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水電池のなぞの物体の正体をさぐる
−夏休み自由研究2020− 


小学6年生のぼくが今年の8月6日までまる
1年間時計を動かしていた作った水電池に
なぞの物体がはんしょく。きみの悪い正体
を探った研究テーマの記ろくをもとにこの
ページを作りました。

2019年年8月6日 2020年8月6日 艶ヤいなぞの物体が一面に広がっている。


◆ 研究の動機 ◆
昨年の自由研究で作った水電池は、ずっと時計を動かしたが、電池容器の中に沈んでいる赤い物体が増えてきて気になったからです。


◆ 研究方法 ◆
@
初めに、ドクの強い物体では危険なので、水と物体を容器を変え強い毒があるのか生物を入れて確かめ実験の安全を確保します。

A 水電池容器の中にある物が今どういう状態なのか一つづつくわしく見る。 電圧、赤い物体のようす、比重、量、色、水やにおい。容器では、汚れ具合、色。 銅、アルミ極板では、表面、変色、ふしょく、さび、リード線、ネジの変化を記録しどうしてそうなったかを考え、赤い物体が発生するなりたちを考える。

B 物体と水分をアミで分け物体を乾そうさせる。重さ、電気を通すか、じ石に反応す。るか、もやす、また水に戻して酸が強いかなどを確認し次に何をしたらいいのか考えながら行なう。できるなら最後に物体の再現実験をしたいと思います。分からない時にはインターネットを検索して、なぞの赤い物体の正体に少しでも近づくようにする。

◆ 研究の予想 ◆
なぞの物体の正体は、銅からとけだしたドクの成分だと思う。理由は、その物体が銅の色だったから。

◆ 準備物 ◆
プラ容器、あみ、はかり、電圧テスター、バケツ、銅、アルミ板、スポイト、水、 ボウフラ、バーナー、カメラ、じ石、ピンセット、農作物pH試験紙、ほか。

◆ 結 果 ◆
水電池のなぞの物体の正体をさぐる。令和元年8月6日9時から令和2年8月6日まで、ボタン電池対決をした水電池を調べた。

今年8月6日 4つの容器内に赤い物体。 1ヶの水電池の電圧を計った0.45ボルト対決前は0.5V、電圧は変わらない。

@赤い物体のドク性を調べる。
雨水のバケツで生まれた蚊(か)の幼虫ボウフラを3〜4匹(ひき)スポイトでそれぞれの容器にいれ、赤い物質に入れてドク性(蚊のじゅ命)にちがいがあるのか調べる。

ボウフラを採取。 1.水道水、2.雨水、3.うわ水、4.水電池

1.2.3.4.の各容器にボウフラをいれた。

の中にボウフラが見える。

4つの容器にビニールでふたをした。

羽化(うか)した蚊のにげだしを防ぐ。

    
ボウフラの成長を調べる。
・第1日目 どの容器でも活発に動いている

・ 2日目 前日と動きは変わらず。   
      4の赤い物体が減ってきた。 
      物体を食べているようも見える

・ 3日目 どの容器でも活発に動いている

・ 4日目 1〜3は前日と同じでよく動く。
      4はちんでんした赤い物体の中で動かない。ゆすると動きだす。

ボウフラの退治方法をインターネットで調査 
◇ボウフラは、銅板を水中に含ませると銅イオンで死亡する。 サイト名:タスクル
◇さなぎになれず死亡。サイト名:AGRI PICK

赤い物体に危険なドクはないと思われるのでほかの実験も進めることにする。

 2.雨水と蚊、3.うわ水と蚊、4.水電池と蚊

蚊はまだ生きている。

・ 5日目,4日目と同じ。物体が減り続ける    

・ 6日目 容器1,2,3でボウフラが蚊になった。 

蚊はまだ生きている。

・ 7日目 容器3で、ボウフラが蚊になる
    4:に銅板を入れた。      



容器4:にボウフラが1匹写真にとった


    3匹のボウフラは動き回っている 

・ 8日目(銅板2日目)        
    3匹いた1匹は動きあり、     
    残り2匹はどこにいるか分からない

・ 9日目(銅板3日目)        
      1匹は動きあり、残り2匹不明  
銅板を4容器にいれた。

・ 10日目(銅板4日目)       
        1,2,3は活発に活動、蚊に成長
      4、昨日と同じ、蚊の成長なし

・ 11日目(銅板5日目)        
      4のボウフラは死んでしまった。

@ボウフラの実験結果
・赤い物体と水ではボウフラは死なない。
   銅のドクの成分ではないと思われる。 
 水のドクもなく、ボウフラは蚊になった。
・4:の赤い物体の入った水電池の水の中に
 銅板を入れると5日目には死んでしまった。


A電池容器の中にある物はどうなったのか。
よく見てどうしてそうなったかを考える。

水電池の極板をはずして調べる。
銅板(+極)アルミ板(-)水電池容器と赤い物体


見て感じたこと→◎○重要度、考え

赤い物体は             
1>容器の下に沈でんしている→      
 → 物体は水より重い物だから     

2>棒でかき混ぜると舞い上がりすぐ沈む→ 
 → 比重は水との比重の差は少ない   

3>水中の銅やアルミから出た物では。→  
 → サビは水にとけこみ酸化?     

4>色は赤というより赤茶色がぴったり→  
 → サビ色でなんの物か分かる?    

5>乾そうさせるとどうなるのか →    
 → 電気が通じる、磁石、燃える?   


容器の               
6>内側にこびり付いてる→        
 → くっつく性質           

7>銅板を固定する穴の所が特に赤い→   
 → +電極に引き寄せるのか?     


水は                
8>容器内に月に一回40gくらい補充してた→
 → なぜ汚れでにごらない水?     


におい               
9>においはしない。→        
 → どうして くさらない?      


アルミ板には            
10>表面にたくさんの小さな穴がある→  
 → 穴より白いのがとけだしている。    

11>白いものはカンタンには取れない→  
 → アルミ板のサビのよう。     
 → とけたアルミはどこへ。    


アルミ電極のリード線ネジ      
12>ネジ表面に赤い物体→        
 → ネジのサビかな   


銅板には              
13>黒い物が付着している        
 → こすっても取れず        
 → 紙やすりなら取れるメッキ?   


14>ネジ周辺から赤い物が付着している 
 → 赤い物が垂れている       

銅電極のリード線ネジ        
15>極取付けのネジ、赤い物体  →   
 → 鉄ネジの赤サビなのか、  

全部の銅極板とアルミ極板



15の分からない疑問をネットで調査する
水中の銅やアルミから出る物

●アルミ板には針でつついたような孔(あな)があきアルミがとけだすのです。
●銅との電位差(でんいさ)によるふしょくとけたアルミは白サビ。         
     サイト名:KOBELCO NO19

赤色のサビは、鉄、銅、で見られるサビ、赤色より赤かっ色がよく見られる。アルミのサビは白サビ          
  サイト名:www.toishi.info 錆 

●金属は燃やすと独特の色がでる。     
  サイト名:NHK ユーチューブ 

●金属の腐食でpHが影響を受けるpH5以下の酸性で腐食速度が増大する。          
  サイト名:www.toishi.info 錆 


水はくさらない、においなし  

●19世紀、び量の銅でおどろくべき殺菌作用、銅器の中に入れた水は何年してもくさらない。有毒説はこんきょなし無害と厚生省が認める     
  サイト名:日本イオン 銅の安全性


アルミ極から+銅極に引き寄せられるもの

●電流は+から-へ、電子は-から+へ流れる電子は何を銅板(+)へ運ぶのかは不明、
     サイト名:新日鉄住金 さびを科学する


実 験            
極板を水に入れてどんなサビ色がでるか 

●アルミ極板を水容器に入れ物体を落とす  

アルミ板を入れた時。 1日後 水に変化はない。


●銅極板を水容器に入れ物体を落とす    

銅板を入れた時。   1日後 水は黄色に変化。


●ネジを水容器に入れ物体を落とす    

ネジを入れた時。 1日後 水は赤茶色に変化。     
ネジから赤茶色の物体がたくさん出ました。


赤い物体を乾そうさせる       


物体の入った容器から水を抜き24時間乾そうさせるサビたくぎと同じ色の物体ができた。



●サラサラの粉(こな)になっていた 

水は通電。 奄アなは電気を通さない      


●こなが磁石にくっついた。     

磁石にくっつく物体の金属はどこからきたのか。     


まだ残りの疑問の実験を続けます。     
●粉を精製水でとかしで酸性化を見る  
こなと水を混ぜるたら 英h5の酸性 

おじいさんの家庭菜園農作物pH試験紙
(酸性の土だと野菜が育たないから)


精製水のphは、ph7の中性でした。  

精製水(水100%)は、車の電池の水を使いました。  


●とかした液をニクロム線につけてもやす 

おじさんに燃やしてもらう、この黄色の炎は何なのか分かりません。  


磁石にくっつく物はなんだろう。     


1、銅板   2、アルミ板、 
3、リード線、  4、鉄ネジ、


これらのことから赤い物体は   

鉄ネジのサビの成分を含んだ酸化物です。


◆ 考 察 ◆
 ぼくは、銅のドクから出たものが赤い物体の正体だと思っていましたが、鉄ネジのサビだということにおどろきました。反省点は、あみの使い方だった。ボウフラをつかまえた時はよかったのに、物体の乾そうに1日あみにおいたら、赤い物体があみ目に入って紙やすりでも取れなかった。

 インターネットでも注意することがあった。水電池の電子の流れ方向は同じでも電流の流れる方向でちがうサイトがあり、複数の同じ説明を使うことにしました。

 そんな中、自分でやった実験は、確かにそうなったと自信を持って言えます。今回の鉄サビの失敗から新しい水電池を作ろうと128円だしてサビにくいステンレスネジを買いました。じ石で確認すると少しだけ反応していた。水電池2号機が楽しみです。
おわり

         2020年西小夏休み宿題


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水電池2号機の失敗とのたたかい。


 100円ショップにきれいな水電池容器を入れるとうめいのプラスチックの箱を買い、水電池4つを直列にしリード線をデジタル時計につなげてところ、へんな文字が点滅ししばらくすると何も表示しなくなった。極板、ネジ、リード線、水位を何回見てもおかしなところはないのに、どうして。静電気が!!
2020/09/21 つづく