水素の見かた？

質問

水素を発生させました。
一応水上置換で捕集もしてます。
これに火をつけたら、「ポン」と言いました。
水素だということはわかってますが、
指示薬液みたいなものに水素を通して
発色とかしないものでしょうか？
見た目で水素の有無を知りたいのですが、
どなたか知恵をお貸し下さい。

回答No.2

myeyesonly · ベストアンサー

はいはい。お尋ねのようで。
まず、メチレンブルーを使う方の「薄いアルカリ」ですが、メチレンブルーは酸性になると色が消えるのでそれを防ぐためで、物質は何でもよく、精密な濃度は必要ないです。

これの元ネタは
http://www3.justnet.ne.jp/~konan/waku/a-0503.htm
ですので参考に。

こちらの実験では、アルカリはNaOH,KOH,Na2CO3,NaHCO3・・・等有り合わせの物でいいようです。適当に一粒入れればいいでしょう。
参考ページで、８ｇも使っているのは、グルコースの還元性を発揮させる為に強アルカリ性にする為です。
こちらの反応では、ニッケル、白金などの触媒性を持つ金属に水素を付着させて発生期の水素で還元するので、アルカリ性はメチレンブルーの色を維持するだけでいいです。
発生期の水素は非常に強い還元性を示すので、他のいろいろな還元反応が可能ですので、適当に探してみましょう。

金属の洗浄は、工業製品の様に油がひいてあるようなものを使用する場合はまず、KOH、NaOH などで煮沸するなどして油分を除去します。
油引きしてない物なら必要ないでしょう。
簡易的には重曹の粉末で磨くという方法もあります。
酸洗浄は、触媒活性を高めるためで、白金の場合は必要ないかもしれません。

ニッケルでも油除去が出来てれば反応がゆっくり目になるだけです。
希硫酸、希塩酸等で水素の泡に包まれる程度に腐食すればいいですが、濃硝酸はダメです。不動体化してしまい活性がなくなってしまいます。
水素を発生期の水素にするための触媒なので、当然水素に触れないと意味がありません。
棒でも板でもいいですけど、泡が通るようにしましょう。

これらのニッケル、白金などは燃料電池の電極としても使用可能ですから
両方の実験ができるでしょう。

また、水素の状態によるのですが、うまくするとこれらの金属なしでも反応する場合がありえます。つまり水素を通すだけで色が消えるという可能性があります。
この辺はやってみないと判りません。
確実には金属があった方がいいです。

検出には、他にヨウ素でんぷん液を還元して青い色を消す等、いろいろな酸化・還元系がつかえると思います。
使いやすい薬品、処理の楽な薬品で、実験を少しでも安全に、簡単にできるよう、工夫するといいでしょう。

お礼

詳しい説明をありがとうございました。
基本は、酸化還元なんですね。
考えればそうなるんですよね・・・
人に聞く前にきちんと自分で調べる癖をつけないとまずいと反省しております。
myeyesonlyさんの回答に準拠しておこなって見ようと思います。
本当に、ありがとうございました。

回答No.1

myeyesonly

こんにちは。
指示薬はちょうどいいのをしらないのですが、こんな方法があります。

ガラス管に酸化第二銅粉末を入れておき、管を外から加熱しておきます。
そこへ、発生した気体を導くと黒い粉末が水素気流で還元され、色が赤く変り銅の粉末となります。
（少し時間がかかると思います）
＃この実験では、反応管の出口に必ず防爆管をつけてください。
発生器・反応管内の空気が全部排気されてないと逆火爆発の危険があります。

薄いアルカリ溶液に数摘のメチレンブルーを入れて激しく振って空中の酸素で酸化して青い状態にし、その液にニッケル、白金などの金属を入れて気流を通じると、水素があればこれらの金属の表面で吸着、還元性を持ち、メチレンブルーを還元して色が消えると思います。
メチレンブルーをあまり濃くしないこと、入れる金属は油がついてるとうまくいきません。
活性が高くなるように酸洗浄をした方がいいでしょう。

簡易燃料電池に導き、発電して発光ダイオード、電球などを灯すか、メータを振らせる。
簡易燃料電池：水の電気分解装置の水素極を水で満たしたもの。

お礼

ありがとうございます。

質問ですが、薄いアルカリ溶液とは、どのような
水溶液になるのでしょうか？
NaOH、KOHなどで良いのですか？
濃度としては、0.01mol/L位とかですか（濃いような気もしますが）？
ニッケル、白金は、固形のままとなるんでしょうか？
酸洗浄というと、硝酸で洗うイメージがありますが
それで良いのでしょうか？

お礼と言うよりは、再度質問になってます・・・
よろしくお願いします。