電子レンジを用いたコバルト青色顔料の短時間合成法の開発と科学啓発活動への展開

使用微波炉短时间合成钴蓝色颜料的方法的开发及其在科学宣传活动中的应用

• 批准号: 15H00412
• 负责人: 米田 美佳
• 金额: $ 0.32万
• 依托单位: Okayama University
• 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-15H00412/
• 关键词: 電子レンジ; 短時間合成; 顔料

【研究目的】青少年の科学的関心を喚起する上で「色」は極めて効果的な実験テーマの一つである。しかし、身の回りの工業製品の着色に用いられる顔料の合成は、焼成に時間がかかることから科学啓発活動の題材としてほとんど取り上げられていない。本研究では、絵の具の色にもなっていることから青少年にとってなじみが深いと考えられるコバルトブルーを取り上げ、電子レンジを用いて短時間で合成できる簡便な手法を開発するとともに、科学啓発活動へ展開することを目的とした。【研究方法】コバルトとアルミニウムの水酸化物及び酸化物をそれぞれモル比がCo:Al=1:2となるように秤量し、マグネット乳鉢内で100分間混合した。混合粉体をアルミナるつぼに入れて、アートボックス内に設置し、家庭用電子レンジで5～20分加熱した。【研究成果】原料の組み合わせを変化させた結果、水酸化コバルトと水酸化アルミニウムを用いた場合に最も鮮やかなコバルトブルーが得られた。また、電子レンジによる加熱時間を変化させたところ、加熱時間が長くなるに従い明度及び彩度が増大し、加熱時間が10分から15分の間に彩度が大幅に向上した。得たコバルトブルーの色調を通常の電気炉焼成(1200℃, 昇温速度1℃/min, 2h保持)と比較したところ、20分の加熱時間で得た試料がほぼ同一の色調であった。本結果は、電気炉焼成と同等のコバルトブルーを電気炉と比べて極めて短い時間で合成できることを示している。このことから、本法は顔料を短時間で合成できる手法であり、科学啓発活動で顔料の合成実験が実施可能となると考えられる。本研究で得られた成果を活用し、平成28年度岡山大学公開講座にて体験実験を実施することが決定しているほか、青少年を対象とする体験教室も今後実施予定である。

[Objective] Scientific concern of adolescents is aroused by the "color" and the "fruit". For the coloring of industrial products, the synthesis and firing of pigments are the subject of scientific development activities. This study is aimed at the development of science and technology in a short period of time. [Method of study] The ratio of Co:Al=1:2 was measured and mixed within 100 minutes. Mixed powders are heated for 5 to 20 minutes in the interior setting and for household electronics. [Research results] Raw material composition and chemical analysis results, water acidification, water acidification. The heating time of the electron beam is changed, the brightness and chroma of the electron beam are increased, and the chroma of the electron beam is increased greatly when the heating time is increased from 10 minutes to 15 minutes The color tone of the sample was obtained by ordinary electric furnace firing (1200℃, heating rate 1℃/min, 2h hold). The results show that the electric furnace firing time is shorter than the electric furnace firing time. This method can be used to synthesize pigments in a short time. It can be used to synthesize pigments in a scientific way. The results of this study were used to determine the future implementation of public lectures at Okayama University in 2008.

项目成果

科学啓発活動に向けた電子レンジによるコバルトブルー短時間合成の試み

尝试使用微波炉在短时间内合成钴蓝以进行科学宣传活动

• 发表时间: 2016
• 作者: 米田美佳;後藤邦彰;中西真;藤井達生;野村俊之
• 通讯作者: 野村俊之