ロッシェル塩の作り方 – 酒石酸カリウムナトリウム四水和物|化学

ロッシェルソルトは、キッチンでよく使われる 2 つの材料を使って簡単に作ることができます。ロッシェル塩は、酒石酸カリウムナトリウム四水和物またはカリウムナトリウム四水和物（KNaC₄ H₄ O₆ ・4H₂ O)。ロッシェル塩から得られる大きな圧電結晶は、科学実験や、マイクロフォンや蓄音機のピックアップの変換器として使用されます。この化学物質は、ひんやりとした塩味を与える食品添加物です。また、ビウレット試薬やフェーリング液などの化学試薬の成分でもあります。ロッシェルソルトを購入することもできますが、かなり高価です。自分で作ってみませんか？

ロッシェル塩の成分

ソーダ（炭酸ナトリウム）、酒石酸クリーム（酒石酸水素カリウムまたは酒石酸水素カリウム）、水が必要です。洗濯用ソーダが手に入るなら、最高！これを使って。ほとんどの人はソーダをすぐに手に入れることができませんが、重曹 (炭酸水素ナトリウム) は手に入れることができます。重曹を重曹に変えるには、弱火で温めるだけです。

重曹または重曹（1箱、約500g）
クリームオブタルタル (約 4 オンスまたは 145 g)
水（できれば蒸留）

結晶を成長させるのに十分なロッシェル塩を得るには、かなりの量のクリームオブタルタルが必要です.適切な比率は、クリームオブタルタルの小さな容器 2 つと重曹の通常の箱 1 つです。

純粋な化学物質とスケールを手に入れましたか？ 500 グラムの重曹または洗濯ソーダと 200 グラムのクリームオブターターから始めると、約 210 グラムのロッシェル塩を集める必要があります。

重曹を洗濯ソーダに変えるには、天板に重曹を広げ、135 °C (275 °F) で 30 分から 1 時間加熱します。温度も時間も特に重要ではありません (重曹や洗濯ソーダを「燃やす」ことはできません)。パウダーの泡立ち/蒸気が止まり、テクスチャーが変化すると、変換が完了したことがわかります.乾いた粉末を集めて密閉し、水分が洗濯ソーダを重曹に戻すのを防ぎます。

ロッシェルソルトを作る

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200 ml の熱湯 (沸騰直前) にクリームオブターター (容器 2 個、約 4 オンスまたは 145 g) を入れて攪拌し、スラリーを作ります。

ソーダを小さじ 1 杯ずつ加えます。加えるたびにかき混ぜてください。

泡が立たなくなったら、ソーダソーダの追加をやめます。液体は半透明に見えるはずです。少し量が多すぎて、容器に未溶解のソーダが少し残っていても問題ありません。

ろ紙またはコーヒーフィルターを使用して固形物をろ過します。

オプション:液体を活性炭フィルターに通して脱色します。

ほこりが入らないようにペーパータオルで容器を覆い、蒸発させます。容器は直射日光の当たらない室温で保管してください。液体が冷えると、ロッシェル塩の結晶が形成されます。それ以上の成長が見られなくなるまで結晶化を進めます。大きな結晶を成長させるのではなく、化学物質をすばやく収集することに関心がある場合は、液体を冷蔵すると、より迅速に結果が得られます。

これらのクリスタルを集めてください。ロッシェル塩です。

必要に応じて、塩をさらに精製するために再結晶を行います。これを行うには、結晶を少量の熱い蒸留水に溶かします。この溶液から成長する結晶を集めてください。

ロッシェル塩を作る化学

重曹から始める場合、最初のステップは重曹への変換です。

2NaHCO₃ → ナ₂ CO₃ + CO₂ + H₂ 〇

酒石クリーム (重酒石酸ナトリウム) と水中の炭酸ナトリウムとの反応により、ロッシェル塩 (酒石酸カリウムナトリウム四水和物) が生成されます。

KHC₄ H₄ O₆ + Na₂ CO₃ → C₄ H₄ O₆ KNa・4H₂ 〇

市販のロッシェル塩の準備

市販のロッシェル塩の調製は、少なくとも 60% の酒石酸を含む酒石酸水素カリウム (酒石のクリーム) から始まります。歯石のクリームを水または前浴の液体に溶かした後、熱した苛性ソーダを加えて pH を約 8 に調整し、ケン化反応も引き起こします。溶液を活性炭に通すと脱色します。機械的ろ過と遠心分離により、残っている不純物のほとんどが除去されます。最後に、包装前に加熱炉で水を追い出します。この最後のステップでは、通常、酒石酸カリウムナトリウム (四水和物ではない) が生成されます。したがって、結晶成長のためにロッシェル塩を購入しようとしている読者は、製品の化学式を確認する必要があります.

ロシェル・ソルトの事実

IUPAC名:L(+)-酒石酸カリウムナトリウム四水和物
別称:ロシェル塩、セニネット塩、E337
CAS 番号:304-59-6
化学式:KNaC₄ H₄ O₆ ・4H₂ ああ
モル質量:282.1 g/mol
外観:無色無臭の単斜針
密度:1.79 g/cm³
融点:75 °C (167 °F; 348 K)
沸点:220 °C (428 °F; 493 K)
溶解度:26 g / 100 mL (0 ℃); 66 g / 100 mL (26 ℃)
結晶構造:斜方晶

圧電

ギリシャの哲学者テオプラストス (紀元前 314 年頃) は、加熱するとおがくずやわらを引き寄せるトルマリンの能力を観察しましたが、彼はその効果に名前を付けませんでした。デイビッドブリュースター卿は、1824 年にロッシェル塩を使用して焦電性と圧電性を実証しました。

焦電材料は、加熱または冷却時に一時的な電圧を生成します。焦電結晶は、自然に電気的に分極されています。温度が変化すると、結晶内の原子位置が変化し、分極が変化して電圧が発生します。圧電材料は、機械的応力が加わると電圧を発生します。圧電固体には電気双極子モーメントが含まれています。通常、双極子の向きはランダムですが、機械的応力によって双極子の向きが変わります。一部の材料では、印加された電場が結晶を機械的に変形させる逆の効果が発生します。

ピエールとジャック・キュリーは、ブリュースターの実験を拡張しました。彼らは、水晶とロッシェル塩が最も強い圧電性を示すことを発見しましたが、サトウキビ、トパーズ、トルマリンも効果を示します.

参考文献

ブリュースター、デビッド (1824)。「鉱物の焦電性の観測」。 エディンバラジャーナルオブサイエンス . 1:208–215.
Fieser, L. F.; Fieser、M.（1967）。 有機合成用試薬 、Vol.1。ワイリー:ニューヨークです。 p。 983.
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Lide, David R., ed. （2010）。 化学および物理学の CRC ハンドブック （第90版）。 CRC プレス、4 ～ 83 ページ。
ニューナム、R.E.; Cross, L. Eric (2005 年 11 月)。「強誘電性：フォームから機能へのフィールドの基礎」。 MRS速報 . 30:845–846. doi:10.1557/mrs2005.272