ラボのテクニック

出典:米国ジョンズ・ホプキンス大学(米国メリーランド州)のSmaa Koraym

1. >卵の密度の決定Expand

   密度は、物質または物体がどれだけコンパクトであるかの尺度であり、質量を体積で割ったものとして計算されます。密度の低い液体に高密度の物体を置くと、物体は沈みます。物体の密度が液体よりも低い場合、物体は浮遊します。密度が同じ場合、オブジェクトは液体に浮遊します。この実験では、同じ密度の溶液を作成することにより、卵子の密度を決定します。さまざまな体積測定ガラス器具を使用して塩溶液の密度を測定し、どれが最も正確かを判断します。

   • まず、つま先が閉じた靴、長ズボン、長袖シャツ、白衣、化学スプラッシュゴーグル、手袋など、適切な個人用保護具を着用してください。
   • 卵の質量を測定します。天秤に計量ボートをセットし、風袋引きします。卵を計量ボートに慎重にセットしながら、ノートに質量を記録します。
   • 卵を懸濁するために使用される塩溶液を準備します。600mLのビーカーを使用し、脱イオン水で3/4を満たします。
   • ビーカーに卵をそっと入れ、小さじ1杯のNaClを水に加えます。NaClが溶解するまで溶液を穏やかに攪拌します。卵が水面のすぐ下に浮かぶまで、NaClを加え続けます。
   • さまざまなガラス器具を使用して、塩溶液の量を測定します。50 mLメスシリンダーを上部ローディング天びんに載せて重量を量り、質量を記録します。次に、20 mLの塩溶液を測定し、その量をノートに記録します。手記： メスシリンダーの後ろに白紙の紙を置いて、ボリュームをより明確に読み取ります。常に目の高さで測定値を表示し、半月板の下部から体積を測定します。メスシリンダーのラインは0.2mL離れているため、100分の1の位置まで体積を読み取ることができます。

     表1:質量の測定

     コンテナ	空のコンテナの質量 (g)	フルコンテーターの質量 (g)	解の質量 (g)	パーセント誤差
     50 mLメスシリンダー
     10mL容量ピペット
     50mLビーカー
     20 mLメスフラスコ

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   • 充填されたメスシリンダーの重量を量り、その質量をノートブックに記録します。次に、塩溶液を600mLビーカーに戻します。
   • 容量ピペットを使用して容量を測定します。まず、空の50mLビーカーの重量を量り、その質量をノートに記録します。次に、容量ピペットを使用して10 mLの塩溶液を慎重に測定し、ビーカーに塩溶液を分注します。
   • さらに10mLを測定し、ビーカーに加えます。充填されたビーカーの重量を量り、その質量をノートに記録します。次に、ビーカーを空にし、すすぎ、乾かします。
   • 容積フラスコを使用して体積を測定します。空の20 mLメスフラスコを秤量し、質量を記録します。次に、フラスコに塩溶液を20mLの充填マークのすぐ下まで慎重に満たします。いっぱいいっぱいにしないでください。スポイトを使用してフラスコの充填を終了し、半月板の底がフラスコの首の充填ラインにちょうど触れるようにします。次に、フルフラスコの重量を量り、重量を記録します。
   • 最後に、50mLビーカーを使用して容量を測定します。空のビーカーを計量し、次にビーカーを20mLラインまで塩溶液で満たし、フルビーカーを計量します。ノートに質量を記録します。
   • 卵が塩溶液に浸されたときの卵の変位を測定します。まず、卵を取り出し、600mLビーカーの中の塩溶液のレベルを見ます。手記：マークされた線にない場合は、脱イオン水を溶液に加えて、メニスカスが読み取り可能な体積になるようにし、その体積を記録します。

     測定	20 mLメスフラスコを使用した塩溶液	卵
     質量(g)
     水の変位(cm)	-
     600mLビーカーの内径(cm)	-
     容積(cm³)	-
     内容量(mL)	20
     密度(g / mL)

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   • ビーカーに卵をそっと置きます。
   • 定規を使用して、ソリューションレベルの新しい高さを測定し、高さを記録します。次に、定規をビーカーの上部に置き、内径を測定します。
   • これらの測定値から新しい体積を計算します。初期体積を差し引いて、卵子の変位(体積)を求めます。
   • 実験の後片付けをするために、卵をインストラクターに戻し、塩溶液をシンクに注ぎます。使用済みのガラス器具はすべて水道水ですすぎ、乾かします。最後に、塩化ナトリウムをインストラクターに戻します。
2. >ResultsExpand
   • 全ガラス器具の質量から空のガラス器具の質量を差し引くことにより、異なる体積のガラス器具のそれぞれの溶液の質量を計算します。
   • 有効数字を使用して、測定値の不確実性を追跡します。たとえば、メスシリンダーの測定値を見ると、空のコンテナの重量は90.92で、フルコンテナの重量は111.59です。重量測定値には100分の1の位置まで有効数字があるため、計算全体で有意な数字が維持されることが重要です。したがって、20mLの塩溶液の質量は20.67gである。
   • 50mLビーカーの重さは、空の状態で28.65g、20mLの塩溶液が入った状態で47.96gでした。したがって、20mLの塩溶液の質量は19.31gである。
   • 計算を繰り返して、10 mLピペットと200 mLメスフラスコを使用して測定した20 mLの塩溶液の質量を求めます。 手記：一般的に言えば、容積測定は、容積フラスコを使用するとより正確になります。
   • 他の方法の精度を、体積フラスコと比較して誤差の割合で見てください。誤差の割合は、実験値から理論値を差し引き、理論値に 100 を掛けた値で割ることによって計算されます。

     • 
   • 理論値として体積フラスコ測定値を使用して、他の体積測定方法の誤差パーセントを決定します。予想通り、ビーカーのマーキングを使用した体積測定は最も精度が低くなります。 手記： また、純水の既知の密度が1 g / mLであるため、これもわかっています。したがって、20mLの純水の重量は20gです。塩が水に追加されたため、塩溶液の密度は20gより高くなければなりません。
   • 体積フラスコ測定を使用して塩溶液の密度を計算します。溶液の質量を溶液の体積で割ります。したがって、塩溶液の密度は1.053 g / mLです。
   • 計算された塩溶液の密度を卵の密度と比較します。ビーカー内の水の変位を用いて計算した体積は、61.14cm3または61.14mLであることがわかりました。卵の重さは60.15gと測定されたので、密度は0.9838g/mLです。卵の密度と塩溶液の密度との間の不一致は、主に体積測定の読み取り値による、両方の計算で生じる誤差から生じます。