先日の硫黄と鉄を結び付ける実験の、授業後の後処理の話です。
既に結びついた硫化鉄はいいのですが、未反応の混合物は、水にぬれると反応が始まったりして、発熱することがあり危険なので（小火騒ぎにもなったことがあるそうです）、反応させてから捨ててくださいとのことです。
未反応の硫化鉄、大量にあるんですが…
ということでやりましたよ。放課後に一人で10回も。
1回目、いきなり割れました。
2回目、ミシミシ言いながらもなんとか持ちこたえました。
3回目、量を少し増やしました。
4回目、さらに増やしました。乳鉢にはまだ未反応の混合物が残っています。
5回目、割れるか、煙が出るか、ロシアンルーレットをやっている気分です。
6回目、やばいと思いつつ量もかなり増えてきました。
7回目、またやっちまいました。（下は鉄の皿で受けてあります）
８回目、煙が出た？だから何？（の境地）
9回目、残りの量から、少し少なめになりました。
10回目、ラスト、ようやく終わりです。長かった…。
以前のキャンディ方式に比べると、反応系が試験管で閉じられているため、酸素の量に限りがあるので、二酸化硫黄の発生はかなり少ないと考えられますが、脱脂綿のフィルターを越えて硫黄の蒸気が出ることもあります。ただ、キャンディ方式に比べれば、あれはいったい何だったんだというほど、臭いは減った印象です。
さて、試験管の硫化鉄の入っている部分をよくみると、ひびが入っていることにも気がつきます。
たしかに、加熱中ほとんどもれなくミシッ、ミシッという音が。硫黄の蒸気が大量に発生したことによる圧でしょうか。
脱脂綿も黄色くなっています。脱脂綿がフィルターになって硫黄の蒸気をここで食い止めたんですね。「ここを通りたければ俺を倒して行け」ってやつです。通って行った硫黄の蒸気もありましたが。
さて、加熱後の試験管です。上の方が黄色いですね。硫黄です。混合物に含まれていた硫黄が加熱により液体、気体となってでてきたはいいものの、下部の熱源から遠ざかったため再び融点を下回り固体に戻ったというわけですね。あれ？ということは硫黄と鉄、乳鉢でしっかり混ぜなくてもどうせ硫黄が蒸気になるから関係ないってことか?!
硫化鉄と固体の硫黄の間に1cm程度の隙間がありますが、ここはまだ蒸気が熱くて融点を下回っていなかったということですね。
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