T-3 計量器の操作法練習
(その1)

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※ マニュアル本文は学生に配布するマニュアル本文の内容です。
※ 解説は、私が実験指導中に口頭で伝えた内容を文章化しました。主に実験前の説明で解説することを前提にしています。マニュアルには記述してない、非常に重要な内容を含みます。解説がこのホームページの中心と考えています。これから実験を学ぶ学生に特に読んでいただきたいと希望しています
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 マニュアル本文

 解説

  化学実験において重量測定や容量測定は基本的な操作であり、これらを正確に操作することに習熟していなければならない。まず、用いる測定機器が正常な状態になっているかどうかに常に注意を払わなければならない。このために、それぞれの器具、機器の正確さを確認する方法を学ぶ。  
  1:目的  
   @重量測定の方法として、もっとも良く用いられる電子天秤について学ぶ  
   A容量測定の方法として、メスフラスコの検定補正およびメスピペットとホールピペットの正しい使用法の繰り返し練習を行う。  

  2:主な使用器具・機器  

  電子天秤 

0.01gまで  0.00001gまで

 

  メスフラスコ(100ml)2本/各班

 

  ホールピペット(10ml)1本/1人

    

 

  メスピペット(10mlまたは指定した容量のもの)1本/1人

     

 

 3:重量測定  
  3−1:天秤について  
 電子天秤にはロードセル式、電磁式、音叉式などがあるが、学校で通常使用する電子天秤はロードセル式が多い。
 電子天秤は電源を投入するのみで、特別のチェックを行なわなくても自己診断して動作状態を機器自身で判断するので通常は特に何も行うことはない。しかし、天秤の設置状態、保守状態などにより、必ずしも正確な数値を表示しているとは限らない。また、地球上の地域により少しずつ異なる。このため、厳密には標準分銅の校正が必要になる

 解説1:天秤はできるだけ振動・風などの影響を受けない場所がよい。天秤の皿上で試薬類を分け取る操作を行うため、試薬をこぼしやすいので注意します。こぼした場合、すぐに処理しないと天秤の表面を傷めるのですぐに掃除します。決してこぼしたままにしないことです。

 解説2:地球上の地域により異なる理由は、主に地球の自転による遠心力が影響するためで、赤道上ではもっとも軽く、北極や南極ではもっとも重くなります。考えればすぐわかりますね。また、地域の地殻の岩盤の厚さなども影響するそうです。 

  電子天秤の検定は標準分銅を数種類使用して行うことができる  
  電子天秤を移動させて使用したい場合がある。できれば移動しない方がよい。しかし、比較的ラフなタイプ(小数点以下2又は3桁 =0.01g〜0.001g= まで測定できるタイプ)は移動することができる。しかし移動時に振動を与えてはならない。また移動した後の設置状況には十分注意が必要である  解説3:移動する場合は、機種によりますが、基本的にはロードセルに急激な負荷がかからないように、上皿をすべて取り外して移動し、移動後は水平を保ち、上皿を静かに乗せます。
 精密なタイプの電子天秤(小数点以下4桁 =0.0001g= を超えるタイプ)は移動厳禁である。使用する場合も上皿に被測定物を乗せるときに衝撃を与えないように十分注意して使用する  

 4:容量測定  
  4−1:メスフラスコの取り扱いに慣れよう  

  メスフラスコは容量を測定するための器具です。通常、上部の細くなった部分に標線が1本あり、そこまで水を満たしたとき、表示される容積となる。ここで勘違いしてはいけないことは、標線まで水を入れたとき、入っている溶液の容積が表示値になることで、メスフラスコから取り出した溶液の容積は少し少なくなるため正確ではない。

解説4:水を満たす時、標線の近くまでは手早ければ、どんな方法でも良いでしょう。ただし、最後に標線ぴったり水を加える時は、たとえ面倒でも駒込ピペットあるいはパスツールピペットのように添加量を微妙に調整できる器具を使います。最も多い間違いは、最後の微調整まで洗浄びんをそのまま使い続けることです。かなりの確率で多く入れすぎて、それまでの操作も、試薬もすべて無駄になります。やり直しです。

解説5:メスフラスコは標線までの容積が正確なので、主に試薬を溶解して一定の容積にするときに用いられます。ただし、反応容器ではないので試薬を溶解させるために用いてはなりません。溶解のためにはビーカーなど他の器具を用いて溶解させた後、溶解した容器から移して一定の容積に合わせるために用います。