今回は、不思議な形になるビスマス結晶について観察した。
動画
加熱で作成する様子(参考動画：掲載許可受諾済)
・『骸晶』のでき方
ビスマスは、他の結晶に比べてかなり特徴的な形をしている。これは、結晶となる核にくっつく粒子の場所によるくっつきやすさが関係している。ビスマスの結晶の角が、平らな面側よりも粒子がくっつきやすいのである。そのため、面よりも角が先に先にと成長していき、結果として、面がくぼんだ形になるのである。「骸晶」の名前の由来としては、骨だけで中身がないような骸骨に似た姿から、そう呼ばれているのだとか。
・カラフルに見える仕組み
酸化被膜が鍵である。金属が空気中等で酸化反応を起こし、金属表面に形成された酸化物の膜のことを酸化被膜という。酸化被膜の上面と下面で反射した二つの光が干渉することによって、様々な色に見える。色の違いは、この酸化被膜の厚さによって変化する。シャボン玉がカラフルに見えるのも、膜の厚さによって光が様々に干渉していることによる。
大きな結晶を作るには、深成岩のようにゆっくりと時間をかけて冷やすことが重要なので、加熱後は、アルミホイルで作った断熱容器にビスマス入り容器を入れて蓋をしておくことが良い。また、加熱中に発生する酸化被膜を除去すると、綺麗な色の骸晶が出来る。
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※都留文科大学理科教育の一環
【ビスマスをチップにして作る、レジンアクセサリー】
