福島県教育センター所報ふくしま「窓」　No.127（H11/1999.7） -041/042page

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空気中の酸素の割合を求める実験

教育センター科学技術教育部

　使い捨てカイロに含まれる鉄が酸素と反応することを利用して、空気中の酸素の割合を求める実験を紹介する。これにより、空気中には酸素が約20％含まれていることを、実感を伴って理解することができる。
1　実験器具の製作
(1)　ペットボトルの加工
　1.5リットルのペットボトルの底の部分をカッターナイフで切り取り、側面に定規をセロハンテープで取り付ける。
(2)　アクリル板の加工
　長さ40cm幅3cmのアクリル板をＶ字形に曲げ、図のように六角形に切り取ったアクリル板に接着する。

〈ペットポトルの加工〉

〈アクリル板の加工〉

2　実験
(1)　使い捨てカイロを袋から取り出し、アクリル板の先端にセロテープで取り付ける。
(2)　水槽に底から約3cmまで水を入れ、この中にアクリル板を置く。
(3)　加工したペットボトルを、使い捨てカイロを取り付けたアクリル板にかぶせ、ふたの代わりにゴム栓をする。このときの水面の位置を定規で読み取る。[ Ａ ]
(4)　15分ごとにペットボトル内の水面の位置を観察し、記録する。
(5)　水面の上昇がみられなくなるまで観察を続ける。(約3時間)
(6)　(5)の水面の位置を定規で読み取る。[ B ]

<実験装置>

3　空気中の酸素の割合の求め方
(1)　ゴム栓をしたままペットボトルを逆さまにし、位置 Ａ まで水を入れる。この水をメスシリンダーに空けてはじめに入っていた空気の体積を測定する。
(2)　(1)と同様にして、位置 Ｂ までペットボトルに水を入れ、その体積を測定する。
(3)　空気中の酸素の割合を次の式で計算する。

[(1)の体積]−[(2)の体積]	×100[％]
[(1)の体積]