2か月第2週目の振り返りとプチ化学実験

今日は勤労感謝の日。晴天の祝日です。

週のあいだの休日は嬉しいものですね。

またしても遅くなってしまいましたが、先週の振り返りを残します。

2か月第2週 2023/11/13-2023/11/19
 ・学習・作業時間 32時間10分
やったこと
  ・作業シートの作成
  ・岡野の化学 53まとめ、54、55

先週は残業が多く、平日の作業時間が減ってしまいました。

年末になると忙しくなるのは今年も例外ではなさそうです。

プチ化学実験

日曜日は実家に帰って、久しぶりに田舎を訪れてくれた姪っ子、甥っ子と遊びました。

小学生の姪っ子と、ちょっとした実験をしました。

折り紙で作った花を水に浮かべて、花を咲かせてみるというものです。

せっかくなのでメカニズムを調べてみました。

紙の繊維を主に構成しているのは、セルロースという天然ポリマーです。

セルロースは、多くのグルコース(ブドウ糖)が直線状に繋がってできる高分子化合物です。

出典: https://dtp-bbs.com/road-to-the-paper/column/about-hydrogen-bond.html

グルコース分子は、水素結合を介して互いに繋がることで、セルロースを構成しています。

水素結合は弱い結合ですが、多くの箇所で結合するため合わさると大きな結合力になります。

出典: https://www.ipc.shimane-u.ac.jp/food/kobayasi/paperstructure.html

上の図のように、セルロース繊維は自然な状態では比較的直線的な構造を持っています。

ところが紙を折ると、紙の繊維には内部応力が生じ、繊維は不均衡のエネルギー状態に置かれます。

規則正しく緊密に結合していた結合配置が崩れてしまい、不安定な状態になっているのです。

その状態で紙を水につけます。

紙を水につけると、グルコース同士の水素結合の間に、水分子が入り込むという現象が起きます。

水分子は水素結合を形成する能力が高いため、グルコース分子間の水素結合を妨げ、新たな水素結合を形成します。

この水分子による素結合を介して繊維は膨張します。

この膨張は、繊維間の水素結合を再配置し、内部応力を緩和させます。

それによって繊維は元のより自然で安定した状態、つまりより直線的な配置に戻ろうとするため、折り目が開くのです。

これが、水の中で紙の折り目が開くメカニズムです。

・・・と、こんな内容をもっとざっくりとたどたどしく姪っ子に話してみたのですが、

突然始まった叔母の拙い説明を、真剣に聞いてくれる子どもの純粋さ、尊い・・・

わたし自身には子どもはいませんが、甥や姪、若い世代に分かりやすく知識を伝えたり、勉強の楽しさを教えられる存在になりたいと思いました。

そのためにもまず自分が楽しく勉強して、教えられる知識をつけないと。

そんなことを姪っ子と話しながら考えた一日でした。

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