シャボン玉を用いた新規なアボガドロ定数を求める実験の開発

开发利用肥皂泡寻找阿伏加德罗常数的新实验

• 批准号: 15H00290
• 负责人: 増田 智
• 金额: $ 0.19万
• 依托单位: 茨城県立竜ヶ崎第一高等学校
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15H00290/
• 关键词: アボガドロ定数; シャボン玉

1. 研究目的ステアリン酸単分子膜を用いてアボガドロ定数(NA)を求める実験は広く知られているが, 膜が円形にならないために正確な面積を測ることが難しい。そこで, 我々の身の回りにあるシャボン玉に着目した。シャボン玉は球体で, 二重膜構造をとることから, NAを求める新規な方法開発が可能と考え, 教材化を試みる。界面活性剤にはオレイン酸ナトリウム(SO)を用いる。2. 研究方法(1) 濃度を調製したSO水溶液の表面張力と粘度を, それぞれジョリーばねばかりを用いて測定する。(2)シリンジにストローを装着させ, 一定体積の空気を送り込み, ほぼ均一な大きさのシャボン玉を作製する。(3)シャボン液の質量変化に応じてストローの角度が変化する装置を組み, 紙分銅と0.1mm定規を用いて1個分のシャボン玉液の質量を求める。(4)シャボン玉の形成過程を撮影し, 読み取り用のスケールと鏡を用いて, シャボン玉の半径を求める。(5)シャボン玉が球体で, 膜厚が極小で無視できるとみなして表面積を求めた。(6)1個分のシャボン玉の表面積をSO1分子あたりの断面積(オレイン酸での値)で割り, 膜を構成するSOの数を求める。(7)SOの分子量で1個分のシャボン玉液の質量を割り, シャボン玉表面のSOの物質量を求める。(8)求めた1個分のシャボン玉の膜を構成するSOの数をSOの物質量で割り, NAを算出する。3. 研究成果実験から得られたアボガドロ定数の最近値は5.5×10^<23>/molであり, SO濃度が約2×10^<-2>mol/Lのときであった。表 面張力は約29dyne/cmで, 市販のシャボン液の約21dyne/cmより大きい値となった。作製したシャボン玉はグリセリンなどを含む市販のシャボン液に比べ, シャボン玉の寿命が著しく短かった。今後は, シャボン液の流下を抑える条件を中心に, 実験環境を変化させて最適条件を模索する必要がある。

1. Research purposes The shape of the film is correct and the area is difficult to measure.そこで, I 々の body no return りにあるシャボン玉に目した.シャボン玉はsphereで, double membrane structure をとることから, NAをquest めるな法开発がpossibleとtestえ, teaching materialization をtestみる. Interface active acid にはオレイン acid ナトリウム(SO)をいる. 2. Research method (1) The surface tension and viscosity of the SO aqueous solution were adjusted by concentration, and the surface tension and viscosity of the SO aqueous solution were measured using the それぞれジョリーばねばかりを using the いて. (2) The シリンジにストローを is filled with させ, and the のempty を of a certain volume is sent り込み, and the ほぼ uniform な大きさのシャボン玉を is made する. (3) The angle changer of the シャボン liquid quality changer and the angle changer set of the device, The paper is divided into 0.1mm copper and the 0.1mm standard is used. The quality of the jade liquid is divided into 1 points. (4) The formation process of シャボン玉のを影し, 読みtakeり用のスケールとmirror を用いて, シャボン玉のradius をQuestionる. (5) The film thickness is very small and the surface area of ​​the シャボン玉がsphere is negligible. (6) The surface area of ​​1 divided のシャボン玉のをSO1 molecule あたりのsectional area (オレイン acid での値) で cut り, and the film を composition するSO のnumber を find める. (7) The molecular weight of SO is 1 point, the mass of the jade liquid is cut, and the mass of SO on the surface of the jade is calculated. (8) Find the number of めたのシャボン玉のfilmを composed of めた1 partのシャボンのfilmをするSOのnumberをSOのmatter massでcutり, NAをcalculate する. 3. The result of the research is that the final value of the られたアボガドロの is 5.5×10^<23>/molであり, and the SO concentration is about 2×10^<-2>mol/L のときであった. The surface tension is about 29dyne/cm, and the commercially available liquid is about 21dyne/cm, and the surface tension is about 21dyne/cm. Made of したシャボン玉はグリセリンなどを梀 commercially available のシャボン Liquid に比べ, The life span of the シャボン玉 is short and the life span is short. From now on, the conditions for the liquid to flow down will be at the center, and the optimal conditions for the environment will be changed and the necessary conditions will be necessary.