まとめ
【定義】
液体に混じっている溶け残りの固体などを、ろ紙などの多孔質素材を用いて分離する操作のことである。
学習の要点
- 重要語句:ろ過、ろ紙、漏斗(ろうと)、ろ液、溶解度、析出
- 用語の意義:混合物から特定の固形分を取り出す、あるいは液体を清浄にするために用いられる基本的な分離法である。
解説
ろ過は、物質の粒子サイズの差を利用した分離手法である。溶媒に溶けきらずに残った固体粒子を、粒子の直径よりも小さな穴(目)を持つろ紙に通すことで、固体はろ紙上に残り、液体成分(ろ液)のみが通過する原理に基づいている。
水溶液の性質において、物質が溶媒に溶ける限界量である「溶解度」は温度によって変化する。例えば、ホウ酸のように温度低下に伴って溶解度が大きく減少する物質の場合、高温で飽和させた水溶液を冷却すると、溶けきれなくなった分が固体(結晶)として現れる。この「析出」した固体を液体から分ける際にも、ろ過の操作が不可欠となる。
実験操作においては、ろ液が飛び散らないよう漏斗の足の先端をビーカーの壁面に当てたり、液体をガラス棒に伝わせて静かに注いだりするなどの正確な手順が求められる。溶質、溶媒、飽和水溶液といった定義を理解した上で、溶解度表に基づいた計算問題(冷却による析出量の算出など)と併せて学習することが重要である。
補足
ろ過の速度を上げるために、ポンプで減圧して吸い込む「吸引ろ過」などの手法も化学実験では一般的に用いられる。
参照: 学習指導要領準拠資料
小学生のみなさんへ
ろ過とは、水の中に混ざっている「溶け残ったもの」を、ろ紙などを使って分ける方法のことです。
たとえば、水にホウ酸をたくさん溶かそうとしても、温度が下がると溶けきれなくなって粒が出てくることがあります。この粒と水を分けるときに「ろ過」を行います。
やり方は、漏斗(ろうと)という道具にろ紙をしき、そこに液体を流し込みます。すると、水はろ紙を通り抜けますが、溶け残った粒はろ紙にひっかかって残ります。こうして、固体と液体をきれいに分けることができるのです。
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