理科の自由研究で人工真珠の作り方

質問

先日，この
Q＆Aで　理科の自由研究で何をしたらいいかという質問に，人工真珠の作り方を教えてくれていたのを見ました。

http://oshiete1.goo.ne.jp/qa3190909.html

そこで，さっそくやってみたのですが・・・・・
うまくいきません。っていうか，ぜんぜんできません。

何がいけないのでしょうか？
どなたか，実際にやってみた人・または，このことに関して知識がある人がいましたら，教えてください。

ちなみに，わからない部分がありまして・・・
(1)ブクブクは，最初の４０分だけでなく，ずっと続けて行うべきなのでしょうか？（私は，止めています）
(2)種になる物として，プラスチックのビーズを使っているのですが・・・これがいけないのでしょうか？（例えば，あまりにもツルツル過ぎるとか？）
(3)ビンの大きさが広口瓶がなかったので，約800mlの水が入るプラスチックの容器を用いていますが，これが悪かったのでしょうか？

回答No.6

nayu-nayu

＞実際に，この方法で人工真珠ってできるものなのでしょうか？

一般的に言われている材料が消石灰と化学調味料とマヨネーズですが、普通の化学者であれば、最初からそのような物では実験しません。

研究をしていく段階で、最終的に上記の物にたどり着く可能性は無くはありませんが、最初は純粋な試薬を使います。

実は、この酒井先生考案の人工真珠の作り方は2種類ありまして、１つはこの「マヨネーズ、化学調味料等々法」、もう1つは「貝柱処理廃液法」というものがあります。（～法というのは勝手に私が名付けただけです）

貝柱処理廃液の方では、ホタテなどの貝の加工食品を作る工場で得られた処理液（貝の体液が濃厚につまっている）に、若干の消石灰を加えてバブリングする方法をあげています。

この貝柱・・・の方法が紹介されているのが
「おもしろ発明工房　第３集（出版：福正産業,確か石川県だと思います）」ですが、この本は書店扱いは一切されていません。出版社直販のみの販売です。国会図書館にもありません。
マヨネーズ・・の方法が紹介されているのは「おもしろ発明工房　第一集」ですが、こちらは既に廃刊ですが書店ルートでの販売はされました。（マイナーな出版社なので、この本を持っている人はごく僅かです、以前は持っていましたが、譲渡してしまったため、私も持っていません
出版社の連絡先くらい控えておけば質問者さんに紹介できたのですが・・・）

第1集に関しては、図書館経由で資料を入手できる可能性があります。
町の図書館に無くても、相互貸し出し制度で、他の図書館にある場合は取り寄せて貸してくれます。
図書館の相談コーナーで、下記の情報を伝えて「この図書館にない本ですが、何らかの方法で閲覧する事はできませんか？」と相談してみてください。
（「エコロジーおもしろ発明工房」、酒井弥、ISBN：4-89010-218-3） ※こちらには質問者さんが試している実験が載っています
※質問者さんが東京の方なら、ご両親に頼んで国会図書館（大人しか入れません）に行ってもらって資料を入手してきてもらうのも方法の１つです。

この本が入手できれば、本の最後に載っている出版社連絡先（第１集も第３集もと同じ出版社から出ていたはずです）に連絡して、第三集の購入ができる可能性があります。
（ただし、数年前に著者の先生が亡くなられてしまったので、今も売っているかどうかは不明です）

では、頑張ってください。

お礼

お礼が大変遅れてしまって申し訳ありません。
実は・・・・昨年中にいろいろと試してみたのです。

といっても　調べてみてもマヨネーズ法以外は詳しい説明が得られなかったので　マヨネーズ法を工夫していました。
ところが　どのようにしてもダメだったのです。

そして　いつの間にか　実験を忘れてしまっていて・・・・

お恥ずかしい話ですが　年末の大掃除で実験道具が出てきたのを見て
思い出した次第です。

結局　成功しなかったのですが
いろいろと勉強になりました

とても参考になりました。
ありがとうございました。

回答No.5

piyoco123

バブリングは長時間（最低１週間以上）しないといけません。
泡は小さいものがいいです。
消石灰は飽和溶液で、中身が真っ白で見えないぐらいです。

お礼

アドバイスありがとうございます。

頑張って作りたいなという気持ちもあるのですが・・・・・
なんか，かなり難しいということで，気持ちが少々落ち込んできました。

実際に，この方法で人工真珠ってできるものなのでしょうか？
なんか不安になってきました；

回答No.4

134

やったことはないので、単に感じたことです。
消石灰は水にあまり溶けません。少し酸性を示す水にした方が良いように思います。

ちなみに、水温は高い方が固体の溶解性を増大させます。

また、空気を吹き込むというのは、二酸化炭素を加え、水酸化カルシウムを炭酸カルシウムに変えているものと思われます。
あまり泡の勢いが強すぎると反応が進みすぎて沈殿ばかり起こり、うまくいかないと思います。

水温が高いまま、十分、二酸化炭素を通し、静かに自然冷却（化学の世界なのか、静置と呼んでいますけど）しておくと、水温が下がるにつれ、炭酸カルシウムが晶出してくるのでしょう。

　化学の世界で純粋な結晶を作る手法を再結晶といいます。
これは、高い温度で溶解させ、少しずつ冷却して結晶化を図ります。
　しかし、静置していると、まれに本来、晶出すべき温度で晶出しないことがあります。
　このときに晶出させる手法が、種付けとクローイングです。
種付けは、晶出させたい結晶を投入する手法です。晶出させたい結晶の代用を投入しても構いません。今回の場合、ビーズなのでしょう。
　（クローイングは、スパチュラと呼ばれる耳かきサイズの薬さじで、液面付近の容器の壁をひっかく操作です）

とて、想像するポイント
１．初期段階で消石灰を溶解する水に「ゴミ」がない。濾過処理がしてある
２．消石灰を投入する際、溶解しやすいように液温が高く、弱酸性である
３．バブリング（泡をいれること）は、激しく行いすぎない
４．バブリング中および、真珠形成時は、空気中のゴミが入らないように蓋をし、揺り動かしたりなどの刺激を与えないようにする
５．真珠形成時、ゆるやかに水温が下がるように工夫すること（室温まで冷えたら、氷水で冷やしても良いのかも。そうすると、2重の水槽に入れ、一方で自然冷却。その外側でさらに氷水を作るなど…）
６．形成した真珠を酸性の水溶液に漬けて、溶解させないように気をつける（できれば、2日目以降は、バブリング後に核を入れる）

　などの注意点が必要なのかな、と化学を一応の勉強してきた感想として書き込ませていただきました。
　まだ、必要な事項があるかもしれませんけど。

　参考程度ということで。

お礼

アドバイス　ありがとうございます。

実は，このＱ＆Ａで，難しいということを聞いて，
それでも実験を続けていたのですが，
やっぱり　さっぱりできてません。

もう一度だけ，アドバイスいただいたことに注意して実験してみようと思います。

回答No.3

nayu-nayu

人工べっこう、人工象牙、どちらも酒井先生の考案です。
詳しく調べた事はないので、ネットで成功者がいるかいないかは申し訳ありませんが知りません。

この2つに関しては
http://www.amazon.co.jp/dp/4765544273/
　の、本に載っていた気がします。

ただし、象牙に関しては試薬屋さんにリパーゼを注文する必要があります。安い物で25g 3000円くらい。上手くやれば少量で済むと思いますが、どのくらい必要とするかの必要量は公開されていないので自分で実験して考える必要があります。
毒物・劇物ではないので、近所の薬局で注文に応じてくれるようならば比較的簡単に入手できますが、それでも入手時間は十分考慮してください。（必要に応じて、身近な物で代用品がないか探してみるのも重要です）

最後に、「作る」→「完成（もしくは不完成）」だけではただの自由化学実験ですから、そこに「考察（科学的原理、この実験から何が分かったのかなど・・・）」を入れないと自由研究になりません。（実験失敗でも原因を考えれば立派な研究です）

頑張って下さい。

お礼

よきアドバイス　ありがとうございます。
確かに・・・失敗しても　その原因を考えれば　立派な研究になりますね。

だけど，今まで，周りの人や先生に「真珠を作るよ」って自慢しちゃったんで・・・・・・・なんか　引くに引けない状況になっちゃってるんで；；；（笑）
なんか　とっても残念です。

せっかくだから　夏休みが終わっても　ちょっと実験を続けてみようと思います。

回答No.2

Quattro99

ものすごく難しいみたいですね。検索しても失敗談しか見つかりません。
下記もご参考に。
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa126920.html

お礼

ご回答ありがとうございます。
夏休みの自由研究は「これでいただきだ！！」って安心してたのに・・・
とっても残念です。

しかも，失敗談しか見つからないって・・・
どんなに頑張っても無理ってことじゃないですか・・・・・
（どうしよう；；夏休みの自由研究；；）

ちなみに
同じサイトにのっている
「人工ベッコウ」や「人工象牙」も無理ですかねぇ（泣）

回答No.1

nayu-nayu

これは非常に難しいですよ。
現時点で、（調べた限り）ネット上で成功を宣言した人はいません。

考案者の酒井弥博士も亡くなられてしまいましたし、著書（人工真珠に関しては2冊出てます）とネット上の情報に頼らざるを得ません。

しかも、その肝心の著書ですら必要な行程が殆ど公開されていないのです。

真珠を作る実験で大切なのは、炭酸カルシウムのカルサイト結晶ではなくアラゴナイト結晶を作らなくてはいけません。

これが非常に厄介です。
（真珠は炭酸カルシウムですが、学校で毎日見るチョークも炭酸カルシウムです。厄介さはイメージしていただけるでしょうか。）

そのアラゴナイト結晶を作る行程を無視して、いきなり「真珠を作る研究」は出来ません。
炭酸カルシウムの結晶の違いと、アラゴナイト結晶（霰石）の作り方を勉強される事をオススメします。
（なお、私も完成には至っていません）

お礼

ご回答　ありがとうございます。

成功しないって言われて・・・とってもショックです；；；；
これで自由研究はOKっていう気持ちで安心していたのに・・・

カルサイト結晶とかアラゴナイト結晶とかの勉強をしていては（はっきり言って，チンプンカンプンですが），夏休みの終わりまでに間に合いそうもないですね（泣）

ちなみに

http://oshiete1.goo.ne.jp/qa3190909.html

のサイトに載っている内容の「人工ベッコウ」とか「人工象牙」も難しいのでしょうか？