授業名:ゼオライトによるイオン交換

日時・場所
11月29日(日)/鳥取大学湖山キャンパス
担当者
片田 直伸(工学部附属グリーン・サスティナブル・ケミストリー研究センター (化学バイオ系学科 化学・生物応用工学専攻 教授))
構成
120分+議論
内容
 ゼオライトという砂のような固体は小さな穴の壁面にマイナスの電気を帯びた場所「イオン交換サイト」を持ち,水中に溶けて電気を帯びた粒子(イオン)のうち,プラスのイオン(カチオン)を交換し(下図),放射性物質の除去などに使われています。
 原理を説明した後,ゼオライトを用いて水中のセシウムを除去する実験を行います(放射性のないセシウムを使います。放射性物質は一切扱いません)。ICP-ES(誘導結合プラズマ発光分光)という装置によるセシウム濃度の測定も行います。
到達目標
【知識・理解】
 水中のイオン(電離について理解せず,単に粒子と捉えてもよい)の濃度や量を理解し,例えば問題とする水溶液の量とセシウム濃度から,含まれるセシウムの量を算出できる。
【科学的思考・表現力】
 イオン交換の諸条件(原料水溶液のセシウム濃度,量,ゼオライトの種類,ゼオライト中のイオン交換サイト数,ゼオライト質量)のうち,どれをどうすると水中のセシウム濃度を下げることができるかを提案,説明できる。