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ろ過装置

一般小学生

まとめ

ろ過装置
液体とそれに溶けていない固体を、ろ紙を用いて物理的に分離するための装置一式

解説

ろ過装置は、主に漏斗ろうと)、ろ紙、ガラス棒ビーカー、漏斗台で構成されます。実験の際は、ろ紙を四つ折りにして漏斗に密着させ、少量の精製水で湿らせて空気を抜くことが重要です。これにより、ろ紙と漏斗の間の隙間をなくし、ろ過の速度を一定に保つことができます。

液体を注ぐときは、ガラス棒を伝わらせて静かに行います。また、漏斗の足の先端をビーカーの内壁に密着させるのが鉄則です。これは、液体の飛散を防ぐだけでなく、壁面を伝う液体の表面張力を利用して、ろ過のスピードを安定・促進させる効果があります。

分離法 対象の混合物 分離の原理
ろ過 溶けていない固体と液体 粒子の大きさの違い
蒸留 溶け合っている液体どうし 沸点の違い
再結晶 溶けている固体と液体 温度による溶解度の違い
コラム

ろ過は、粒子の大きさの違いを利用した物理的な分離法です。そのため、水に完全に溶けきっている食塩などの溶質を取り出すことはできません。溶質を取り出すには、加熱して溶媒蒸発させる蒸発乾固や、温度変化を利用する再結晶といった別の操作が必要になります。日常生活では、コーヒーのドリップや空気清浄機のフィルター、浄水場の砂ろ過などでこの仕組みが広く応用されています。

小学生のみなさんへ

ろ過装置そうちは、水の中にまざっている「とけていないもの」を取り出すための道具です。たとえば、どろ水からすなやゴミを取りのぞいて、きれいな水にするときに使います。

実験では「ろ紙」という特別な紙を使います。この紙には、目に見えないほど小さな穴がたくさんあいています。水はこの穴を通ることができますが、大きなすなやゴミは通ることができないので、紙の上にのこるという仕組みです。

使うときには、液体えきたいがはねないように、ろうとの先をビーカーの「かべ」につけるのが大切なルールです。また、いきなりドボドボ入れずに、ガラスのぼうをつたわせて、しずかに入れるようにしましょう。

ルラスタコラム

みんなが毎日飲んでいる水道水も、浄水場じょうすいじょうという場所で、大きな「ろ過」の仕組みを使ってきれいにされています。すな砂利じゃりの層に水を通すことで、目に見えない汚れまで取りのぞいているんだよ。

テストでの問われ方・理解度チェック

【基礎】 ろ過によって分離できるのは、どのような混合物ですか。
液体と、その液体に溶けていない固体の混合物です。
【応用】 ろ過を行う際、漏斗の足の先端をビーカーの内壁につけるのはなぜですか。
ろ過された液体が飛び散るのを防ぐとともに、漏斗の管の中を液体で満たして表面張力を働かせ、ろ過の速度を速めるためです。
【実践】 食塩水から食塩を取り出すのに、ろ過が適さない理由を説明してください。
食塩は水に溶けて非常に小さな粒子(イオン)の状態になっており、ろ紙の隙間を通り抜けてしまうため、物理的な大きさの差を利用するろ過では分離できません。

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