不思議実験セット「さわった瞬間 水が氷る!」をやってみた

report 2018/07/14

 

梅雨が明け、いよいよ夏も本格仕様です。夏といえば夏休みですが、今回は夏休みの自由研究にピッタリの実験キットを発見。

その名も、『不思議実験セット「さわった瞬間 水が氷る!」』です!

「まるで魔法!」見るからに面白そう。

なんと、水なのに触った瞬間に氷ってしまうとのこと。「瞬間的に氷る」という涼しさは、その不思議さも相まって、手に取らざるを得ない魅力を放っています。

キットはこちらで販売されており、販売価格は1,080円(税込)。

発売元は株式会社ライブエンタープライズさんです。今回の実験セット以外にも「水がつかめる」セットや「食品サンプルをつくる」キットなど、子どもから大人まで楽しめる商品が多数販売されています。

それでは、実際に水を氷らせてみましょう!

さわって水を氷らせてみた!

実験セットを開けて中身を見てみました。内容物は以下のとおりです。

セット内容
・酢酸ナトリウム
・計量スプーン
・蓋付きトレイ(電子レンジ可)
・説明書

準備するものはご家庭にある電子レンジや冷蔵庫、かき混ぜ棒(お箸など)です。揃えるものが少ないので、非常に実験がしやすいです。

それでは、説明書に従って実験してみます!

まず、袋に入った酢酸ナトリウムをトレイに移します。このとき、全てトレイに入れず、袋に少し残します。

パラパラと小気味よい音を立てながらトレイに入る酢酸ナトリウム

そして計量スプーン1杯分の水をトレイに注ぎ込みます。

水を注ぐと酢酸ナトリウムがじわじわ溶けるので楽しい

これを電子レンジで温めます。かき混ぜ棒(スプーン)でよくかき混ぜて全て溶かし、ダマがないのを確認したらそのまま20分放置します。

水が氷る様子を想像しながら待ちます…。

20分経過したら次は冷蔵庫で10分冷やします。冷やし終えたらトレイに衝撃を与えないようにゆっくりと移動させます。

これで準備はお終いです。

少し袋に残した酢酸ナトリウムを指先に取り、水にちょんと着けると…

おぉぉ!さわった所からじわじわと氷ってる!

勝手に氷っていく様子は、トレイの中だけ時間が早送りされているような感覚で、言葉にできない気持ちよさを感じます

ちなみに、できあがった結晶は電子レンジで温めると再び水に戻るので、何度でも楽しめます。

さらに、説明書いわく「ツララタワー」なるものができるとのこと。さっそく、もう一度電子レンジで液体に戻します。

本当にこんなものが可能なのか…?

冷蔵庫で冷やし終え、全ての準備が整った。

綺麗なツララの完成を夢見て、いざ挑戦!

ツ…ツララが…ツララがぁ!

簡単にできると思っていたツララタワーですが、タワーを作る前に凍ってしまいました。難易度はかなり高く、この後何度も挑戦しましたが失敗…。もしかしたら、部屋と水の温度差なども関係しているのかもしれません。

またツララタワー以外にも、様々な方法で氷らせて楽しむことができます。単純に水の氷り方を観察するだけでも楽しめると思います。

 

しかし、なぜ触ったりするだけで氷るのでしょうか?次は、その謎を見ていきましょう。

触るだけで氷る理由

ふつうの水の場合、0℃を下回ると固体(氷)になり、上回ると液体(水)になります。触っただけで瞬時に氷になることはありません。

今回の実験は実はただの水ではありません。水に酢酸ナトリウムを溶かして酢酸ナトリウム水を作り、それを氷らせました。しかし、酢酸ナトリウム水は液体から固体になるときの温度(凝固点)が58℃であり、ふつうの水が氷になるときの温度が0℃なので非常に高温です。これは、私たちが普段生活する気温では酢酸ナトリウム水は固体の状態で存在するということです。

では、なぜ酢酸ナトリウム水は冷蔵庫で冷やしても氷らず、触ると氷るのでしょうか。

それは、液体から固体になるときに必要となる種結晶というものが重要になってきます。

種結晶とは、液体から固体へ状態が変化するためのきっかけとなるものです。この種結晶が発生することで液体から固体へ、例えると水から氷へ状態が変化するのです。水はもともと種結晶があるので、0℃を下回ると氷へ姿を変えます。

しかし、酢酸ナトリウム水の場合はその種結晶がありません。だから冷やしても氷らなかったのです。

では、酢酸ナトリウム水には種結晶がずっと発生しないのでしょうか。酢酸ナトリウム水の場合は、元となる酢酸ナトリウムを入れたり振動を加えたり、急激な温度の変化などによって種結晶が発生します。

なので、酢酸ナトリウムを指先に付けて触れるだけで氷っていたのです。

触っただけで氷る様子は単純に見えるかもしれませんが、その背後には実は興味深い現象が起こっていたのです。

触っただけで水が氷る体験は非常に面白く、その背景知識も興味深いものです。付属している説明書は丁寧に解説されており、子どもにも分かりやすく書かれているので夏休みの自由研究にぴったりかと思います。

今回の実験セットの解説や紹介などはこちらで閲覧できます。自由研究のヒントなども載っているので、参考にすると良いかと思います。

不思議実験セット「さわった瞬間 水が氷る!」は子どもから大人まで楽しめるので、ぜひ試してみてくださいね!

 

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text by ヨッシー

 

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