静かなレールを造る・・・テルミット反応

静かなレールを造るために
　電車に乗ると聞こえてくるガタンゴトンと
いう特有の音は、一本２５ｍのレールのつな
ぎ目を鉄製の車輪が通過するときのものです。
その音が好きという人もいるでしょうが、社
会全体のニーズはより静かに、よりスムーズ
にというものです。そのためにはレールを溶
接しなければいけません。
　レール溶接の方法は色々ありますが、一般
的なものはテルミット反応を応用したもので
す。テルミット反応は、アルミニウムで他の
金属の酸化物を還元させる方法です。
　段階を追って見ていきましょう。酸化とい
う反応は、物質が酸素と結びつき、酸化物が
できることです。その逆で、酸化物から酸素
を奪いとり、もとの物質に戻すことを還元と
いいます。
　レールの溶接に使われるテルミット反応で
はアルミニウムと酸化鉄（III）を混合させて
加熱します。すると、激しい光や熱を出して
反応し、鉄についていた酸素がアルミニウム
側に移動し、純粋な鉄と白い粉の酸化アルミ
ニウムができるのです。
　この時の反応熱は２８００度にもおよび、
溶けでた鉄はレールの隙間を埋めるわけです。
この作業を繰り返していくことで、ガタンゴ
トンと音がでないロングレールができあがる
のです。
　この実験の規模を小さくしたテルミット反
応でも、純粋な鉄の塊を取り出すことができ
ます。

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さ、マジねるか

クルミの樹にヒツジの顔が・・・

何かの原稿です。整理のためにこちらに転載
　光合成をして栄養分を自分で作り出している植物は、その役割をしている葉を一年中残しておけるのが理想です。ところが、氷点下の日が何日も続くような北海道の寒さでは、葉が凍ってしまい、死んでしまうことも考えられます。そのため、北海道には多くの落葉樹があります。秋には葉を落とし、厳しい冬を耐える樹木です。
　耐えるといっても、春を迎えて葉を伸ばしたり、花を咲かせるための準備はしています。遠くから見ているだけではわかりませんが、冬芽がその舞台になっています。
　冬芽は、凍って死んでしまうことがないように、厚い毛におおわれたり、粘液で包まれたりしています。この先、温かくなるとだんだん膨らんできて、花を咲かせ若葉を茂らせるのです。その形は種類によって様々なので、大変面白い観察対象になります。今の時期を逃すとまた冬まで見ることができませんから是非観察に挑戦してみましょう（写真の先端部分がクルミの冬芽）。

　さて、クルミの冬芽を見てみるとまるでヒツジの顔のように見える部分があります。これは一体なんでしょう？実はこれ、去年の秋に葉がついていた場所で、葉痕と呼ばれています。目や口の部分にあたるようについている点は、維管束痕といい、根から吸収した水分を葉に運んだり、葉で作った栄養分を身体の各部に運ぶための管がつながっていた名残です。冬芽の形とおなじように、この葉痕や維管束痕も種によって形が随分変わります。
　身の回りにたくさんの落葉樹があるはずです。この時期からどのような変化をしていくのか、冬芽、葉痕や維管束痕の観察をかねてやってみてはいかがでしょうか。
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さて、始発の電車に乗れるのでしょうか・・・怪しい（笑）

日の出が遅い

夜中こんな調子で起きているので、朝は劇的に辛いです。
でもまあ、最低でも６：３０には起きないと・・・
最近は日の出がそれよりも遅いので、なんだかもう一度寝たいなという衝動に駆られます。
昨日の朝はこんな感じの日の出を見ることができました。

自分の部屋からはほぼ９０度ずれた位置からの日の出なので、窓から手を伸ばして撮影するしかありません。この後は雪も降り、窓が開かなくなるでしょうから、そうそう見ることができなくなる風景です。
それこそ、下手をすると年内見納めかもという位の勢いですｗ
学校からの帰り・・・今日はそれなりに早くでる事ができました。
本当はZepp札幌でエレファントカシマシのLIVEがあったので行こうと思っていましたが、その時間には到底間に合いませんでした。超残念です。

キリッと冷えた空気で、月も綺麗に見えていたので、エンジンをかけた後三脚を立てて撮影。
街の様子も見えてなかなか良かったです。
明日は始発の電車で千歳空港へ。でもこれから資料づくり。
間に合うのかね・・・
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サラサラの雪でカルマン渦

気温が低く、そしてアスファルトの路面に少しの雪。
これがこんな風景をつくりだします。

給食のトラックがそれなりの勢いで入ってきたのでしょうか？
その風で、サラサラ雪が動かされ、こんな模様をつくりだしたのですね。
カルマン渦に近いのではないかと思いました。
こんな文を書いたのがありました。きろくとして残しておこうと思います。

気流が作る不思議な渦
　冬の日本付近は、シベリアの冷たく乾燥した高気圧の勢力の影響を受けて、「西高東低」といわれる冬型の気圧配置が見られます。春に近づきこの気圧配置が崩れるとき、面白い雲の形が見られることがあります。日本では利尻島や屋久島周辺で見られる現象で「カルマン渦」といわれます。
　写真は、人工的にカルマン渦を作ったものです。トレイに牛乳を入れ、墨汁をたらしいます。墨汁の密度は大きいので底に沈みます。割り箸たてて、移動させると不思議な連続模様があらわれます。これがカルマン渦です。
　北西方向からの空気の流れを、利尻島の利尻岳や屋久島の宮之浦岳のような高い山が邪魔をする形になって乱れ、その様子が雲にあらわれるのです。年に数度見られるかどうかという珍しい現象ですが、気象衛星の画像などを注意して見ていると見つかることがあります。
　このカルマン渦、雲の様子として観察できるのはごく稀ですが、日常生活では頻繁に発生しています。風が強い日に電線がブーンとうなっていることがあります。これは、電線によって風下に渦ができることによって出ている音です。バットを振ったときの音も同じです。味噌汁やラーメンのスープに割り箸を立てて移動させてもカルマン渦をつくりだすことができますから、移動の速さ、箸の本数などを色々と変えて実験してみると面白いかもしれません。
　いつも強い風が吹いていることで有名な日高の襟裳岬には「風の館」という観光施設があります。その建物の形はカルマン渦の形を模しています。
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さて、寝るか・・・

炭酸水素ナトリウム

熱分解で二酸化炭素を発生するので、便利な試薬の炭酸水素ナトリウムがよく使われています。
教科書にもカルメ焼きやホットケーキがでています。
おそらくこのカルメ焼き全盛時代は大人気のお菓子だったのでしょう。
現在の子ども達には、それほどウケは良くありませんが、実験自体が面白いので盛り上がります。
慣れればそれほど難しくはないのですが、温度管理がなかなかやっかいです。
この空間が二酸化炭素によって作り出されているのです。
なかなか凄いです、昔の人やっぱり。
最近の生徒に人気なのは、同じ炭酸水素ナトリウムでも小麦粉を使うホットケーキです。
ただ作るだけでは面白くないですから、最後ボールに残ったものに大量の炭酸水素ナトリウムを入れて焼きます。
残念ながらひどい味です。でも猛烈に膨らみます。
そしてわかりやすいのがこれ。
生の所はフェノールフタレインで無色ですが、焼いたところはこのように発色します。
強アルカリ性です。

でも、パンやケーキのふくらみ方と、炭酸水素ナトリウムとのふくらみ方の関係をなかなかわかっていないのでうまく調整できればいいなと思っています。
そんななかで、クッキーとビスケットの違いって何なんだ？のような話が出されるのが面白いんですよね、盛り上がる学級では
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これからインドの料理、ビリヤニを作ります。何やってんだ？自分は。

雪が降らない

今朝の冷え込みは中々厳しかったです。
道路にほんの少しだけたまった水はがっちり凍っています。

こういうのがところどころにあると、妙な滑り方になるので注意が必要です。
そして、夕方。
職員室から東の空が真っ赤に。
西はさぞ綺麗な夕陽なのだろうと思ってワクワクしたのですが・・・

まあ、うっすらと色づいていますが、残念ながらいまいちな感じです。
それでも久しぶりにこんなのを見たような気がします。
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塩をもる・・・理科ハウスで再発見

先月の例会で教えてもらった実験ですが、これが理科ハウスにもありました。
これビックリです。簡単にできるのですが実に奥が深いのです。

厚紙を色々な形に切って金網の上に載せ、準備完了です。
あとは上から塩をもる・・・
するとどうでしょう、このように何とも規則的な形になるのです。
山の高さなどをシミュレートする面白い実験になりそうです。
●■▼でどれが一番高くなるのかなんて考えると、面白いですね。
面積をあわせるとか・・・
という実験の紹介でした。
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さ、原稿できたんで寝るかな、今日は。
そうそう、PhotoshopがOSのバージョン違いで使えなくなりました。
簡単に購入できるような価格のソフトではないのです。
でもFreeのGIMP。これがまあ素晴らしい。十分すぎる。
RAWも展開できるんですからね。
こちらから