まとめ
【定義】
液体中に存在する不溶性の固体粒子を、ろ紙などの多孔質物質を用いて物理的に分離・回収する操作である。
まとめ
解説
ろ過の基本原理は、ろ紙の微細な隙間(目)による粒径の選別にある。溶媒分子や溶質粒子(イオンや分子)は隙間を通過できるが、大きな固体粒子は通過できず「ろ過残渣(ざんさ)」としてろ紙上に残る。一方、通過した液体は「ろ液」と呼ばれる。
水溶液において、溶質が溶媒に溶けて均一に混ざり合う現象を溶解といい、その結果できた液体を溶液という。溶質(例:食塩、酢酸、ヨウ素)と溶媒(例:水、エタノール)の組み合わせによって、食塩水、酢、ヨウ素アルコール溶液などの溶液が形成される。溶質の種類や温度によって水への溶けやすさ(溶解度)は異なり、溶解の際、溶けている物質の総量は変化せず「質量保存の法則」が成り立つ。
実験技術としては、ろ紙を漏斗に密着させ、液体の飛散を防ぐためにガラス棒を伝わせて注ぐ。さらに、漏斗の足の先端をビーカーの壁につけることで、表面張力を利用してろ過速度を安定させ、効率よく分離を行う。水溶液の濃度は「溶質の質量÷溶液(溶媒+溶質)の質量×100」で算出され、温度による溶解度の差を利用して溶質を分離する「再結晶」の際にも、このろ過操作が用いられる。
小学生のみなさんへ
「ろ過」とは、水の中にまじっている、とけていない「つぶ(固体)」を、ろ紙という特別な紙を使って分ける方法のことです。水にとけているさとうなどはろ紙を通り抜けますが、とけのこったつぶはろ紙の上に残ります。このとき、とけているものを「溶質(ようしつ)」、とかしている液体を「溶媒(ようばい)」、まざりあった液体を「溶液(ようえき)」とよびます。理科の実験では、ガラスぼうをつたわせてゆっくり流しこんだり、ろうとの先をビーカーのかべにつけたりして、きれいに分ける工夫をします。
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