活性炭の働き

質問

今、化学のレポートを作成している途中なのですが、ある壁にぶつかってしまいました＾＾；
それが、活性炭の働きについてなのですが。。。

今回私は青銅鏡を製作しました。青銅鏡はＳｎとＣｕを溶かして、混ぜ合わせて完成するものなのですが、Ｃｕを酸化銅にしないようにしなくてはいけないのです。
そこで、活性炭を入れ、Ｃｕを酸化銅にしないようにして、実験自体は巧くいったのですが、活性炭についての説明がうまくできません。

活性炭が酸素をとるんですよね？なんだか。。。わかっているようなわからないような。。。

そんなわけなんです・・・

どなたかよろしくお願いします・・・

回答No.6

noname#160321 · ベストアンサー

＃４です、レスありがとうございます。
活性炭は「炭素」として働いています。多分最後には全く残っていなかったのではないでしょうか。
スズの融点が232℃、その辺で融け始めて温度が上がるにつれ銅を溶かし込み、青銅になったと思われます。
ちなみに銅の融点は1084℃。
炉の中は空気で満たされていますので、そのまま加熱すると銅の表面は酸化されます。酸化銅はスズに溶けませんので、失敗例のような結果になります。
加熱時に炭素の表面に炭素があると、炭素自体が酸化銅と反応するというより、炭素の不完全燃焼でできた一酸化炭素が酸化銅を銅へと還元します。これは高炉による鉄鉱石の還元と同じ原理です。
スズと銅とが完全に溶け合うまで炭素が残っていれば、酸化銅はできませんので、うまく青銅ができます。

>>溶液と溶融の違い
溶液は液体が他の液体、気体、固体を溶かし込む場合で、砂糖や塩の水溶液が分かり易いと思います。
溶融は本来「熔融」と書くべきなのですが外字になってしまい使われないのでややこしくて申し訳ございませんでした。文字通り融点以上に加熱して液体にする訳で、今回の場合は液体スズが金属銅を溶かし込んでいるため、どちらを用いても良いのかもしれません。

活性炭の代わりに炭の粉や黒鉛を使っても良いのかもしれませんが、純度が高く灰分が出ないことと、表面積が大きく酸素と反応しやすいために選ばれたのだと思います。

お礼

わかりました＾＾
ありがとうございます♪レポートが書ける・・・笑
私の説明不足のせいで答えにくくなってしまってすみませんでした；；
またの機会によろしくお願いします★

回答No.5

psa29

#3です。
前回の回答で誤字がありました。
訂正します。
炭化ではなく、添加です。
先の回答のように、活性炭の吸着作用ではなく、炭素を加えるという目的で使用していると思いますよ。
炭素が還元剤として使用され、酸化を防止しています。

お礼

なんとなくわかってきました＾＾
また来て頂いて、ありがとうございます★
またよろしくお願いします＾＾

回答No.4

noname#160321

済みません。
kanon62様にもご回答の皆様にも失礼だとは思いますが、話がかみ合っていません。
青銅鏡を作る過程は何に何をどのような過程で混ぜ、溶かすとは溶液なのか溶融しているのか、それが示されていないと活性炭の効能がまるっきり違ってしまうので、手順をお示し下さい。

補足

こちらこそすみません；；
私の説明がきちんとしていないばっかりに・・・
では改めて・・・

今回の青銅鏡はるつぼに下から順にＳｎ・Ｃｕ・活性炭をいれました。その前の実験でＣｕに活性炭をかけないと、酸化銅が残ってしまい、実験が失敗してしまったので・・・Ｃｕの上の活性炭はＣｕが見えなくなるくらいかけました。
それから、電気炉にいれ、大体８００℃を保ちました。。。
そうすると、実験はうまくいって、酸化銅はできずに、ＣｕもＳｎもきちんと溶けて混ざり合ってくれました。

溶液と溶融の違いがわからないのですが。。。ごめんなさい汗

手順としては、こんな感じです。。。

もしよろしければ、もう１度皆さんの回答をお待ちしています。

回答No.3

psa29

この場合、活性炭は、炭素を加えるという目的で、炭化しているのだと思いますよ。
吸着という問題ではなく、銅が酸化してしまいそうなときに、代わりに炭素が酸化されて、結局、二酸化炭素が生じていると思います。
または、一旦、酸化銅が生じたとしても、酸化銅から酸素を奪い取って、自分自身は二酸化炭素へ変化していきくと思います。
活性炭の吸着作用は、温度が高くなるほど小さくなります。
よって、物理吸着で考えるのではなく、炭素が酸素と化学反応を起こすと考えるべきでしょう。

お礼

ふむふむ。。。ありがとうございます♪
参考にさせていただきますｗ

回答No.2

TEOS

私は活性炭の酸素吸収に疑問が有ります。？？？
たしかに酸素吸収するとは思うのですが、クイックな
反応では無い気がします。水分が無いと反応しないとか
物理吸着で吸収してる気もします。何かの際に吐き出す。
還元鉄　ホカロンとかに使う鉄粉は、水分が有れば、
劇的に酸素を吸います。　中には加熱してユウに１００℃
以上熱を出します。
製法は色々有るけど、　屑鉄　コークス　消石灰を
陶などの筒に詰めて　水素を流しながら高温で焼成します。それで還元鉄が出来ます。
その製法が応用できないかな？？

銅粉を無酸素状態で保管しても良いですね？？
銅のアマルガムで　鏡になると思います

それではまた　意見聞かしてね。

お礼

ありがとうございます＾＾
お手数をおかけしてすみません・・・

回答No.1

bullfrog

活性炭が酸素と結びつくので、酸素は銅と結びつくことが出来ないのではないでしょうか。
もしくは、酸化銅になってしまったとしても、活性炭は酸化銅から酸素を奪い取ります。これを還元と言います。

お礼

ありがとうございます♪
補足をしたので、見てもらえると嬉しいです＾＾