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天然色素誘導体を用いた繰り返し利用可能なpH試験剤の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K02983
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分09080:科学教育関連
研究機関宮崎大学

研究代表者

有井 秀和  宮崎大学, 教育学部, 准教授 (80384733)

研究分担者 中林 健一  宮崎大学, 教育学部, 教授 (60201670)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2020年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2019年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードアントシアニン系色素 / 繰り返し利用 / pH試験剤 / フラビリウムイオン / 吸着剤
研究成果の概要

小・中学校で学習する酸性・中性・アルカリ性の溶液の性質を簡便に測る方法の一つとして、繰り返し利用できるpH試験剤の開発を目指した。植物に幅広く分布するアントシアニン色素に着目し、その発色団である塩化フラビリウム誘導体を合成し、無機固体材料への吸着について検討した。様々な組み合わせの結果、塩化フラビリウム誘導体をゼオライトの水素モルデナイトに吸着したものが、酸性・アルカリ性の識別に明瞭な色変化を示し、繰り返し利用しても退色が見られなかった。また、作成したpH試験剤は溶液に浸したままでも利用できた。この結果から、繰り返しでの利用や溶液に浸したままで利用可能なpH試験剤を開発することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

繰り返し利用できるpH試験剤は、複数のサンプルを何回でも測定することが可能になる。実験は複数回実施できる方が理想的で、その過程で思考が整理され理解が深まることが期待される。本研究で開発したものはサンプルに常時浸すこともできるので、時間経過によるpH変化や容器の局所的なpH変化も観察することができ、実験の幅を広げることができる。また、開発したpH試験剤は作成過程が比較的簡便であるので、適切な指導のもとで児童・生徒が作成すれば、化学物質の特性に関心を持つ機会になることも期待している。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] フラビリウムイオンをゼオライトに吸着させた繰り返し利用可能なpH試験剤の調製2022

    • 著者名/発表者名
      黒木千絵、有井秀和
    • 雑誌名

      九州地区国立大学教育系・文系研究論文集

      巻: 8

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 青色フラビリウムイオンの合成と無機固体材料への吸着による繰り返し利用可能なpH 試験剤への利用2022

    • 著者名/発表者名
      田中友子、黒木千絵、有井秀和
    • 雑誌名

      宮崎大学教育学部紀要

      巻: 98 ページ: 102-111

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Synthesis of 1-Silabenzo[d,e]isochromanes via Electrophilic Aromatic Substitution of Aldehydes Activated by Silylium Ion2022

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Arii, Kenichi Nakao, Hideki Masuda, Takayuki Kawashima
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 7 号: 6 ページ: 5166-5175

    • DOI

      10.1021/acsomega.1c06228

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] フラビリウムイオン誘導体を無機固体材料に吸着させたpH 試験剤の合成とその性質2020

    • 著者名/発表者名
      田中友子、有井秀和
    • 雑誌名

      宮崎大学教育学部紀要

      巻: 94 ページ: 160-169

    • NAID

      120007120381

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] アントシアニン系色素を用いた複数の領域を検出する繰り返し利 用可能なpH 試験剤2020

    • 著者名/発表者名
      黒木千絵、田中友子、有井秀和
    • 学会等名
      日本化学会第100春季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of Germacyclic Compounds by Intra- and Intermolecular Reactions Using In-situ Generated Germyl Cations2019

    • 著者名/発表者名
      T. Kawashima, H. Arii, Y. Iwanami, K. Mochida
    • 学会等名
      International Conference on the Coordination and Organometallic Chemistry of Germanium, Tin and Lead
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シリルカチオンによるアルキンの活性化を活用した含ケイ素環状化合物の合成(2): 4-ジイソプロピルシリル-1-メチル-1H-インドールを用いた反応2019

    • 著者名/発表者名
      川島隆幸、有井秀和
    • 学会等名
      第46回有機典型元素化学討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthesis of Silacyclic Compounds Induced by Addition of In-situ Generated Silyl Cations to Multiple Bonds2019

    • 著者名/発表者名
      T. Kawashima, H. Arii
    • 学会等名
      Chemistry 2019 2nd Edition EuroSciCon Conference on Chemistry
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Silacyclic Compounds Utilizing Cumulated Double-Bond Compounds Activated by In-situ Generated Silyl Cations2018

    • 著者名/発表者名
      T. Kawashima, H. Arii
    • 学会等名
      the 15th International Symposium on Inorganic Ring Systems
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of Silacyclic Compounds Utilizing Aldehydes Activated by Silyl Cations2018

    • 著者名/発表者名
      T. Kawashima, H. Arii
    • 学会等名
      9th European Silicon Days
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 系中で発生させたゲルミルカチオンを用いる含ゲルマニウム環状化合物の合成2018

    • 著者名/発表者名
      川島隆幸、有井秀和、岩波彌生子、持田邦夫
    • 学会等名
      第45回有機典型元素化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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