化学07 塩化銅の電気分解
簡単な実験ですが、後片付けが・・・。炭素棒についた銅をとるのが面倒です。
ところが、電極に鉛筆の芯を使うと、なぜかティッシュでふいただけできれいに取れてしまいます。
【準備物】
ア 鉛筆の芯
a 三菱鉛筆 シャープペンシル 替芯 HB ULNHB ６本入り 285円
b 三菱鉛筆 uni フィールド建築用 2.0mm シャープ替芯 uni2.0-210 1P 硬度HB U202101PHB ６本入り 296円
c 高儀 TAKAGI 建築用シャープペンシル替芯 24本入 2.0mm HB 黒 552円
などを使用します。ｃの「高儀の替芯」が１本あたりの値段が安く、長さが90mmと短く扱いやすいのでおすすめです。aやbの「三菱鉛筆の替芯」は、文房具店で手軽に購入できる利点があります。
イ アクリル板
90mm×32mm×厚さ5mm。ネット（アクリ屋）で注文しました。１枚が130円程度ですが、別途、送料がかかります。穴は注文して開けてもらうこともできますが、私は自分でボール盤で開けました。穴の直径2.1mm。
ウ スチレンボード（白色）
上記イのアクリル板がベストですが、スチレンボードで作ることもできます。アクリル板に比べると軽いので、やや安定性に欠けますが、簡単に入手することができます。1cm×1cm 厚さ５mm ダイソーなどで購入して、カッターで切ってつくります。
エ 塩化銅水溶液（約８％）
塩化銅（二水和物）150gを精製水1350mLにとかす。二水和物なので、濃度は10%ではなく約８％になります。
オ ビーカー（100mL）
100ｍLのビーカーに80mLの塩化銅水溶液を入れて実験しています。この大きさで上記の c の「 高儀の替芯」がジャストフィットします。
【実験方法】
ア 実験装置の組み立て
下図のように実験装置をセットします。
イ 電流を流す
電圧は6Vにします。電圧が低いと、銅の析出が遅いだけでなく、鉛筆の芯についた銅が取れにくくなることがあります。
ウ 塩素の漂白作用を調べる。
陽極付近の水溶液をスポイトでとり、赤インキを入れた水（4mL）の中に3滴加えると、色が消えます。
赤インキは、パイロットの赤インキを5000倍にうすめたものを使用しました。（5000倍にうすめても十分に色は分かります。） 下写真は、右が入れる前、左が入れた後の試験管です。
エ 銅の確認
析出した銅をろ紙にとり、金属製の薬品さじでこすると、金属光沢が表れます。
（金属製の薬品さじでもかまいませんが、私は100均で買ったアイスクリーム用のスプーンを使っています。４本で100円ですし、形状も薬品さじよりも使いやすいです。）
【後片付け】
芯についた銅はティッシュでふくと簡単に取れます。たまに、取れにくいときがありますが、薬品さじなどでこすればとれます。また、鉛筆の芯は、文房具店などで簡単に手に入るので、買い換えてもいいでしょう。
【その他】
ア 薬品さじは、銅の粉がついているとすぐにさびます。すぐに洗っておきましょう。
イ 使用済みの塩化銅水溶液は、ろ過して容器に保存しておいて、再利用するのがベストです。毎年使いますからね。色がうすくなってきたら塩化銅を追加します。また、ろ過するときは、コーヒーフィルターとドリッパーが便利です。ろ紙だと時間がかかってめんどくさいですからね。
ウ アクリル板のかわりに、スチレンボードを使ってもいいのですが、軽いのでやや安定性に欠けるところがあります。その場合は細めの導線を使うといいでしょう。（下写真）
