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学習院の中等科・高等科、女子中・高等科の生徒を対象に
「夏休み理学部研究室体験」が行われました。

この研究室体験は学習院の一貫教育の取り組みの一つとして、
毎年夏休み期間中に行われています。

学習院大学理学部の11研究室および工作工場で
それぞれ実施された研究室体験に、計95名の生徒が参加しました。

その中から、8月27日(水)に行われた
化学科持田研究室での研究室体験の様子をご紹介します。

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(写真)目白キャンパス南7号館 持田研究室
有機化学、有機金属化学を専門分野とする研究室です。

今回は「煎茶からのカフェイン抽出実験」に
中等科・高等科の生徒12名がチャレンジしました。

持田研究室に所属する学生・院生と有井助教の指導のもと、
有機溶媒(クロロホルム)を用い、煎茶からカフェインを取り出します。

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(写真)茶葉に熱湯を加える

煎茶20グラムを入れた三角フラスコに熱湯200mlを加えます。
カフェインは熱湯によく溶ける性質があるので、
抽出の効率がよいとのこと。

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(写真)有機溶媒を加える

煎茶を常温まで冷やしてから分液ロートに移し、
有機溶媒を加えて混ぜます。
このとき、分液ロートの内圧を下げるためにガスを抜きます。

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(写真)分液ロートのガス抜き

有機溶媒を加えて混ぜると、液体が二層に分かれ、
カフェインは有機溶媒の層に移ります。

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(写真)分液ロートの中で二層にわかれる

上が煎茶、下が有機溶媒。
カフェインは下層に溶け込んでいます。

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(写真)カフェインの溶けた有機溶媒のみを取り出す

取り出した有機溶媒に
無水硫酸ナトリウムを入れて乾燥・ろ過し、
「ロータリーエバポレーター」という
蒸留装置を使って有機溶媒の除去を行います。

※蒸留・・・液体混合物を、その成分の沸点の差を利用して分離する操作

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(写真)ロータリーエバポレーターでの溶媒の除去

実験の結果、
20グラムの煎茶の茶葉から、0.26グラムの
カフェインを抽出することができました!

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(写真)白色の粗結晶として、カフェイン0.26グラムを抽出

同じ「学習院」という枠組みの中で、
大学の教員や学生が中学生・高校生に理科の楽しさを伝え、
高いレベルでの実験成功の喜びを共有できるこの取り組みは、
まさに一貫校ならではの体験学習です。

参加した中等科の生徒は、
「学校の実験ではなかなかできないことを体験できた。
ただおもしろいというだけではなく
新しい知識として次へとつないでいけたらいい」と
話していました。


この取り組みは来年度以降も継続して行われる予定です。


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