| 研究課題/領域番号 |
19K03130
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分09080:科学教育関連
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| 研究機関 | 富山高等専門学校 |
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研究代表者 |
河合 孝恵 富山高等専門学校, その他部局等, 教授 (60271491)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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| キーワード | 金 / 精錬 / 鋳造 / 科学教育 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
古くなったパソコン等から，実験室レベルで金を回収し，これを精錬・鋳造する魅力ある実験・エコ活動を創成することを目的とする。
本研究では，学校内で古くなり使用されなくなったパソコン等から回収した電子基板から，化学的手法により金メッキをはく離・回収し，これを王水法を用いた化学的精錬方法により純度を高める。精錬により得られた金微粒子を安価なバーナーで溶融し，得られたバルク状の金を，なるべく安価な電気炉とカーボン鋳型を用いる新規方法にて鋳造する。新規鋳造方法は，実験室レベルで得られた金を無駄なく鋳造でき，金が溶融する瞬間を実験者が体験・観察することが可能となる，魅力ある実験になることを目指す。
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| 研究成果の概要 |
実験室レベルでの金の精錬方法についての実験手法を確立し，実際に学校のゴミから純金を精錬することに成功した。安価なコンピュータ数値制御(CNC)加工機を用い，カーボン板から鋳型を作成する手法を確立し，安価に鋳型を作製することに成功した。石英試験管を用いた新たな鋳造方法を開発し，安全かつ材料の無駄なく金メダルを鋳造することに成功した。開発した新規鋳造方法では，鋳型内の金が溶融する瞬間を確認することができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでゴミからの金の回収・精錬・鋳造方法は，その情報が企業内で閉じており，個人で行うことが難しい現状であった。しかし本研究成果により，一個人で，実験室レベルで，安価に，安全に，ゴミから金を回収・精錬・鋳造するプロセスが確立され，実際に学校のゴミのみから金メダルを作成することに成功した。また金が溶解・還元・溶融する様子や，金メダルが鋳造される様子等は非常に人々の関心を引き付け，魅力的な化学コンテンツであるため，公開実験等で利活用を行うため，静止画や動画に記録した。この研究成果により，新たな魅力ある楽しく夢のある実験・エコ活動が創成された。
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