化学セット

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新世代のための教育：歴史における化学セット、科学史研究所

化学セットは、ユーザー（通常はティーンエイジャー）が簡単な化学実験を実行できるようにする教育玩具です。

化学セットの先駆けは、17世紀の「自然魔術」に関する本であり、「すべての優れた賢者が認め、受け入れ、大いに称賛する。また、学識のある人々によってこれより高く評価され、より良く考えられたものは他にはない」とされている。 ^[1]ジャンバッティスタ・デッラ・ポルタなどの著者は、より深刻なトピックに加えて、化学的なマジックトリックや科学的なパズルも取り上げた。^{[1] [2]}

最も古い化学セットは、18世紀にイギリスとドイツで大人に化学を教えるために開発されました。1791年には、ヨハン・フリードリヒ・アウグスト・ゲトリング著の「化学者、医師、鉱物学者、冶金学者、科学芸術家、製造業者、農民、自然哲学の耕作者が使用する化学試験の完全なコレクション」がドイツ語から翻訳され、英語で出版されました。^{[3]イギリスのロンドンの}フリードリヒ・アックムも、携帯用化学セットと補充用の材料を販売していました。^[4]主に薬剤師や医学生の訓練に使用されていましたが、持ち運びして現場で使用することもできました。^[5]

科学キットは、実験やその結果の実証を楽しむ高学歴の上流階級の人々も魅了しました。^[5] フィラデルフィアのジェームズ・ウッドハウスは、特に紳士淑女を対象にした携帯実験室を付属した「 Young Chemist's Pocket Companion」 （1797年）を発表しました。ジェーン・マーセットの化学に関する本は、男性と女性の両方にとって裕福な娯楽として化学を普及させるのに貢献しました。^[4]

1850年代後半から、ジョン・J・グリフィン・アンド・サンズは「化学薬品キャビネット」シリーズを販売し、最終的には11のカテゴリーを提供した。これらは主に小学校教師や王立海軍兵学校、王立農業協会、オックスフォード大学やケンブリッジ大学の学生を含む大人向けに販売された。^[4]

1800年代半ばから後半にかけて、イギリスでは、マジックやイリュージョンのおもちゃで、子供たちが自分で花火を作ったり、消えるインクを作ったり、色を変えたりすることができ、そのトリックは主に化学に基づいていました。[ ^6] 1897年のコロンビア百科事典では、「化学おもちゃ」を「主に花火で、子供たちに化学の基礎を教えるために推奨されているが、そのような用途にはおそらく効率的というよりは危険である」と定義し、さまざまな危険な例を挙げています。^[7]

1900年代初頭から、現代​​の化学セットは化学を普及させる目的で若者をターゲットにしました。米国では、ポーター化学会社とACギルバート会社が最もよく知られたセットを製造していました。ポーターとギルバートは米国最大の化学セット製造業者でしたが、スキルクラフト社などの他のメーカーも活動していました。^[5]

ジョン・J・ポーターと彼の兄弟ハロルド・ミッチェル・ポーターは1914年にポーター化学会社を設立した。当初の目的はパッケージ化された化学物質の販売だったが、すぐにキットを導入した。ジョンは実験を研究し、ハロルドは取扱説明書を書いた。「ケムクラフト」の商標で販売された最初のおもちゃは「ケミカルマジック」セットで、1ドル以下（2017年で約25ドル^[8]）で販売されていた。1920年代までに、彼らは6つの異なるセットを販売し、そのうち最大のものは25ドル（2017年で約320ドル^[9]）で販売された。彼らのおもちゃの範囲は1930年代を通して広がった。^{[5] 1950年代には、}ガイガーカウンターと霧箱を含む「ギルバートU-238原子力研究所」などの放射性鉱石を特徴とするおもちゃを購入することができた。^[10]

アルフレッド・カールトン・ギルバートは、エール大学の医学生時代に手品をしてお金を稼いでいた。彼とジョン・ペトリーは1909年にミスト製造会社（後のACギルバート会社）を設立し、箱入りの手品セットの販売を始めた。1917年までに彼らは化学セットを販売し、材料の制限にもかかわらず第二次世界大戦中ずっと製造していた。ロバート・トリート・ジョンソンは、エール大学の化学専攻の学生の多くが化学セットで科学に興味を持ったことに着目し、化学セットの製造は「愛国的義務」であると主張した。^[5]

玩具会社は、広告キャンペーン、「ケムクラフト化学者クラブ」とそれに付随する「ケムクラフト科学雑誌」、漫画本、ポーターの「なぜ科学者になりたいのか」などのエッセイコンテストを通じて化学セットを宣伝した。化学の分野でのキャリアに学生を惹きつけるという目標は、セットの命名と宣伝に明確に表れていた。^[5]化学セットは、将来の成功のために子供を「向上させる」という目標を掲げて親向けに販売された最初のアメリカの玩具だったかもしれない。^[10]

化学セットのターゲット市場は、ほとんどが「科学の若者」とみなされる男の子たちだった。しかし、1950年代にギルバートは女の子をターゲットにしたセットを導入した。彼らはそのセットを魅力的なピンクの箱に入れて販売したが、そのセットでは女の子は科学者ではなく「研究助手」または「研究技術者」とされていた。^{[5] [10]}

1971年、米国内務省の認可を受け、パーカー・ブラザーズ社がジョニー・ホライゾン環境検査キットを製造した。このキットには、若い環境科学者向けに4つの大気汚染検査と6つの水質汚染検査が含まれていた。^[11] ジョニー・ホライゾン環境検査キットは男女ともに販売された。^[12]

イギリスの有名な化学セットには、1960 年代と 1970 年代の Thomas Salter Science (スコットランドで製造) のセット、その後Salter Science が製造したセット、そして1970 年代から 1980 年代にかけての「MERIT」セットなどがあります。Dekkertoys は、乾燥化学物質の入ったガラス試験管を備えた同様のセットを多数製造しました。

1960年代頃、安全上の懸念から、化学セットで利用できる材料や実験の範囲が制限され始めました。米国では、1960年の連邦有害物質表示法、1969年の玩具安全法、 1972年に設立された消費者製品安全委員会、 1976年の有毒物質規制法のすべてが新しいレベルの規制を導入し、^[4] 1970年代と1980年代に化学セットの人気が低下しました。^[13] ACギルバート社は1967年に倒産し、ポーターケミカル社は1984年に倒産しました。^[4]

現代の化学セットは、いくつかの例外を除いて、より限定された範囲の化学物質と簡素化された説明書を含む傾向があります。多くの化学キットは使い捨てで、特定の用途に必要な種類と量の化学物質のみが含まれています。^{[14] [15]} 1980年代以降、違法薬物製造、テロリズム、法的責任に関する懸念により、化学セットはますます味気なく、面白​​くなくなってきたと、いくつかの著者が指摘しています。^{[16] [17] [18] [19]}

近年、化学セットは自習用キットとして再考され、一般的には学生により良い機器とより説明的なチュートリアルコンテンツを提供しています。たとえば、テムズ＆コスモスは、年長の子供を対象としたCHEMシリーズの化学セットを幅広く提供しており、その頂点を極めるのはC3000キットです。このキットには387の実験を説明した172ページのマニュアルが含まれていますが、小売価格は約300ドルです。^{[4] [20]}

機器や化学薬品を含む化学セットに含まれる典型的な内容は次のとおりです。

• 乾燥化学物質の小瓶
• 銅、ニッケル、亜鉛などの金属線
• 鉄などの金属くず
• グラファイトロッド
• 天秤と重り
• メスシリンダー
• 温度計
• 虫眼鏡​
• ピペット
• ビーカー、レトルト、フラスコ、試験管、U字管またはその他の反応容器
• コルク 栓
• 時計のメガネ
• ガラスとゴムの チューブ
• 試験管ホルダー、レトルトスタンド、クランプ
• アルコールバーナーまたはその他の熱源
• フィルター漏斗とろ紙
• 万能指示薬紙またはリトマス試験紙
• 安全ゴーグル
• 取扱説明書

取扱説明書に記載されている実験では、一般的に家庭用の化学物質であるため、化学セットに同梱されていないいくつかの化学物質が必要になります。

• 酢酸（酢に含まれる）
• 炭酸アンモニウム（「パン用アンモニア」または「ハーツホーン塩」）
• クエン酸（レモンに含まれる）
• エタノール（変性アルコール）
• 重曹（ベーキングソーダ）
• 塩化ナトリウム（「食塩」）

強酸、塩基、酸化剤などの他の化学物質は、このセットと一緒に安全に発送することはできません。また、保存期間が限られているその他の化学物質は、薬局で別途購入する必要があります。

• 塩酸
• 過酸化水素
• 硝酸銀
• 水酸化ナトリウム

• アマチュア化学

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