としての働きは、pHとは直接関係がなかったはずですので、ゆっくりと10円玉表面の錆がクロロ錯体として溶け出していくのではないかという気がします。銅のクロロ錯体は比較的不安定であったことも、注意しておくべきかと思います。

一方、備長炭は文字通り「炭」ですから、微量の金属酸化物(塩基性)を含むはずです。備長炭は多孔質になっているので、この金属酸化物はゆっくりと溶け出していくと思われます。この結果、時間が経つに連れて、この実験の系は塩基性に傾くのではないでしょうか。
前述のとおり、銅のクロロ錯体は比較的不安定ですので、水酸基が増えていくに従って、水酸化銅(II)の沈殿が生じる、という結果になるように思います。
丁度、水酸化銅を作るときに、銅アンミン錯体に水酸化ナトリウムを加えるような感じの反応ですね。
この場合、水溶液中の水酸化物イオン濃度は極端に上がらず、水酸化銅(II)の沈殿も再溶解・再沈殿を繰り返すため、反応初期には水溶液中を漂うように見えるんじゃないかと思います。

沈殿が水酸化銅であると仮定すると、酢酸との反応では酢酸銅が生成し、塩酸では塩化銅が生成しているはずです。
また、実験後の10円玉表面に金属光沢が見られないのは、微量の水酸化銅が残ってるんじゃないかな、と思います。

検証としては、

・備長炭を水に浸し、12時間程度pHの変化を観察する(できれば、pHメーターで測定したい)
・飽和食塩水+10円玉のみの水溶液に、塩基性の溶液を滴下してみる
・アンモニア水を大量に加える(上手く行けば、錯イオンができて、沈殿が溶解するはず)

あたりでしょうか。
ヒロシさま

ご心配下さいましてありがとうございます。

私が管理人様に質問させて頂いたのは8月22日 09:55、お返事を頂けるのを待ちたい旨を書きこんだのは8月23日 01:26 です。

管理人様はその間、8月22日 21:42 に雑談トピ#142にて、8月23日 05:20には問題発言・・トピの#298にて書き込みをされておりますので、私へのお返事を頂けないのは実験をされていたから、だけの理由ではなさそうだと考え始めております。

管理人様
試薬も少ない中での実験、お疲れ様でございます。
余談とはなりますが、活性炭の放射性物質の吸着はそれなりに(気休め程度に)効果があった、という実験結果を読んだことがあります。が論文とはなっていないので、公式データはございません。
ここって、ネタバレ禁止でしたっけ?

備長炭は関係なく、食塩水・銅・亜鉛って、ボルタ電池ですよね。なぜ豆球を点けないのか不思議です。
大体、備長炭がセシウム除去に効くなら、とっくに福一で使ってますよ。

まあ、”鰯の頭も信心から”と言いますし、耳を貸さない人達が頑張っているなら生暖かく見守るべきかと。
私もよこさんの「ボルタ電池」が一番に思いついたことです。
備長炭の影響を考えるのに、うーむとなってしまい検索しました。

飽和食塩水を用いることによる除染を考えると、脱水がキーワードだと考えます。
部屋に置いてあった炭って湿度を吸収しているので、その水分は出てくるかなぁと。

もともと、活性炭で吸着できるのは放射性ヨウ素であり、放射性セシウムは吸着できないのでは?
という疑問があります。
(空気中のチリなどにセシウムイオンが結合して、放射性セシウム化合物になっていれば
微量は物理的に炭の穴にひっかかる可能性はあります)

これが湿度を帯びていれば、食塩水で出てくるのかなぁと思うところですが、
本当に微量だと考えられます。
水の浄化に「炭」を利用するには無理があると考えます。

参考にしたもの
http://www2.qe.eng.hokudai.ac.jp/nuclear-accident/reactor/pdf/Q_and_A-16-detail.pdf

まさによこさんのおっしゃる、鰯の頭も信心からかなぁと思うところです。
>13 パコ さん
 ご返事遅くなりまして申し訳ありません。
 管理トピのほうに書込をしておきましたのでご覧ください。

 詳しくはそちらをご覧頂ければ分かると思いますが、素人には何も出来ない、と言う事を言うつもりは無く、情報を元に正しい判断をするために、気を付けるべきことを述べたつもりだったのですが、若干表現が誤解を招きやすいものであったかも知れない点お詫びします。
 電池となって居ないのか、と言う点に関しては、写真でご覧の通り、備長炭と、銅貨の間には、溶液しか有りませんので、そのような効果は少ないと思えます。
 ただ、電池として作用することはあり得ると思われますので、テスターにて測定しましたところ、
 炭素を正極、銅を負極として、条件の良いとき(プローブのアタリ具合が良いとき)0.2V程の起電力がありました。ただし、測定に用いたテスターのプローブの材質が不明ですが、プローブの正極を炭素に当て、負極は溶液中に中途につけた状態で、0.1V程度の起電力がありましたので、この辺の影響は無視できないと思います。当然プローブも主要な金属は銅であると思われますが。
 ですから、測定誤差はありつつも、若干の電池としての働きを持っている事は確かなようです。
 しかし、溶液は、単純な食塩水であり、硫酸、硝酸、塩酸と言った酸は入って居ないはずです。飽和食塩水ですから導電性があることは確かですが。
 測定に使用したテスターは安価なものなので、測定精度は、0.05V程度と考えられます。
 残念ながらPHは指示薬などが有りませんので、測定は出来ませんでしたが、「食塩、銅、炭素」だけから、PHが中性から移動するとしたら不思議です。

 次に実験するときには、備長炭を銅貨の上に載せて測定するようにしたいと思います。また、銅貨ではなく、より純度の高い銅(通常の電線でも銅貨より張るかに純度は高い。オーディオ用の無酸素銅ケーブルもあるけれど、実験のために外して切って、なんてしたくないので。それに、そのくらいの実験をするなら、もっと、ちゃんとした実験環境を整えてするようにしなければ意味が無いだろう。これは、あくまでも予備的実験と考えてほしい。)

 なお、Wikiによれば、10円玉には、次のように、Zn,Sbが含まれているので、イオン化傾向の大きいこれらの金属の影響も僅かにあるかとは思います。

銅 95%
亜鉛 4% - 3%
スズ 1% - 2%
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8D%81%E5%86%86%E7%A1%AC%E8%B2%A8
備長炭の成分分析データのページがありました。

http://www.kishu-binchotan.jp/mame/page8.html

ほぼ中性〜塩基性のようです。やや幅がありますね。
>塩化銅にアンモニアを加えていけば深青色の溶液となるはずですが、キンカンで大丈夫かどうか判りません。薬局ならば10%程度のアンモニア水が売っているかと思います。
析出しているのが水酸化銅ならばアンモニア水に溶けるはずですが・・・・
<
 私も、アンモニアを加えたら、むしろ、難溶性の物質が可溶性に変化するのではないかと予測していたのですが、予測に反して、白濁駅になりました。それから約1日経った現在、若干緑色を帯びたうす黄色の溶液になって居ます。少し透明になってきていますが、まだ、完全に透明ではなく、薄く濁って居ます。

 なんか、本格的な実験のためには、試験管やピペットや、数種類の薬品をそろえないとならなくなりそうですが、そのために予算を使うのはなぁ。
 今私の大学は、全然「化学実験」に必要な機材が無いんですよね。隣の学科の研究室に頼みに行くのもちょっと面倒だし。(大体夏休み中だし)誰か、そのくらいの機材持って居るところで自由に使えるところ有りませんか?中学か高校の理科室で充分実験できるものですから。
>ナカイサヤカさん
トピずれになりますが、ガイガーの疑問に対する説明ありがとうございました。
このサイト、とてもわかりやすいです。

>よこさん
ですよね。備長炭が唯一の対抗手段のように書かれてる方も
ちらほらいて、「それなら福島で困ってる現場や農家の人たちが
真っ先に使ってるはずなのに???」って思っていました。
>おるかさん
一応。。。先日、関西電力系のコンサルタントの方と話しをしたのですが。

活性炭は、原発の事故現場で使ってます。作業員のマスクやエアコンのフィルター、汚染水の除去装置にもです。
もちろん、飽和食塩水と10円玉を組み合わせるなんてことはしてませんがw

水道水のセシウム除去なら、今のところゼオライト投入が一番現実的でしょう。

もっとも、
 ・水道水にゼオライトを入れて攪拌した、いわゆる泥水の上澄みを飲む
  という行為に、
 ・極低レベルまたは不検出の水道水を「危ないと考える人達」が耐えら
  れるか
という問題があります。
まあ、米の研ぎ汁醸し液なんかを飲めるなら、泥水の上澄みの方がマシかもしれませんが。
>17 訂正 Sb(アンチモン) −> Sn(スズ) でした。
 アンモニア滴下溶液は、現在透明化し、若干黄味を帯びた薄い褐色をしています。備長炭と食塩、銅をいれたものは、沈殿物が青白色から、緑白色に変化してきているような感じです。(写真は後で出します)この辺の色変化がわかる様に一緒にカラーチャートを写しこんであります。

 備長炭+食塩
 備長炭+銅
の、独立したものも作成して、半日以上経ちますが、目立った変化は見られません。


 ところで、備長炭を部屋に置くと良い、という話しですが、空気清浄機のフィルタには、普通、活性炭は入って居ますよね。そうしたものをつかわないとしても、備長炭に空気清浄効果を期待するなら、細かく砕いて(表面積を増やして)置くとか、袋に入れて吊すとかした方がずっと効率が良いと思うのですが。エアコンの吹き出し口とか、扇風機の前に吊すとなお良いはず。
 なぜ、そうしたことまで提起しないんでしょう?ただ置いておくより何十倍も効果的だと思うのですが。

 どうも、備長炭を売りたくてしょうがないような感じが見え隠れすると思うのは私だけでしょうか。



 
>UFO教授(敬称略)

>ところで、備長炭を部屋に置くと良い、という話しですが、空気清浄機のフィルタには、普通、活性炭は入って居ますよね。そうしたものをつかわないとしても、備長炭に空気清浄効果を期待するなら、細かく砕いて(表面積を増やして)置くとか、袋に入れて吊すとかした方がずっと効率が良いと思うのですが。エアコンの吹き出し口とか、扇風機の前に吊すとなお良いはず。
 なぜ、そうしたことまで提起しないんでしょう?ただ置いておくより何十倍も効果的だと思うのですが。

これ、すでにあるんです…
放射性セシウム吸着除去メッシュ(特許出願済み)
http://www.nippon-clever.co.jp/mesh/17.html

ちなみに

◆取り替えの時期
放射性濃度の高い地域の方は1ヶ月に一度、中性洗剤を入れた40℃以上のお湯に30分以上放射能フィルターを漬けていただき、ゴム手袋をした上で、もみ洗いしてください。
室内の太陽光の当たる場所で天日干しをお願いします。取り替えの際は、同じサイズの放射能フィルターを取り付けていただき、室外からの放射能の侵入を防いでください。
その他の地域の方も2ヶ月に一度を目安に取り替えを実施してください。
放射能フィルターが破れたり、穴が開いた場合は早めの交換をお願いします。

弊社の放射能吸着メッシュは室内に付着した放射性物質が発する放射性濃度を下げる商品ではありません。室内の放射性濃度を下げるには室内(床や壁、電化製品等)を濡れた雑巾等で拭き取って頂くこととなります。

もみ洗い…お手軽ですね。
色々信用出来ない箇所があって私は買ってないけど 結構mixiでも宣伝されてた気が。
>同時に 10円玉の溶解された金属(イオン)成分が野菜にも浸透してゆくと思われます
備長炭食塩での一夜漬けですね。
<
 えーと、彼等の主張では、銅を入れない状態の備長炭が、有害物質を吸着し、その後、吸着した備長炭から有害物質を出すために銅を入れる、ということなので、直接野菜を入れているときには銅を入れているわけではないようです。

 もともと、銅イオンには殺菌作用がありますが、体にも良くないはずなので、さすがにそこまではやっていないのでしょう。これは、備長炭を繰り返し使うための洗浄のようなことのようです。
 ただし、ここで、どのような物質がどのような反応をしているのかは、まだよく分かりません。
 彼等としては、「備長炭に吸収された有害物質が出てきた」「備長炭にはこれだけ有害物質を吸収する能力がある」ということを言いたいのでしょうし、デモンストレーションとしては、確かにインパクトがあります。
 ただ、これが何を意味しているのか分からないと、何とも言えません。

 昨日から今日までの間には目立った変化がありませんので、この辺で、「除染」した備長炭を洗い流して、再度新しい食塩水と銅を入れて、どのようになるか、観察してみようと思います。
 実験の経過報告です。

 青白色の沈殿の生じたものに関しては大きな変化はありません。先に書いたように、気持ち青から緑に変化しているように思えるのですが、その辺は後ほどカラーチャート等と比較しつつ検討します。
 食塩水に10円玉を浸けたものに関しては、目で見てうっすらと分かる程度に溶液が青みを帯びてきました。やはり、銅イオンが溶け出していると考えられます。

 調べて見ましたが、もし硫酸があったとした場合には、銅は水と錯イオンを作り、次のような構造で水中に存在する、ということです。

[Cu(H2O)4]2+  テトラアクア銅(?)イオン
(正四面体ではなく、平面の正方形配置のH2O の中心にCu2+ が入る)(*1)
この溶液は、薄青色の透明溶液で、塩酸を作用させると、
[CuCl4]2- テトラクロロ銅(?)酸イオン
という、黄緑色の錯イオンになるようです。
この色変化などは、実験の結果とある程度一致しています。

 硫酸の介在しない状態で、何故このような錯体が生じるのかは分かりませんが、NaCl 溶液は電解質ですから、若干の電気的なやりとりがあって、Cu2+イオンが微量に生じてもおかしくないでしょう。(この Cu2+ イオンは、単独では存在せず、上記で掲げたように、H2O が4つ配位した状態となって居ると考えられるようです。)
 この錯体は、NaOHaq または、NH3aq の添加により、 Cu(OH)2 という青白色の不溶性の物質に変化するということです。(*2)

Cu(OH)2 沈殿は、加熱により、CuO の黒色沈殿を生じる(*2)と言う事ですので、実験してみようとしたのですが、耐熱ガラス容器が手近に無かったのと、元々が飽和食塩水ですので、うまく加熱出来無いことから、現在、沈殿をすくい、水を加えてNaCl濃度を下げたものを作って居ますので、それから引き続き実験してみようと思います。


 何も添加しない(若干の不純物はある)食塩水中でも徐々に起こるのであれば、備長炭が、触媒としてこの反応を加速すると考える事は不自然ではありません。

(*1)ニューステージ化学図表/浜島書店P151
(*2)同上P146

 いずれにしても、今のところ言えるのは、食塩水に銅が溶け出して、何らかの物質を作って居るであろうことと、その反応は、備長炭が無くてもゆっくりとは起こると言う事です。

 今後は、上記の物質の変化から、どのような反応が起こっているのかを推測する事と、その際、備長炭がどのような働きをしているかを考える事です。

 今回実験に使った備長炭を再度洗い直して、同様の実験をして見るつもりですが、その際、
 同じような反応が起こったとしたら、単に炭とそれに付着している物質が、触媒作用を起こして銅のイオン化を早めたことは言えるが、それ以上のことは分からない事。
 もし、同じようなことがほとんど起こらなかったとしたら、炭の中から何らかの成分が溶け出したために触媒としての作用が変わったと考える事が出来るが、もしそうだとしても、溶け出した成分が何であるのかは特定出来ない、ということです。

 もちろん、きちんとした分光分析や、質量分析などをすれば何かが出てくるとは思うのですが、そこまでする必要があるのかどうか。
 写真は、また後ほど掲載します。とりあえず資料を調べた結果と、実験途中経過のレポートでした。
青白色の物質は、水酸化銅ですな。それが、邂逅している。高校
の化学の教科書を参照願います。

銅であることは、炎色反応で確認できます。

活性炭の効果は、表面積が大きいため水中の銅イオンを吸脱着
することでしょう。

あー、実験途中で発生したへんな粉とか沈殿物とか、分けていただけたら、
「電子顕微鏡で見て簡易的な元素分析」しますよ?
有機物だったら赤外とります。
(この二つは簡単だから仕事のどさくさに混ぜられる。
それ以外の機器分析は時間がかかるのと
複数人の目に触れるので、アンダーテーブルが無理w)

そういや、この実験の続きはどうなったんですかね?
自分でやれってのは無しで。

ちゃんと沈殿物を炎色反応で確かめましたか?
>ちゃんと沈殿物を炎色反応で確かめましたか?
<
 分光器があるわけではない環境下で、多量のNaが存在する溶液中の沈殿物について、たとえ、希釈とろ過を繰り返しても、その後のものから、炎色反応で調べると何がわかるのでしょうか?
 炎色反応によって、Na以外に銅が含まれていることがわかったとしても、それは、大した意味はないですし、どうやって調べるのか、調べると何がわかるのか目的と方法を教えてください。
UFO教授へ

>分光器があるわけではない環境下で、多量のNaが存在する溶液中の沈殿物について、

分光器が無い昔の人はどうやって化学の実験をしたのでしょうね。

>調べると何がわかるのか目的と方法を教えてください。

目的は、青水色の物質が何かを調べることです。
「この青白色の物質が何であるのか、銅由来なのか、備長炭に由来するものか良く分からない」
と書かれましたね?

手法は簡単です。青白色の物質を取り出して乾燥させ、家庭のガス
の火の上に少し投入します。

ナトリウムはオレンジ(高速道路のライトの色)で、銅は青緑な
ので、区別はつくでしょう。色盲だったらすみません。謝ります。

私は、銅の水酸化物だと予想しています。色と状態(ゲル化して
いる)ことから、そう判断できます。
水酸化銅>トピトップを書いた時点ではまだはっきりしなかったけれどその後の実験結果の考察などを通して、 Na(OH)2  と考えられるとすでに書いてあるんだけれど。
ゲル化>今までの記述や写真の中のどの部分から「ゲル化」していると判断したのでしょう?
炎色反応>NaとCuが含まれていることは確実だからあえてする必要はないだろう。そもそも炎色反応は普通は沈殿物を生成しないアルカリ金属を特定するときに使う「最終手段」。白金線を使わないとならないがうちにはそんなものはない。代用品は考えがたい。金線なら代用できるかもしれないが、そんな目的に使えるような格好をした金も白金もない。ほかの金属ではだめなことは当然。
 で、炎色反応で、ほかに何かが検出できるかというと、アルカリ金属であるセシウムがわかるはず。ただしCsの炎色反応は青色なので、バーナーの色と区別するのが難しく、さらに、そんな反応での色がわかるくらい存在していたら大変だ。
 だいたい、そういう実験をする設備はうちにはなく、ちゃんとした実験のできるところで調べてもらうほどの価値はない、ということも確かだから、これ以上何をしたらよいのだろうか。

 まあ、このあと、今回の実験に使った備長炭と新しい銅貨などで実験してどうなるか、また、備長炭を重曹で除染したら、何が起こるかを調べることはするつもりだけれど、重曹(NaHCO3)でなんか反応が起こるとも考えにくいし。まあ、普通のように、炭酸ガスを発するときに、炭の空洞の中で起こって内部にある汚染物質を洗い出す効果はあるかも知れないが、それが何かを特定するのは大変そうだ。まあ、やってみるつもりですが。

 ところで、ここの実験を見てか見ないでかわからないけれど、銅を使った除染はやめるようにとの話になってきたそうで。まあそれはいいこと。少なくとも、銅イオンが溶け出した溶液中につけた炭を食用のものに利用するのは、銅イオンが移る可能性を考えるとあまりお勧めできないが、微量であることも確かなんだけれど。
 もうひとつわからないのは、その代わりに重曹による除染を進めているが、そうして除染したものも食用に使うのは避けたほうが良いと言っていること。
 普通に重曹って、食器を洗ったり、食品に添加して使っているようなもので、危険性がそれほどあるとも思えないのですが。
なるほど、Cu(OH)2の書き間違いですね?揚げ足取りのようですみませんでした。
つうわけで、書き込みは削除しました。
>33 の2行目の Na(OH)2 は、明らかに Cu(OH)2 の書き間違いであることは、前後関係や今までの書き込みからわかると思うので、単純ミスとしてお許しを。

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