2013年6月5日水曜日

装置改良と装置導入

先週は、修士2回生、板倉君との実験。
(今回も、本人からの名前と写真の掲載許可を得ました)


彼は、テルミット反応という、
金属酸化物を別の金属で還元し、
強烈な発熱反応によって瞬時に溶融状態の金属を作る
という反応を研究しています。


化学式で概念的に書くと、

 AO (金属酸化物) +  B (還元剤金属)
  →  A (製造された液体状金属) +  BO (副生酸化物)
ΔH<<0 (強烈な発熱)

で表されます。



本助成のテーマではありませんが、
やさしい科学技術セミナーでは、テルミット反応のデモ実験を
企画していますので、ここで少し紹介。


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3月までは横型水平炉を使って実験していたのですが、
彼の反応系では、サンプルの量を増やした方が効率的に進むのでは、
という方向性が導き出されていました。

そこで今回、より大型の反応容器を使用するために、
縦型炉へと変更することに


しかし、炉を変更したため、結局のところ、
 ・ 電気炉
 ・ るつぼ
 ・ 反応容器
 ・ フタ
のすべてを、今回変更することになりました。

炉と容器は、すでにあったものを流用し、
るつぼとフタは、ウチらで設計し、外注で作ってもらいました。
実験に至るまでに、色々な準備が必要なのです。。。


例えば、るつぼはこんな感じ。縦型炉の上から吊るす構造に変更しました。



さらに、せっかく装置変更するのであれば、
発熱反応で、表面が何℃まで上昇しているかというのを
定量的に解析するために、
放射温度計を使ってサンプルの表面温度を測定してはどうか
というアイデアを出し、
今回、装置メーカーからデモ機をレンタルしました。

なお、今回うまく測定できたら、
放射温度計を研究室で新しく購入予定です。
(本助成テーマではないので、別予算で購入)



装置のセット中



左からの固定が放射温度計。上からの観察はデジカメ。





板倉君も、あれこれ装置をいじりながら、
改良を行っております。

彼のみならず、私にとっても、
新しい装置、新しい反応は、いつになってもドキドキです。



さて、彼は、
新しい装置でテルミット反応を起こし、
放射温度計を使って無事に測定をできたのでしょうか!?

そして、無事に彼は、
この放射温度計を購入してもらえることになるのでしょうか??



研究成果は、9月3日~5日の資源・素材学会で
発表予定にしています。

乞うご期待!

4 件のコメント:

  1. 小倉(ジャパンプライズ)2013年6月10日 15:28

    そうえいばセミナーでテルミット反応実験をして下さるとおっしゃってましたね。あんなことやらせてくれる会場があると良いですが。実演ができたら画的にも良いし、オーディエンスの心をがっちりつかむことができますよね。
    明日の打ち合わせ、よろしくお願いしますっ!

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    1. 明日は、PCを持参しますので、
      どのような実験をするのか、動画でごらんください。
      よろしくお願いします!

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    2. 中原@Japan Prizeです。
      昨日、御茶ノ水でお見せ頂いた映像は、さすがにうなりました。
      ドキドキする実験であることは、確かですがやはりどういうシチュエーション
      でどのように安全を担保しながら行うか?については、アイデアを絞らねばなりませんね。
      でも、この実験は、たとえ少し離れた場所であっても、映像ではなく自分の目で見ることが大切だと思いました。その場の空気感とともに子供たちの脳裏に文字通り、高温で焼きつくものだと思います。

      頑張りましょう。応援します。

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    3. 中原様

      昨日は、ありがとうございました。
      見た目は派手ですが、フタがあれば安全性が高いと思います。

      この彼の実験動画は見せていませんでしたが、
      フタがないと、威力も派手なことになります。。。

      金属を作る実験なんてまず見られないので、
      ぜひ見てもらいましょう。

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亜鉛還元による太陽電池級シリコンの高速連続製造法に関する研究

安田 幸司
(京都大学 環境安全保健機構 助教)