ペーパークロマトグラフィー:実験手順書と予備実験
ペーパークロマトグラフィー:実験手順書と予備実験
公開: 2010-05-17
更新: 2010-05-18

手順書は これ (PDF, 1.9 MB) です.
Twitter上の流れをご存じの方はダウンロードしてご覧ください.
ご存じない方,忘れてしまった方は,以下の説明をお読みください.

何のための実験なのか
北里大学一般教育部では1年生を対象に,「教養演習B『大学生としての学び方』」という半期13回の選択科目を開講しています.
この科目では,自己紹介のやりかた,高校と大学との違い,ノートのとりかた,わかりやすい文章の書きかた,テキストの読みかた,レポートの書きかた,といった内容をグループ演習を交えながら学びます.
その中に「実験手順書に書かれている内容にもとづいて実験操作を行い,記録をとり,考察し,レポートにまとめる」という単元があります.
ここでは,簡単な実験操作を,手順書を見ながら実際に講義室でグループワークとして受講生にやってもらい,実験記録をとり,考察し,レポートにまとめる,という,いわゆる「学生実験の流れ」を学んでもらいます.
そのための「教材」として,今年度は「ペーパークロマトグラフィーによるカラーインクの分離」をとりあげることにしました.

どのような履修者を対象とするのか
履修者の大半は化学を専攻*しない*学部生です.薬学部,獣医学部,海洋生命科学部,看護学部,理学部,医療衛生学部から数名ずつ合計29名が参加しています.

なぜペーパークロマトなのか
昨年度の担当者は「リモネンの偏光」をテーマにしていました.ガラスびん2本にd-リモネンあるいはl-リモネンを入れ,これを偏光板2枚の間に挟んで偏光現象を観察する,というものです.
これはこれで光学異性を体験する面白い実験なのですが,偏光の原理を大半の学生は理解していないので(物理学や化学を必修にしていないコースもあります),操作はできても自分がやった操作が何だったのかが理解できない,という状態の学生が出てしまうという問題がありました.
また,びんを2枚の板で挟んで板を回してみる,というだけの操作だったので,手順書をみながら組み立てる,という操作になりませんでした.(1)
それで今年度はテーマを変えることになったのでした.
化学を専攻しない学生でもできる実験を教材として選びたいので,Twitter上でアイデアを募ったなかから,ペーパークロマトグラフィーを選びました.
Twitter化学クラスタのみなさま & その他のみなさまに御礼.(2)

予備実験について
5月10日(月)の午後に,私自身で予備実験を行ってみました.
このときには(写真撮影からアップロードまでの時間差はあるものの),Twitter上で中継をしながら実験を進めました.
このときの模様を@flatfish51がTogetterにまとめてくれました↓ Thanks!



予備実験の結果から
200 mL のビーカーの底に展開液を入れてろ紙でクロマトする操作は,展開液が水でもエタノールでも5分程度で終わります.
1年生が手順書を見ながらアレコレと試行錯誤しても,講義時間内には全グループが終わるはずです(こぼすとかビーカーを割るとかがなければ).
というわけで,このテーマでGo!

実験手順書をつくる
この操作を記した実験手順書を今回(2010-05-20)配布し,操作は1週間後の2010-05-27にやってもらいます.
履修者には1週間の間に予習をしてきてもらいます.
手順書は,「いったん読んで内容をアタマの中で整理する必要がある」ように書くことにしました.
文章にもとづいてフローチャートを書いてきてもらうことも検討しています.
また,「実際に手を動かしながら調整する必要のある箇所」も用意することにしました.
たとえば,インスタントラーメンの調理法とかによくある「あらかじめ○○しておいた○○を加え」みたいなやつ.前もって手順書を最後まで読んでおかないと引っかかるトラップです.

つくった手順書
長々と説明してきましたが,つくった手順書は これ です.PDF, 1.9 MB.
ご意見・ご感想・アドバイスなどいただければ幸いです.
Twitter化学クラスタ,薬学クラスタ,その他のみなさま,よろしくお願いします.
@とかDMとかお待ちしております.

この実験をする前の週の講義
この実験をする週間前には「手順書に従って作業をすすめる」という講義を行うことにしました.
どの専攻の学生にもわかる身近な例として,「インスタントラーメンのつくりかた」を題材に,簡略化された作業手順書から情報を読み解く方法を解説することにしました.
この解説については「手順書に従って作業を進める」をご覧ください.


  1. 昨年度は大教室に百名以上の学生が集まって実験をやったので,組み立て作業などのある実験テーマを選びにくかったという事情もありました.今年は抽選で履修者数を絞って29名にしたので,組み立て作業もできます.たぶん.
  2. 場所は講義室(実験室ではない),履修者は化学系*以外*が大半,講義時間終了とともに教室を撤収しなければならない,という条件なので,有機溶媒を使ったり大がかりな機材を使ったり,というのは無理です.

教養演習B「大学生としての学び方」


野島 高彦@TakahikoNojima