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きな粉に含まれる元素の検出


1 目的

身近な物質を用いて、有機化合物の成分元素を手軽に検出する。

2 準備

[器具] 試験管3本、薬さじ、ガラス棒、メートルグラス(メスシリンダー)、試験管ばさみ、薬包紙
[薬品] きな粉、水酸化ナトリウム(固体粒状)、濃塩酸、5%酢酸鉛(U)水溶液、塩化コバルト紙、赤色リトマス紙

3 方法

(1)  試験管にきな粉を薬さじ一杯取り、バーナーで加熱する。きな粉の変化、試験管の内壁の様子を観察する。
(試験管の口を水平より少し下げ、生成する液体を蒸発皿に受ける)



(2) 試験管口より、蒸発皿に受けた液体に塩化コバルト紙をつけ、色の変化を観察する。〈写真1、2〉
〈写真1〉 〈写真2〉


(3)  別の試験管にきな粉約1gを取り、水を5ml加えてよく振り混ぜる。これに、水酸化ナトリウム3〜4粒を加えて加熱する。〈写真3、4〉
(突沸しやすいので加熱しすぎないように注意する。)
〈写真3〉 〈写真4〉


(4) 発生する気体に水で湿らせた赤色リトマス紙をかざしてみる。〈写真5〉
(5) 濃塩酸をガラス棒につけて近づける。〈写真6〉
〈写真5〉 〈写真6〉


(6)
(3)でできた溶液の半分を別の試験管に取り、5%酢酸鉛(U)水溶液2mlを加えてよく振り混ぜ、溶液の変化を観察する。〈写真7(右の試験管、左は加えてないもの)〉
〈写真7〉

4 結果・考察

(1) きな粉を加熱したとき
黒変する→炭素(C)の確認
試験管内壁が蒸気で曇る、塩化コバルト紙の変化→水の確認
(2) きな粉を水酸化ナトリウムと加熱したとき
発生気体の確認
→赤色リトマス紙の青変、濃塩酸による白煙→アンモニアの確認
酢酸鉛(U)との反応
→黒色沈殿(硫化鉛)の生成→硫黄(S)の確認
(3) 以上により、きな粉に含まれる成分元素として、炭素、水素、窒素、硫黄が確認できる。

5 留意点

(1) きな粉を用いた理由
きな粉は、大豆をいって皮を除いて粉にしたもので、安価で手に入りやすい材料である。タンパク質の分析では、卵白を用いることが多いが、成分元素の確認だけであれば、きな粉を用いた方が、下処理も不要で準備・片付け等の面倒もなく手軽に取り組める。
ただし、市販のきな粉には添加物を含むものも多いので、原材料を確認した方がよい。 
(2)
きな粉の成分(財団法人 日本食品分析センター調べ)
タンパク質 34.8%
脂質 26.9%
炭水化物 31.6%
炭素、水素は、タンパク質、脂質、炭水化物に含まれるが、窒素、硫黄については、タンパク質の成分と考えられる。
(3) 方法(1)について
加熱により生成する水については、きな粉に付着した水分が蒸発したものとも考えられるが、新しいきな粉であれば問題になるほどの量ではないと考えられる。
塩化コバルト紙を用いて、水の確認を行うとき、水に色がつきすぎると色の変化をあまり見分けられなくなるので、穏やかに加熱するよう注意する。


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