からむこらむ
〜その190:学生ハ実験ス〜
まず最初に......
こんにちは。ついに本日で2002年も終わりとなりますね。皆さま、如何お過ごしでしょうか?
まぁ、長いようで短いようで。管理人は今年は「短かった」のですが、皆さんはどうだったでしょう? 振り返れば色々とあると思いますけれども。
さて、今回の話ですが。
ま、年末恒例という事で与太話といってみましょうか。とりあえず、今回は.........学生実験の話でもしてみましょうかね。ま、大学での話ですが。講義の一環として行われる学生実験での悲喜こもごもでも、と。
それでは「学生ハ実験ス」の始まり始まり...........
最初に.......
- 注意事項
- これはフィクションかもしれません(話によっては脚色、誇張が含まれているかもしれません)。
- 色々と話が出るかと思いますが、悪意は一切ありませんので、御留意を。
以上の点、よろしく御願いします(^^;;
科学、というと大きな分野でして、実際には様々に細分できるものです。
さて、大体の科学に関した諸分野において重要なものに、「実験」や「観察」といったものがあります。これは極めて重要である事は例を挙げていくまでもないでしょう。その内容には各分野で差はあっても、重要性その物は変わらないものといえます。もっとも、「唯一実験がない理系教科」に「数学」を挙げる人がいたりはしましたけどね。
さて、管理人のやっていたのは分野としては「応用化学」に入る分野です。という事で、当然あれこれと実験をしなければなりません。大学学部生なぞは高校で実験をしていないのも多いわけで、1年2年で基本的な物(例えば無機化学実験や有機化学実験といったもの)を学ぶ事となります。で、当然管理人もやりましたが.......やがて研究室に所属すると、今度は指導側に立って後輩共の面倒を見る事となります。管理人の所属したところは、必修である有機化学実験を見ていました。
ま、自分が単位取得の為にやっていた頃のを書いてもよいのですが、どうせなら、という事で。
今回は与太話として、指導側の見た学生実験の話(注:恨み節)でも、全部は無理なので、軽くしてみようかと思います。
○実験書作成
実験では大体実験書というものが作られています。
ま、簡単な目的やら作り方やら、そういうものが色々と書かれているわけですが........これがまたしっかりとした本だったり、あるいは手作りプリントだったりします。つまり、プリントがあって、これを折ってホッチキスで止める、といった感じですが。
管理人のケースでは手作りでした。
さて、では問題。プリントはコピー機でOK。では、折り畳んでホッチキスで止めるのは誰? 答えは簡単.......「担当の研究室」。さて、では学生の数は? ま、大学によって大きく異なりますが。管理人のところは大体200名ぐらい。はい、全何十ページかの実験書を作る方法は「人海戦術」。暇なヤツは狩り出してみんなで仲良く作業開始。完成品は学生へと渡りますが......
........それにメモをしていくのは大いに結構。汚れるのも仕方がない。
しかし、あまつさえそれを破いたり無くすヤツがいるとは..........(怒)
もしここを見ている学生諸氏がいたら........そう、君たちの先輩方が作っているんですよ、そういうのは。お忘れなく..........
○実験の説明で........
実験前には、大体その時の実験の具体的な説明が入ります。
ま、当然ですけどね........ある程度の概念的な部分は教室で行う事が多く、そして実際に行う際の注意などは実験室で、準備段階の時に行う事が多くあります。
さて、ここで法則。
「説明を聞いていないヤツほど”これって何ですか?”と聞いてくる」
.......知らんよ、そんなのは(- -;
○実験の説明で........2
時々、教室段階での実験の説明がある時、実験室にやって来る学生の顔が結構疲れているケースがあります。
そういう時は、大体担当教員による説明が長い為、なんですけど........まぁ、そう大きくもない部屋で200名近くが缶詰めで話を延々と、長々と聞いているわけでして(必修ですからほぼ全員出る)。
.......学生も気の毒........
ちなみに、やはり実験の説明も普通の講義と同じで、「何となく疲れる」ケースや「短時間だがかなり頭に入る」教員がいたりと、やっぱり差があります。一応、実験も複数の教員で見ているわけで、時々教員が替わったりするんですが......前者になるとやっぱりぐったりしているようです。
.......まぁ、ねぇ........(^^;
#決して悪くはないんだけどねぇ.........
○実験準備
学生実験は時間を食う為に大体午後に設定されているのですが。
午後に実験を行うから、とは言っても担当研究室では悠長に午後に実験準備なぞ出来ません。という事で、午前中から試薬や器具の準備を院生を筆頭に学生が行っています。行うんですが、まぁ、時々こういうのもあるんですよ。
「あれ? あの器具どこ行った?」
他の実験で他の研究室からかっぱらわれていたりしているのが時々あります。勘弁して下さい.......(- -;
#怒られるんだから........
○実験が始まって.........:よくあるケース1
「何で試薬が足りない!!?」
必要量×人数×1.5ぐらいの試薬を用意して「先輩、足りませーん」という声が掛かるのは果たして? っつぅか、一体何g取っていっているんだ? そして実験台の上には「余剰の」試薬がちらほら..........「ねぇ、それ何?」「あ、これは○○(試薬名)ですね」「これ何でこんなに余っているの?」「え?........さ、さぁ? 何でですかね?」
.......何でですかね? じゃないだろう?
これをやられて一番嫌なものの一つは、水酸化ナトリウム溶液の調製。
水酸化ナトリウム(NaOH)は水に溶かすと溶解熱の問題から結構熱くなります。どれくらいか、というとたとえばガラスのフラスコにある程度の水酸化ナトリウムを入れて水を入れれば、皆さんは素手でフラスコの底を持つことはまずできません。また、濃度の高い水酸化ナトリウム水溶液はたんぱく質(生体の主成分)を冒しやすいため、実際には気を使う物質だったりします。
ま、もっとも科学の世界ではよく使う物質でもあるんですけどね。
さて、使う頻度の高い水酸化ナトリウム水溶液ですが、学生分の用意をするとなると結構な量になります。実験によっては何十リットルも作り、試薬瓶も何本も使うことがあります(濃度によってもちろん変わりますが)。このレベルまで来ると、水に溶かす際に当然大量の熱を持ちます。ということで、「タンクに水をかけて冷やしながら」何リットル単位で作るのですが.......これが異様に時間がかかる上、重く、そして熱い。
そして、何よりもそういう実験に限って「先輩、ありません!」の声..........
.......お・ま・え・らー!!!(▼_▼メ)
○実験が始まって.........:よくあるケース2
「スミマセン、壊しました〜」
200人もいると様々です。
「フラスコ割りました〜」「ビーカー割りました〜」「メスシリンダー割りました〜」「リービッヒ冷却管割りました〜」「トラップ管壊しました〜」(以下二ケタぐらい出るものの略)。
........そのガラス器具のお金、君らの学費から出ているんだけど.........
尚、実験で器具を壊したものはリストを作っていたんですが。非常に興味深い事に「1日に複数回壊す」「毎回壊す」とか「常習犯」が存在しています。まぁ、100mlの三角フラスコぐらいなら安いものですが、スリ付きとか、構造が複雑で簡単に量産がきかないヤツは基本的に高価です。そういうものを壊すと嫌みの応酬を喰らう事となります。
ま、自業自得ですけどね........
ただ、余り集中的に壊してくれたおかげで、「器具がない!」というケースも。こういう時は別のもので代理としますけど........でもねぇ.........
○実験が始まって.........:よくあるケース4
「取れません」
すり付きのガラス器具でよくあるケースです。
代表的なのは分液漏斗。これは普通の漏斗ではないですが。ま、もっとも代表的なのは水に溶けにくい有機溶媒と、水を入れてよく振り、それぞれの層に溶け込んだ目的の物質をお互いが交わらない事を利用して「取り分ける」事が出来る物なのですが..........この分液漏斗、コックの部分がガラスのすり付きである事がままあります。そして、物質や乱暴な操作によってはここが動かなくなる(=取れなくなる)事もよくあります。
「先生。取れなくなりました」。
.......平然と言ってくれるな、おい(- -; こういう場合、時間があれば洗剤と一緒に浸けたりして一晩おけば取れるのですが、あいにく実験中です。という事で、取ろうかと言う事になるんですが........木づちで地道に叩いて取ったりするんですけど、壊れる事も多いです。
.......高いんだからさ.......(- -;
○実験が始まって.........:よくあるケース5
「はまりません」
特に実験初期に見られます。
有機化学で学生実験程度では冷却管はリービッヒ冷却管を使う事が多いのですが.........これは水を通して冷却をする、という事で冷却水を流すためにゴム管を繋ぐんですけど........ゴム管を冷却管、または蛇口にはめる際には、ゴム管をはめてから「折り返す」様にします。これは、単順に「はめただけ」だと水圧などで取れてしまい、実験台が水浸し、という事が起こるからなのですが。
さて、実験の最初の方でこの冷却管を使う=ゴム管をはめる、という作業をする時には、大体上手くはまりません。ま、コツがあるんですけどね........という事で、巡回している教員や4年生などにSOS信号が連発される事となります。
しかし、あるグループはSOSをしません。
何故でしょうかね? ま、そういう所では結構な割合でゴム管が水圧に負けて外れ、水浸しになったりするんですけどね、後で。もちろん、「折り返した?」「いや、しませんでした」という会話になって怒られます。
尚、リービッヒ冷却管はかなりの頻度で使うのですが。
「水の流し方が間違っている(下から上へ流すのが基本)」、「水圧上げすぎて水浸し」など、初期のミスはかなりの数に上ります。ま、おかげで物覚えが悪い学生でも、使い方を覚える事となりますけどね。
○実験が始まって.........:よくあるケース6
「出てきません」
たとえば、水に塩を溶かした後、水を蒸発させれば塩が残ります。つまり、溶液から溶媒(=水)を除けば溶質(=塩)が残る。
有機化学実験でも同じようなことをします。化学反応を済ませ、不純物を取り除いた溶液があれば、目的物(溶質)を得るために溶媒を除く(大半は温めて揮発させます)、ということなんですが.........
操作を間違える、というのはしょっちゅうです。特に典型的なのは、分液漏斗で水と有機溶媒をわける(水と有機溶媒=油は混ざらない→水に溶けやすいものと有機溶媒に溶けやすいものをわける)時、水の層、有機溶媒の層に分かれます。ただ、有機溶媒が水より「軽い」か「重い」かで上か下かが分かれるのですが.........実験で溶媒は変わりますので学生では「どちらが水、有機溶媒」かがわからないケースがあります。
で、「水」と「有機溶媒」を取り違えてしまう、と。
「先輩! 見つかりません」「先生、出てきません!!」........おまえが捨てただけだ........(- -;
○実験が始まって.........:よくあるケース7
「突沸しました!!」
突沸というのは、つまり粘性が高い液体を温めるときに起こりやすいものです。つまり、熱している時に対流が起きにくいために熱の均一化が図れず、「上部は冷めているけど、下の火の熱を受けやすいところは熱くなる」という事が起きます(通常は、熱せられると上に上り、冷めたものは下に落ちていく)。こうなると、そのまま温められた部分は、「ぼこっ!」っと上に力づくではい上がることとなります。
などと書いても「?」という人がいるかもしれませんけど。
ピンと来ない場合、鍋に大量に入っている、ねっとりとしたシチューやカレーがあるとしましょう。これをかきまわさずに強めの火で熱したらどうなるか、というのを想起してもらえればわかるかと思います........いきなり「ぼこっ」と勢いよく突沸して、下手すると鍋の外に中身が漏れ出すこととなるでしょう。そして、下面だけ焦げることとなります。
「なんだそれだけ?」なんて事は言わないでください。これ、時として装置全体を破壊したり、内容物によっては周囲に危険を及ぼす可能性もあるので、かなり危険な事故の原因となるものですから。
さて、この突沸は特定の実験で定番です。
もっとも多いのは、ニトロベンゼンを還元してアニリンにする、という実験です。これは理論程度なら高校で有機化学をすると出るレベル、ですが......ま、化学反応云々はともかく(定番、という感じで難しくも無いんですけど)、簡単に言えばニトロベンゼンに鉄粉と塩酸を混ぜ、熱してできるアニリンを蒸留して得る、というものです。
#学生さんなら必要な装置なども想起できないと駄目ですが........
で、鉄粉と塩酸を使っていくのですが、これがまた反応が進むと徐々に粘性が高くなります。そして、フラスコ(ナス型フラスコというものを使う)で反応を起こすのですが.......熱している+さらに粘性が高くなる→突沸しやすくなる、という構図ができ上がります。でき上がるんですが、学生は火をつけたまま「友達とおしゃべり」にお出かけしてしまうのがいまして.........
「ぼこっ!!」
........あ〜、やっちまった..........
これが困ったことに、「やるな」と注意しているんですけどね..........で、その後泣く泣く後始末をして、さらに教授の前へ出頭して雷を頂戴することとなります。
ちなみに、この実験。
突沸を防ぐのは「沸石を入れる」「火の調節」「フラスコを揺らす(当然軍手必須)」なんですが.......何が悲惨かというと、アニリンをある条件で反応させるとやがて黒くなります。これは「アニリンブラック」という染料ともなる物質(木綿の染色に有効:アニリンに硫酸や重クロム酸を混ぜるんですが省略)ができるからなのですが.......突沸してこれを「ぼこっ」とやってしまうので、白衣が黒くなったり、ぞうきんが黒くなったりします。
もちろん、簡単には落ちません。だって、染料だから。
まったく..........
○実験が始まって.........:よくあるケース8
「終わりました!!」
だいたい、あっという間に終わるヤツほどできていません。また、そういう場合はだいたい融点測定(物質の融点を計測:純粋なもの程辞書などにある融点と一致し、不純物があるほど融点は下がる。融点測定器で計測)も純粋な物質より10度以上も下(=不純物混入)だったりします。
あまりに速い場合、収率が悪かったりできていないとやり直しです。もっとも、まれにちゃんとできているのもいるんですけどね........そういうのに限って、その学生の班が「今日は掃除班」だったりするんですが(笑)
○見回り中
教員や指導側の学生は、ちょくちょく学生の実験台の間を歩いて回ります。
これは、危険な操作の監視や、あるいは質問を受けたりとかするためなのですが.........管理人は「嫌がられる」事をあえてやってみたりしました。たとえば、実験台のそばに立ち、「じ〜っと」操作を見てみるとか........
当然プレッシャーになるようです(笑)
で、余裕かまして反応待ち、というのがいると尋問開始。「ねぇ、今日の実験って何やるの?」からだいたい始まり、「今日使う主な薬剤は?」「今の操作は何?」「この後何するの?」とひたすら質問攻め。で、横で笑っているヤツに突然ふってみるとかしていました。ま、最初は当然「え、え〜?」となるんですが.......
これ、何回もやるとその内恐れられるようになります(^^; はい、そばで何となく立っているだけで「え? あの、何か?」と。
もっとも、ちゃんと食いついてくるのもいまして、その内ちゃんと頭に入れて待ちかまえるのまでいました(笑) えぇ、ちゃんと答えていましたよ。そういうのはだいたいちゃんとやるようになるようです。もちろん、「嫌がられる」とは言っても文字通りの「嫌がらせ」じゃない、ということで........
まぁ、もっともだいたい「テストにも出やすい」ものって決まっていますから。
そういう部分やポイントを突いて質問はしましたけどね。
○うわさ
これ、もっとも忘れられない出来事なんですけど。
管理人が院生の時でしたか。
まぁ、結構体が「?」と大分なっている頃ではありましたけど..........
え〜、前期にこの実験がありまして。学生の面倒を見ていましたが.........
実験を進めていくにつれ、徐々に「先生」と聞いてくるのが多数。「???」と思いながらそのまま日が経過していくのですが........最後の実験の時、掃除する実験班を除いて、最後の最後まで実験をしていた学生が、終了報告。そして、「はいお疲れさん」とねぎらうと、その後に少しためらってから管理人に尋ねました。
「あの、ちょっと聞いていいですか?」
「ん? 何?」
「あの........先生って結婚されているって本当ですか?」
「はぁ!!!??? Σ( ̄△ ̄;;」
「いや、みんな言っているんですけど.......」
「い、いや俺は単なる院生だけど.........」
「え? 先生じゃないんですか?Σ( ̄▽ ̄;;」
という会話が炸裂しました。
で、その後事情を説明した後.......
「ねぇ、それって誰が言っていたの?」
「えっと、みんな言っていましたよ?」
あ、そ.........( ̄△ ̄;;
で、その後、掃除が終わって掃除班の出欠をとる際、ついでに聞いてみました。
「あ、あのさ。俺って結婚しているって思っているのどれくらいいるの? 手挙げてみ。」
(8名中7名が挙手)
「え? そんな話あったの?」(手を挙げなかった一名)
「え? 知らない? 有名だよ?」(手を挙げた内の一名)
「ねぇ、いつごろからその話ってあった?」
「え〜と.......結構前からみんな言っていました」
「あ、そ......あ、あのね(以下事情説明)」
「え〜、そうだったんですかぁ!?」
「........( ̄▽ ̄;;」
一応、別の人と間違っていたらしいんですけど.........
しばらく、その場で考え込んでしまいました、はい。
っつぅか、そんなうわさする暇あったら勉強しろーーー!!
.......と、気付けば大分書いていますか。
いや、本当はまだまだ書けるのですが..........ま、長くなりすぎても嫌ですので、この辺で締めるとしましょうか。
あ、そうそう。こんな事を書いていると「じゃぁおまえはどうなんだ!」という人もいるかもしれません。
偉そう? えぇ、そうかもしれません。でもね.......
管理人も何度かやっているし、指導教員だって過去に絶対やっている
ものですから(笑)
えぇ、学生さんも見ているかと思いますが、絶対にあなた達の指導教官も過去に「やっちまった!!」ってありますから。もちろん、社会に出ている人で過去にこういう実験をやっていた人も身に覚えがあるでしょう。
まぁ、だいたいそんなものですよ、えぇ(笑)
ま、でも現役の学生さんはこういうことを考えつつ、きちっと実験してくださいね。見る側も大変ですから(- -;
後は、つつがなく、ケガをせずに実験を! そして、順調に単位を!(笑)
と言うことで今回は以上で..........
ということで本年は終了。
さて、今回の「からむこらむ」は如何だったでしょうか?
ま、年末恒例の与太ですが.........考えていたものの半分程度もかけませんでした。ちょっと残念ですけど(^^; ま、与太らしくなったかと思います。
まぁ、こういうのは科学系で実験をやる人でないとわからないものですし。ま、こういうものもある、ということで。特に学生さんには知って欲しいですしね.......いや、本当に大変なものがありますから。もっとも、同時に指導する側も過去に「何かをやらかして」いる事があります。「全く無い」なんて言ってもどうだか(笑)
ま、なんだかんだ言ってもうわさでそういうのは流れてくるんですよね.........(^^; 尾ひれがつくケースもあるわけですが(- -;
とりあえず、気楽に読んでもらえれば、と思います。
さて、そういうことで2002年最後の「からむこらむ」は終了となります。
2002年も大変お世話になりました。来年もできる限りは頑張っていきたいと思います。応援や、タレコミ、感想などがあれば是非とも教えてください。
そして、よい年をお迎えください。
そう言うことで、今回は以上です。
御感想、お待ちしていますm(__)m
次回をお楽しみに.......
(2002/12/31記述)
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