実験 / experiment_general

抽出実験

分液ろうとを用いて、水層と有機層への溶けやすさの違いを利用し、目的物を一方の層へ移す液液抽出の実験教材です。

実験教材

難易度：標準目安：40分

# 実験 # 分離 # 抽出 # 液液抽出 # 分液ろうと # 有機層 # 水層

この教材で学ぶこと

到達目標

抽出が溶けやすさの違いを利用した分離法であることを説明できる
水層と有機層の違いを説明できる
分液ろうとの基本操作を理解できる
密度によって上下の層が変わることを説明できる

前提知識

溶解度
混合物の分離
極性
有機溶媒

図・写真

※スマホで画像が見づらい場合は、画像を拡大表示するか、別タブで開くと確認しやすいです。

液体が二層に分かれた分液ろうとの写真 — 分液ろうとは、互いに混ざりにくい2つの液体を分けるために使う。上層と下層のどちらが有機層かは溶媒の密度によって変わる。

油と着色水が分液ろうと内で二層に分かれている写真 — 油と水のように互いに混ざりにくい液体は、静置すると二層に分かれる。液液抽出ではこの性質を利用する。

液液抽出の操作手順を示す模式図 — 抽出では、分液ろうとでよく振り、静置して二層に分け、必要な層を取り出す。

実験情報

目的

混合物中の目的物を、水層または有機層への溶けやすさの違いを利用して分離する。

原理

抽出は、物質が2つの液体にどの程度溶けやすいかの違いを利用する分離法である。水と有機溶媒のように互いに混ざりにくい液体を用いると、目的物はより溶けやすい層に多く移動する。静置すると液体は二層に分かれるため、分液ろうとのコックを使って下層を取り出せる。

器具

分液ろうと
三角フラスコ
ビーカー
ろうと台
栓
保護メガネ
手袋

試薬

抽出したい物質を含む水溶液
有機溶媒
必要に応じて酸または塩基
蒸留水

手順

保護メガネと手袋を着用し、使用する有機溶媒の性質を確認する。
分液ろうとのコックが閉じていることを確認する。
分液ろうとに試料溶液と有機溶媒を入れる。
栓をして、分液ろうとを逆さにし、適度に振り混ぜる。
途中でコックを開き、内部の圧力を抜く。
ろうと台に戻し、静置して二層に分かれるのを待つ。
下層をコックから取り出す。
上層も必要に応じて別の容器に移す。
どちらの層に目的物が多いかを考察する。

観察結果

試料	結果
水と有機溶媒	静置すると二層に分かれる
密度が水より小さい有機溶媒	有機層が上層になることが多い
密度が水より大きい有機溶媒	有機層が下層になることがある
分液ろうとを振る	一時的に混ざるが、静置すると再び二層になる

安全上の注意

有機溶媒は引火性や有害性をもつものがあるため、火気を避ける。
分液ろうとを振ると内部圧力が上がることがあるため、こまめに圧抜きをする。
分液ろうとの先端を人に向けない。
栓を押さえながら操作する。
こぼした場合は教員や指導者に知らせる。

廃液・廃棄

有機層は指定された有機廃液容器に入れる。
水層も試薬を含む場合は指導者の指示に従って処理する。
分液ろうとは洗浄後、コック部分も確認する。

早覚え表

印刷・PDF保存・CSVダウンロードに対応しています。

抽出実験の基本

項目	内容	ポイント
抽出	溶けやすさの違いを利用した分離法	目的物がよく溶ける層へ移る
水層	水を主成分とする層	塩やイオン性物質が溶けやすい
有機層	有機溶媒を主成分とする層	有機化合物が溶けやすいことが多い
分液ろうと	二層を分ける器具	下層をコックから抜く
圧抜き	内部圧力を逃がす操作	振った後に必ず意識する

間違えやすいポイント

注意点	正しい考え方
有機層は必ず上層とは限らない	有機溶媒の密度によって上下が変わる
強く振ればよいわけではない	圧抜きをしながら安全に振る
下層を捨ててよいとは限らない	目的物がどちらの層にあるか確認する
栓を外さず下層を抜くと流れにくい	必要に応じて上部を開けて操作する

覚え方・暗記ポイント

抽出は溶けやすさの違いを利用する。

分液ろうとは二層を分ける器具。

有機層が上とは限らない。密度で決まる。

分液ろうとを振ったら圧抜きが必要。

下層はコックから取り出す。

1 抽出の原理 2 分液ろうとの操作

1 抽出の原理

抽出は、物質の溶けやすさの違いを利用した分離法です。

水と有機溶媒のように互いに混ざりにくい液体を使うと、目的物はより溶けやすい層に多く移動します。

静置すると二層に分かれるため、分液ろうとを使って層を分けることができます。

確認ポイント

抽出が溶解度の違いを利用することを説明できる
水層と有機層を説明できる
目的物がどちらの層に移るか考えられる

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2 分液ろうとの操作

分液ろうとを使うときは、まずコックが閉じていることを確認します。

液体を入れて振り混ぜるときは、内部圧力が上がることがあるため、途中で圧抜きをします。

静置して二層に分かれたら、下層から順に取り出します。