「何でペットボトルのお茶はいつまでもきれいなのか、夏休みの研究にしたい」と相談されてしまったのです。湯呑やボトルに付着する茶渋がタンニンであることがわかりました。それではタンニンの量を測定する手段が知りたいのです。定量とならなくても、リトマス試験紙のような反応でも良いのですが

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A 回答 (4件)

こちらで簡単な予備実験を行ってみました。



> エッチング液を薄めるのは、蒸留水でないと駄目でしょうか?

水道水でまったく問題ありません。塩化第二鉄は鉄くずと塩素を反応させて作られているので、エッチング液自体、不純物として塩素が含まれている可能性があるぐらいなので。


> 黄色いエッチング液を350mlのボトルにどの程度入れると良いのでしょうか?

塩化第二鉄試液は直接PETボトルに入れるのではなくて、お茶試料の一部を無色透明な別の容器に移し替えて反応させてください。お茶試料の量は容器の大きさで変わりますが、350mLも必要ありません。沈殿の色はほとんど黒に近いぐらいの青黒色なので、お茶の多少の着色は問題ありません。もしお茶の色や濁りが問題になったり、沈殿の色が濃すぎたらお茶を適宜水で薄めるとよいです。鉄試液を入れる量はエッチング液の薄め具合によって変わるので、やってみて最適な量を見つけるしかありません。沈殿がこれ以上できないという量まで入れます。なお、先の回答でエッチング液は薄い黄色になるまで薄めると書きましたが、黄色または黄橙色と訂正します(別に厳密でなくてかまいません)。


> この沈殿にビタミンを加えると消失してしまうのでしょうか?

ビタミンCを加えると消失しました。と、いうことはお茶のビタミンCの量が実験結果に影響する可能性もありますね。ビタミンCの量も測るといいかも知れません。


なお、お茶の種類を変えた比較実験をする場合は、同じ種類の容器に、同じ割合で薄めた、同じ量で同じ温度のお茶試料に、同じ量の鉄試液を入れて同じ時間で比較してくださいね。実験の基本ですので念のため。

小学生には、なかなか高度な実験だと思います。実験はなかなか思い通りにいかないことが多いかもしれませんが、化学実験ではそれが普通です。娘さんが科学嫌いにならないようフォローしてあげてくださいね。

また何かありましたら補足や質問をしてください。
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この回答へのお礼

ありがとうございました。お礼が遅れ申し訳ありません。
予備実験までしていただいて、本当に助かります。これから休みに入りますから、試薬を買っていろいろな銘柄のお茶で試してみようと思います。
小学生の実験なので、期待通りになるか、それをどうやってまとめるのか、こちらでは予想もつきませんが、ささいな疑問を自らの手で解き明かせていく手伝いができればと考えています。予備知識が足りなかったのに、教えていただきましてありがとうございました

お礼日時:2001/08/10 17:22

 タンニンに鉄分(正確には鉄(III)イオン)を加えると、Longifoleneさんが書かれているように、青黒い色の沈殿を生じます。

これはブルーブラックインキの原理でもあります。この色の程度でタンニンの量を推定することができるかと思いますが、やったことはないのでうまくいくかどうか。

 なお、Longifoleneさんの回答のような重量をはかる方法は、高感度の天秤その他の設備と技術が必要で事実上無理です。上に書いたような「比色法」が家庭でできる実験の限度です。

 必要な「塩化第二鉄(別名:塩化鉄(III)6水和物)」という試薬は薬局で注文ができるかもしれませんが、もっと簡単なのはエッチング液を利用することです。東急ハンズなどの手工芸売り場に銅を溶かすためのエッチング液(塩化第二鉄の数十%の溶液)が売っています。また秋葉原の電子部品店にも、プリント基板の自作用のエッチング液が売っていますので、これをうすい黄色程度になるまで水で薄めて試薬とすればよいのです。

 でも、タンニンは茶の渋みの成分なので、味比べのほうが正確かも…?
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
試薬を教えていただきまして感謝しています。関連で質問しても宜しいですか?

1.エッチング液を薄めるのは、蒸留水でないと駄目でしょうか?水道水には気薄な塩
素も入っていますが、これに反応したりはしませんか?
2.黄色いエッチング液を350mlのボトルにどの程度入れると良いのでしょうか?
お茶が緑や茶色、ボトルが透明でない場合、目視できる程度の沈殿ができますか
3.この沈殿にビタミンを加えると消失してしまうのでしょうか?

お礼日時:2001/08/05 21:41

PETボトルのお茶の色がきれいなのは、


酸化防止剤(たいていビタミンC)が入っているからです。
茶渋に絞って考えているので、ちょっと気になるのですが、
実験するほうが楽しいので以下のようにどうぞ。

(1)PETボトルに冷たいお茶を入れる。
(2)PETボトルに熱いお茶を入れる。

茶渋の付着に違いはないでしょうか。
PETボトルにはなかなか茶渋が付かないのですが、
付いたと思うなら、こんな実験もどうぞ。

(1)お茶を入れたPETボトルを放置。
(2)お茶を入れたPETボトルを冷蔵庫で放置。

こんなとこでいかがですか。
タンニンとか茶渋と決めてかかっているところが、
実験とか研究としてちょっと間違ってるよん。
よかったら顕微鏡ものぞいてみてね。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
娘の考えていることは「ペットボトルのお茶にはタンニンが少ないのかな?」「ペットボトルのお茶も酸化すると茶渋ができるのかな」「自宅でいれるお茶にもビタミンを入れれば茶渋がつかないのかな」というような感じのようです。

お礼日時:2001/08/05 21:33

塩化鉄などの重金属塩を加えるとタンニンは沈殿するので、これの重量を


量ればいいと思います。

が、塩化鉄を入手する方法が多少敷居が高いかもしれません。
薬局で注文すれば手に入るかもしれません。
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この回答へのお礼

ありがとうございます
塩化鉄が手に入ったとして、沈殿物の重量-加えた塩化鉄の重量としないといけないみたいですね。濾紙でこしたりする工程が小学生には困難そうです(笑)
化学反応で沈殿するようですが、塩だけでは駄目なんでしょうか?

お礼日時:2001/08/05 20:34

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  定量下限・・定量できる最低限の濃度
と認識しております。
「検出限界」の定義は3σ(か2σ)で、ほぼ固定なのですが、「定量下限」
は、目的の精度に応じて変わるはずです。

例えば、Feを検出限界1ppmで測定できる装置を用いて、二桁の精度で測定し
たいとすれば、その際の定量下限は、10ppmになります※。
(一桁の精度で良ければ、定量下限=検出限界にもなり得ます)
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を使い分けており、定量限界とは言わず定量下限と呼びます。

#「検出限界」は文字通り「限界」ですが、定量下限は、目的とする精度に
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混乱を避けるためでは無いかとも考えられます。
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私は、
  検出限界・・その方法で検出できるギリギリの濃度(通常S/Nの3σ)。
  定量下限・・定量できる最低限の濃度
と認識しております。
「検出限界」の定義は3σ(か2σ)で、ほぼ固定なのですが、「定量下限」
は、目的の精度に応じて変わるはずです。

例えば、Feを検出限界1ppmで測定できる装置を用いて、二桁の精度で測定し
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