日常生活における化学工学 – 問題11 – 既存の正解
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この投稿は最後にyjqin1によって2015年8月22日18時25分に編集されました。60年代から70年代の農村では、生石灰や消石灰、ソーダ灰、重曹、酒、酢といった化学薬品が見られました。もっと強力な酸やアルカリを作り出したいと常に思っています。例えば硫酸や塩酸、水酸化ナトリウムのようなものです。難しい！それに、その頃は手元に指示薬もなかった。 1981年にTJDXに入学して無機化学の実験ができるようになるまで、人生で初めてのことで、本当に嬉しかったです。でも、大学1年生の時にやった化学実験室の実験は、あまり印象に残っていない；そして子供の頃にいたずらでやったあの「化学実験」は、一生忘れられない。 当時、指示薬としてフェノールフタレインやリトマスを持っていませんでしたが、ソルガムの茎から剥ぎ取った新しい「中身」がアルカリ性物質に触れると色が変わり、ほぼ白から黄色になり、アルカリ性が強くなるほど色はより濃くなることに気づきました。 重曹水溶液は「果肉」の色変わりをほとんど起こさないことに気づきました。ソーダ灰では色変わりがかなり目立ち、最もひどいのは消石灰を水に加えた後にできる上澄み液です。 ふと思いついて、消石灰の乳濁液と濃い炭酸ナトリウム水溶液を混ぜ合わせてみると、手に飛び散った液体の方がより滑らかだった。「果肉」を上澄み液に入れると、色が最も濃くなる。 なぜか説明してください
消石灰のエマルジョンと濃硫酸ナトリウム水溶液を混ぜ合わせると、手に飛び散った液体の方がより滑らかだとわかった。「果肉」を上澄み液に入れると、色が最も濃くなります。これはまさに消化法によるソーダ製造の方法ではないでしょうか。あなたはきっとこの分野の先輩なのでしょう。私は学びに来たのです
この投稿は最後に *lihuagong によって 2015-8-17 16:19 に編集されました。先生の説明はとても詳しく、アルカリ性が強いほど色の変化が激しくなります。 顕熱、NaOHのアルカリ性はCa(OH)2よりも強く、この反応は沈殿として炭酸カルシウムが生成されることを利用している。 先生は子供の頃からとても賢くて、生まれながらの才能ですね：lol
しかし、ソルガムの茎から剥いだ新しい「中身」がアルカリ性物質に触れると色が変わることに気づきました。これはどのような現象でしょうか？
新鮮な果肉には糖分が含まれており、糖分はアルカリに触れると黄色く変色します。アルカリの濃度が高いほど、色はより濃くなります
この投稿は最後にyjqin1によって2015年8月22日18時24分に編集されました。正解：ソルガムの茎に含まれる「果肉部分」の主な成分はヘミセルロース、セルロース、リグニンです。そのうちリグニンはアルカリ性の溶液に触れると色が変わり、溶液のアルカリ度が高くなるほど果肉部分の色も濃くなります。 試した各種溶液のアルカリ性を大きい順に並べると、次の通りである：炭酸ナトリウムと消石灰が反応して得られた上澄み液（水酸化ナトリウム溶液）＞消石灰（水酸化カルシウム溶液、pH≈12.5）＞炭酸ナトリウム水溶液（pH≈11.5）＞重炭酸ナトリウム溶液（pH≈7.8）。 私の博士課程の学生の一人が現在取り組んでいる論文は、稲わらを使って燃料エタノールとブタノールを製造するものです。実験の過程で酸による分解とアルカリ触媒による加水分解が行われ、それを見て子供の頃にやった手作りの実験を思い出しました。 もう一つ思い出すことがある。1988年、すでに全民経営の大きな流れがあった頃、TJDXは1年間で合計23人の博士課程の学生を採用していた（かなり貴重だったろう？現在、TJDXは年間500人以上の博士課程学生を募集している）。88期の博士課程生たちも会社を設立しました。その名前は「博実公司」といい、これは「boss」の語呂合わせです。一方、TJDXの校訓は「実事求是」ですよね。 俺は副マネージャーを務めている。 ある日、内モンゴルから一団がやってきて、副総責任者と総工程師（修士卒）が率いていた。彼らは内モンゴルの塩湖で産出されるソーダ灰を使って水酸化ナトリウムを製造する技術を求めている。当時、水酸化ナトリウムはとても高かった。炭酸ナトリウムと石灰乳を反応させて、水酸化ナトリウムと炭酸カルシウムの沈殿を生成したいのです。他人にはそれが空想に思えるかもしれないが、私にはできるとわかっている。子供の頃、こんな実験をしたことがある。 彼らは最終的にそれを作り上げ、しばらくの間、少し儲けました。2011年、みんなはオルドスでローストラムを食べながら、この話について語り合っていた。 この会社（ボーユアングループ）は既に30年近く存在しており、現在では世界最大の天然ソーダ生産企業です。多角経営による年間売上高は最盛期には180億元に達しました。彼らの工場では、毎日4.2万トンもの原料液（炭酸ナトリウム12％含有）を四段効用蒸発器を使って蒸発結晶させて炭酸ナトリウムを製造し、海外に輸出しており、非常に好調な商売をしている。 数年前、彼らと膜法濃縮の契約も結んでいて、数百万だった。