ステンレス皿

一般小学生

まとめ

  • 実験において金属粉などをのせて加熱する際に用いられる、耐熱性と耐食性に優れたステンレス鋼製の皿。
  • 鉄にクロムやニッケルを含有させた合金で、表面に不動態皮膜を持つため、高温下でも酸化しにくく錆びにくい。
  • 銅やマグネシウムの酸化実験において、加熱前後の質量変化を精密に測定するために不可欠な器具である。
実験器具化学酸化反応

解説

ステンレス皿は、主に理科の実験で物質を加熱する際に用いられる容器です。主成分である鉄にクロムやニッケルを添加した「ステンレス鋼」で作られており、表面に緻密な酸化被膜を形成するため、高温で加熱しても皿自体が酸化して質量が変化することがほとんどありません。この特性により、中学校や高校の化学分野で行われる「金属の酸化」の実験において、反応後の物質の質量を正確に測定するのに適しています。

磁製の蒸発皿と比較すると、熱伝導率が高いため効率よく加熱でき、また落としても割れにくいという物理的な堅牢性も備えています。実験では、銅粉やマグネシウム粉を皿の上に薄く広げ、三脚金網アルコールランプ等と組み合わせて使用されます。加熱によって金属が空気中の酸素と結びつき、酸化物へと変化する過程を観察・測定するための標準的な器具です。

コラム

金属の加熱実験は、化学の基本法則である「定比例の法則」を理解する上で重要です。例えば、銅と酸素は常に「4:1」の質量比で反応します。ステンレス皿を用いた実験では、加熱が不十分で反応が途中で止まった場合に、増加した質量から逆算して「未反応の銅粉が何g残っているか」を求める計算問題が頻出します。

また、使用するアルコールランプの取り扱いにも注意が必要です。燃料は8分目までとし、消火の際は蓋を横から被せるなど、安全な操作手順を守ることが正確な実験結果を得るための前提となります。

小学生のみなさんへ

理科の実験で、金属きんぞくの粉を火であたためるときに使うのが「ステンレス皿」です。この皿は、鉄にニッケルやクロムという別の金属きんぞくをまぜて作った「ステンレス」という特別な材料でできています。台所にあるスプーンやフォークと同じ仲間で、とてもじょうぶで、さびにくいのが特徴です。

実験では、銅やマグネシウムの粉をこの皿にのせて、ガスバーナーなどで熱します。金属きんぞくは熱すると空気の中にある酸素さんそと結びついて、別の物質ぶっしつに変わります。ステンレス皿は熱に強く、皿そのものの重さがほとんど変わらないので、金属きんぞくがどれくらい重くなったかを正確せいかくにはかるのにとても役立ちます。

ルラスタコラム

ステンレスという名前は、英語で「ステイン(汚れ・さび)」が「レス(ない)」という意味からきています。実験で使うステンレス皿は、何度も火であぶってもボロボロにならないので、科学者たちにとってなくてはならない道具なのです。

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