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人工結晶を作る 13:56
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    小林健二著「ぼくらの鉱石ラジオ」より編集しております。
     

    ロッシェル塩(酒石酸ナトリウムカリウム四水和物)を使ってクリスタルイヤフォンを作ることはかなり難しそうですが、ロッシェル塩の大きな単結品を使って、この結品がピエゾ電気効果(正確にはピエゾ圧電気逆効果)によってほんとうに音を発することを確かめることはできます。それにはまずロッシェル塩の単結晶を作る必要があります。実はこの結品作りだけでも十分に興味深く楽しいものなので、ごく簡単に紹介してみたいと思います。

    市販されている酒石酸ナトリウムカリウムは透明なl mm弱のザラメのような感じのもので、なめると塩っぱいような少し苦いような味がして、溶けるときにちょっと冷たさを感じます。

    水100gを30℃ にしてそこに200gのロッシェル塩を入れ、溶けるだけ溶かしてシャーレなどの平たいお皿に溶けた上澄みだけを入れ、それを発泡スチロールなどの箱に入れ静かにおいておきますと、四角い平たい結品が析出してきますので、その中から形のよいものを選びます。

     

    この際気温が高い夏期などには、40℃ の水にもっとたくさん溶かしてもよく、共にほぼその温度における飽和溶液にして使います。少し時間がかかりますが、室温と同じ温度の水に少しずつロッシェル塩を入れて溶け残りが出てきたところで飽和溶液と見なしてもけっこうです。ただ、あまりにも溶液温度と保管する所とに温度差があったり、保温して徐々に温度を下げていかないと過冷却の状態になってしまい、一気に細かな細品が析出してしまい、失敗となります。この場合はもう一度溶かしてやり直します。

    この作業でいい形のものが最初10個くらい見つけられたら溶液をガーゼなどで漉して、キラキラしたとても細かい結品があればほんの少し暖めてこれを溶かして熱がとれた後、さっきの結晶(種結品と呼びます)をその中に入れ、また成長させてゆきます。


    そしてだんだんと大きくして、欠けたり、小さな結品がくっついてしまわないものを選んで繰り返してゆきます。このように入工結品を作っていく方法には基本的に飽和点を下げることで結晶を析出させていく冷却法と、溶媒を揮発させ溶質濃度を上げながら結晶析出をうながす蒸発法とが代表的です。

    ロッシェル塩については種結品を冷却法で作り、その後を蒸発法で行うとぼくはよいと思います。うまくなると10 cmくらいの大きなものも作れると思いますので、いろいろ工夫してやってみてください。


     

    冷却法で成長を促進する場合も、できる限り少しずつ温度が下がるようにしないと失敗します(理想的には1日で0.1度くらいの下がり具合)。そして大きな結晶を作るには何日もかかります。温度管理に自信がない場合は蒸発法で大きくすることをすすめます。この場合は種結品があらかじめ3〜 5 mmくらいになったものを使い、結品を作ろうと思うところの室温と同じ温度の飽和溶液を育成母液として使い、ゴミやチリが人らないように心がけで気長にやることです。育成母液に種結品を入れ10時間〜 1日おきに観察して、種結品のまわりのところなどにたくさん小さな結品が析出してくるようならガーゼなどで漉して、きれいになった母液に再び種結晶を戻すことを繰り返します。

    そして大きな結晶ができたら布などで液を拭いよく乾かしたあと、いちばん広い向かい合う両面に錫箔あるいはアルミ箔を貼り、そこにトランジスタラジオのイヤフォンからの線、あるいはステレオのヘッドフォンやスピーカーの端子からの線をそれぞれに接触させて、少しづつ音を大きくしていくと、結晶から音が出てくるのを確認できるでしょう。そして共鳴箱やピンと張ったグラシン紙(ブーブー紙)に取り付けるともっと大きくなります。

    もしできるなら、結品を薄くスライスしたりさらにはそのスライスしたものを貼り合わせたりすると効果的です。もしスライスして貼り合わせることができるなら、 2枚のロッシェル塩の板のあいだにも錫箔を入れて貼り、その端と両側の箔をショートした部分にオーディオ信号を印加するといいでしょう。
     

    ぼくはダイヤモンドのブレードのついた石やガラスを切るバンドソーでロッシェル塩の飽和溶液をかけながら切りますが、こんなことは一般的ではありません。しかし時間をかけるなら、水でしめらせた糸を張った糸ノコで少しずつカットすることができ、この方法がいちばんされいに切ることができます。



     

    下の写真は、左から単結品がいくつか群品となったロッシェル塩の大きな結品、まん中は人工水晶(自作ではありません)、そして右は育成母液のなかに石やなにかの塊(この場合はアンチモンの塊)を入れておくときれいな鉱物標本のようなものを作ることができる例です。

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