学習目安 | 小: S | 中: S | 高: A

析出

一般小学生

まとめ

  • 溶解度の低下や溶媒の減少により、溶液に溶けていた溶質固体として現れる現象のこと。
  • 飽和水溶液温度を下げたり、水を蒸発させたりすることで、溶けきれなくなった分を結晶として取り出す操作を指す。
  • 気体の場合は、圧力の低下や温度の上昇によって、溶けていた気体が溶液外へ出てくる現象も含まれる。

解説

物質が一定量の溶媒(通常は水100g)に溶けることができる最大量を「溶解度」と呼び、この限界まで溶けている状態を「飽和」といいます。多くの固体の物質は、温度が高くなるほど溶解度が増加する性質を持っています。そのため、高温の飽和水溶液を冷却すると、温度低下に伴って減少した溶解度の差分が、溶けきれなくなって固体(結晶)として現れます。これが析出の代表的な仕組みです。

また、溶媒である水を蒸発させてその量を減らすことでも、溶質を析出させることができます。理科や化学の計算問題では、溶解度曲線や溶解度表から特定の温度での溶解量を読み取り、冷却や蒸発によって生じる析出量を比例計算で求める力が求められます。ホウ酸やミョウバンなど、物質によって温度による溶解度の変化幅が異なるため、グラフの動きを正確に把握することが重要です。

コラム

気体の溶解度については「ヘンリーの法則」が深く関わっています。気体は固体とは逆に、温度が上がると溶けにくくなり、圧力が高いほどよく溶けるという性質があります。炭酸飲料の栓を開けたときに泡が出てくるのは、容器内の圧力が下がることで二酸化炭素の溶解度が下がり、溶けていた気体が析出(放出)されるためです。このように、析出は固体の結晶化だけでなく、気体の放出現象としても理解されます。

小学生のみなさんへ

水に溶けていたものが、つぶ(固体)になって出てくることを「析出せきしゅつ」といいます。たとえば、お湯にたくさん溶かしたホウ酸やミョウバンを、冷たい水で冷やしていくと、水の中にキラキラした結晶けっしょうが現れます。これは、水の温度が下がると、溶けることができる量が少なくなってしまうからです。

また、水を蒸発じょうはつさせて量をへらしたときにも、溶けきれなくなった分が外に出てきます。理科のテストでは、グラフを見て「何グラムのつぶが出てくるか」を計算する問題がよく出ます。水の温度や量によって、溶ける重さがどう変わるかを考えるのがポイントです。

ルラスタコラム

海の水から「塩」を作るのも、この仕組みを使っています。太陽の光で水を蒸発させたり、塩水を煮つめたりすることで、水に溶けていた塩を固体として取り出しているのです。私たちの生活に欠かせない調味料も、析出の力で作られているのですね。

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