実験・自由研究のおすすめ2020|簡単おもしろ科学、化学、理科、工作のネタ帳

夏休み冬休みの宿題に役立つ、身近な材料を使って簡単にできる実験や自由研究の各テーマを紹介しています。なぜを楽しくおもしろく科学の不思議を探検しましょう。

高校生向け

次亜塩素酸水の作り方と濃度、使い方の実験

更新日:

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次亜塩素酸水って家庭でできるの?

次亜塩素酸水を作る

 

すぐ使いたい方へ

ジアテクターPというプールに使用する次亜塩素酸水を作る薬品が売られています。溶かしてすぐ使えるので便利です。

準備するもの

  • ジアテクターP(ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム)

実験

1.ジアテクターP(ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム)1.67g(付属の小さじ3杯と少し)を水道水1Lに溶かすと、1000mg/L(ppm)の次亜塩素酸水が作れます。
2.手指用にこれを10倍(100mLを1L)に薄めて使います。(100mg/L(ppm))
3.哺乳瓶の洗浄・ペット回り用に25倍(40mLを1L)に薄めて使います。(40mg/L(ppm))
4.トイレの壁や床用に12.5倍(80mLを1L)に薄めて使います。(80mg/L(ppm))
5.まな板・台所用品用に5倍(200mLを1L)に薄めて使います。(200mg/L(ppm))
6.吐しゃ物・カビ・おむつ用に2.5倍(400mLを1L)に薄めて使います。(400mg/L(ppm))

次亜塩素酸水の作り方の動画

経費をかけないでずっと作りたい方へ

準備するもの

  • 可変直流安定化電源
  • ワニ口クリップ
  • 炭素丸棒電極
  • 水槽10L
  • 食塩
  • 次亜塩素酸濃度試験紙
  • pH試験紙

実験

1.食塩20gを10Lの水の割合で溶かします。
2.炭素丸棒電極を固定して水槽に沈めます。
3.可変直流安定化電源のクリップを電極につなぎます。
4.電源を入れます。
5.プラスの電極から泡があまり浮き上がらない程度に、電圧を調整したり電極を離します。目安として20~25V、0.7~1A程度。
6.マイナスの電極からは水素が発生するので、換気を良くします。
7.約30~40分後、次亜塩素酸濃度試験紙で500mg/L(ppm)になったら終了です。pH試験紙で6~7付近です。
8.出来上がった次亜塩素酸水には、電極(炭素)が剥離したものが混じることがあります。気になる方はコーヒーフィルターでろ過しましょう。
9.使用方法:出来上がった濃度に合わせて、~10倍程度に薄めて除菌液として使用します。

まとめ

食塩(塩化ナトリウム)は、水に溶けて、

NaCl → Na+ + Cl-

のイオンになります。陽極側には、電子(e)が奪われて

2Cl- → Cl2 + 2e

と塩素ガスになります。塩素ガスは、水の溶けやすいので、水に溶けた状態で

Cl2 + H2O → HCl + HClO

になるものもあります。HClは塩化水素(塩酸)です。HClOが次亜塩素酸です。

陰極側は、電極から電子が供給されて

2H+ + 2e- → H2

水素が発生します。水素は水にほとんど溶けない性質なので、細かい気泡が電極の上に向かって移動し水面から放出されます。水素は、非常に軽い気体なので隙間からそのまま出ていきます。

水素ガスは、

そこそこの量が貯まる
火気がある
の条件がそろわない限り爆発しません。

食塩水なので、ナトリウムイオンが残ります。

Na+ + OH- → NaOH

ナトリウムは、水に溶けた状態でしか存在できませんので、陰極側は、水酸化ナトリウム水溶液になっていきます。

現実には、塩素ガスと混じってしまうので、

Cl2 + 2NaOH → 2NaClO + H2

という化学反応も一部で起きているので、次亜塩素酸ナトリウム水溶液になります。

陽極の塩化水素(塩酸)HClと陰極の水酸化ナトリウムNaoHは中和して中性になります。

参考にしたURL:https://www.youtube.com/watch?v=hH2p-FU-pPk&t=523s

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