京都大学ELCAS(エルキャス)

平成27年度以前のレポート

化学

化学の2015年2月21日の内容はこちら

実習指導

中西 和樹  (理学研究科 化学専攻 准教授)
金森 主祥  (理学研究科 化学専攻 助教)

チューター

清水 太陽  (理学研究科 化学専攻 博士1年)
青木 陽輔  (同 修士2年)

ボランティア

なし

実施場所

吉田キャンパス本部構内理学研究科2号館518・523・524号室

実習内容

最初にこれから行う実験などについての簡単な講義を行い、その後融液冷却法による無機ガラスの作製、ゾル―ゲル法によるゲルの作製、電子顕微鏡を用いての多孔体の微細構造観察を行った。無機ガラスの作製ではホウ酸をベースとするガラスにおいて、アルカリ金属イオンの含有量が得られるガラスの外観にどのように影響するかを観察した。ゲルの作製では、ゾル―ゲル法における典型的な前駆体であるテトラエトキシシランと、有機無機ハイブリッド材料の作製に用いられるメチルトリエトキシシランをそれぞれ同条件で加水分解、重縮合反応を行い、得られるゲルの違いを観察した。微細構造観察においては、身近にある穴の開いた物質などから、共連続構造と呼ばれる整った細孔構造までを、走査型電子顕微鏡を用いて観察した。

説明に使った板書の一部
融液冷却法によって作製されたガラス

フェルマー数を使った証明の 説明をしています
ゲル作製において、
アンモニアを加えて塩基性とし、
重縮合反応を促進させる

ユークリッドによる証明の 説明をしています
電子顕微鏡を用いて身近にある紙の繊維を観察する


受講生の感想

  • いままで、ガラスが何故透明なのかということに疑問を感じなかったが、今回の講義を受けて、論理的に理解することができた。また、有機無機ハイブリッドのガラスをつくることは難しいということがわかった。まず、ガラスという物質自体が非常に不安定なものだということを体験できた。エタノールを液体窒素でガラス化する実験をしてみたいと思った。
  • 今までガラスというものが何なのかすらよく分かっていなかったが、きちんと仕組みを理解した上で実際に作製できたのでとても勉強になった。やった内容も盛りだくさんで、まったく飽きずに実験をすることができた。実験のなかで、「なぜそうなるのか」ということの説明をいつもしてくださって、理解できないところもあったが、やはり探究心が大切なのだ、単にガラスができた、で止まっていてはいけないとわかった。
  • ガラスは主がSiO2で他のは支えでしかないのだと思っていたが、過冷却のような状態と聞いて驚いた。プラスチックなども結晶だと思っていたが、そうでないと聞いてさらに驚いた。ガラス状のものをつくるのにはバランスが大切だと感じた。また、前駆体となる分子の形によっても状態が変わるのはとても面白い変化だと思う。金属でもできると聞いたので、金属の性質があるならば、金属の使用法についても応用が効くのではと思った。
  • ガラスは液体でも固体でもない物質ということを前に聞いたときにも驚きましたが、ガラスの色や透明度が変わる理由が穴の大きさという自分の想像もしていなかったことで今回もっと驚きました。また、高校ではなかなか見れない電子顕微鏡の画像なども見ることができ、最終の講義もとても満足することができました。

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