集気びん

• 実験で発生させた気体を捕集し、一時的に貯蔵しておくために用いられる広口のガラス容器。
• 気体の水溶性や密度といった物理的性質に基づき、水上置換法・下方置換法・上方置換法のいずれかを選択して捕集を行う。
• 燃焼実験や植物の呼吸・光合成の観察など、気体が関与する化学反応や生物現象を調べるための基本器具である。

解説

集気びんは、特定の気体で満たした環境を作るための重要な器具です。気体を集める方法は、その性質によって使い分けられます。水に溶けにくい酸素や水素などは、純度が高く集まった量が見えやすい「水上置換法」で集めます。水に溶けやすく空気より重い二酸化炭素などは「下方置換法」、水に溶けやすく空気より軽いアンモニアなどは「上方置換法」を用います。

また、集気びんは生物の活動を調べる実験にも活用されます。例えば、花のつぼみを入れた集気びん内の空気を石灰水に通すと白く濁ることから、植物が呼吸によって二酸化炭素を放出していることが確認できます。さらに、発芽中のダイズを入れた容器では、呼吸に伴うエネルギー放出によって温度が上昇する様子も観察されます。酸素中での物質の燃焼実験では、助燃性によって線香が炎を上げて燃えたり、鉄線が火花を散らしたりする劇的な変化を観察することが可能です。