ユーリー・ミラーの実験の方法

質問

私は高1で化学部に所属しています。

この夏に今まで搾取し続けられた部費を取り返すために実験をしたいのですが、私は以前からユーリー・ミラーの実験をやりたいと思っており、今年部活最後なのではりきっています。

ですが、このような実験は初めてだし、具体的にどのような器具を準備すれば良いのか分かりません。たくさん調べましたがどうも詳しい実験の手引きがありません（イラストを見てもどうすればよいのか...）。

なので、このようなことに詳しい方、ぜひこの実験に使用する器具や手引き（簡単なアドバイスでも構いません）、ご教授お願いします。

参考にwikiのページを挙げておきます。
http://ja.wikipedia.org/wiki/ユーリー-ミラーの実験

回答No.2

Ligandable

まず、有機窒素化合物合成の元となるシアンや、合成が予想される有機物の
検出方法を揃えてください。

　ミラーさんの頃は　闇雲に放電されていましたが、以後溶岩を
入れるだけで、有機物の収率が上がったという報告があります。
　溶岩の表面構造に、触媒として働く部位ができるからといった
説明でした。

　約10年前、千葉の幕張高校の（故）盛口先生が、焼けた備長炭に
メタノールとアンモニアの混合物を吹きかけるだけで多量のアミノ
酸を得る実験をしておられました。　備長炭の微細構造が溶岩以上に
働くからでしょう。

　と、いうわけで　ミラーの実験に様々な岩石やセラミックをつかう
炭の種類を変える　吹きつけ条件を変える。　色々調査項目が作れる
でしょう

お礼

ご回答ありがとうございます。

あまり検出方法は考えていませんでした。ただ変色すればいいかと...
検出するとしたら専門的な分析機器は必要になりますか？　でしたらムリかも
（シアンだったらピクリン酸？）

溶岩の事は初めて知りました。溶岩の表面構造が触媒として働くのですね。
焼けた備長炭すごいですね。メタノールとアンモニアの混合物でアミノ酸ができるのですか～。面白そうですので調べてみます。

回答No.1

CC_T

今は隕石衝突説や海底火山熱などの説の方が優勢のようですが、ミラーの当時とは大気組成のモデルが変わってきてますので、面白い実験になるやも知れないですね。
ただ、ご承知の通り機材調達がネックですねー。

>　具体的にどのような器具を準備すれば良いのか分かりません。
Wikiの概念図のタイプより、加熱部、復水器、放電部を縦に並べた方が作りよい筈です。重心が高く不安定ですから支柱は必要ですが、部材構造は簡単になります。
http://kitchom.ed.oita-u.ac.jp/project/prodir/fl/urey-miller.gif
が近いが、復水後の水が溜まるようにUトラップを追加したほうが良さそう。
あとは
・真空ポンプ（実験開始前に装置内部の不純物＝空気を抜くため）
・火花放電装置＆高圧電源
・各種ガス
・純水
が必要ですね。
復水器やガスバーナーくらいは化学室の備品であるでしょうが、他のモノは調達が必要です。
過去の大気状態を再現する必要があるので、ゴム管などでの接続もよした方が良く、ガラス細工（溶接）の腕が必要になるはず・・・これは結構どころじゃなく、ハッキリ言って高校生には大変だと思います(^^;

顧問の先生のツテで、大学か科学館からセットで借りられないか問うてみた方が良いと思いますね。取扱誤って壊した場合が怖いですけど(--;;
あと、一週間火を絶やさず炊き続けるので、火気申請や泊まり込み対応、機材破裂への備えなど、顧問の先生がもっと大変でしょう(^^;

>　たくさん調べましたがどうも詳しい実験の手引きがありません（イラストを見てもどうすればよいのか...）。
私も手掛けたことは無いですが、装置全体の内容籍を求め、内部をアルコールなどで滅菌処理し、純水で洗い流して、真空ポンプにつないで1晩置いて全体を真空にし、規定量のガスを入れ、純水を入れ・・・と不純物が入らない様にすることを最重要として作業する事ですね。
あとは復水器を運転しつつ、穏やかな沸騰が続くように調節しながらの過熱を続けるだけ、でしょう。

～～～～
ところで、代案として。
私は高校の化学部の頃に超電導物質作りやりました。確かイットリウム系（高い(^^;)。
乳鉢で材料を微分末まですりつぶし、金属筒に入れて万力使って押し固めた錠剤サイズのものを、七宝用の電気炉で一晩かけて焼成しました（途中設定温度の変更あり）。
液体窒素で冷やして、磁石の上に置いたらちゃんと浮かんで感動でしたねー。
http://www.chem.titech.ac.jp/taiken2009/textbook/t7.pdf
など参考になるでしょう。
超電導物質持ってる高校生は、あまり身近にはいないと思いますよ(笑)
液体窒素も割と安価で（ビンはレンタル）なかなか「遊べる」モノですね。

お礼

うん～～～
やはり高校生には難しいですよね

私としてはゴム管で十分かな～と思っていたのですが、場合によっては溶接も必要になるのですか。
放電装置もどうしようかと思っていました。
しかも泊まり込み必須ですか。

うん～～～

現実的なご指摘ありがとうございます。

加熱部、復水器、放電部を縦に並べるのはとてもいいと思います。非常に参考になりました。Uトラップも検討させていただきます。

こんど顧問にも粘り強く頼み込んでみます。

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CC Tさんは高校生の時に超電導（超伝導）物質の実験をやっていらしたのですか。すごいですね。私も超電導物質の実験なら見た事あります。「マイスナー効果」とか「ピン留め効果」とかのやつですよね。磁石を取り付けたレールとかに「ピン留め」させて一回転したりするのはとても面白そうです。ぜひこれもやってみたいと思います。