水の科学研究ベスト6!常温の水をみるみる凍らせる不思議な実験

2021年7月25日

常温の水が、みるみるうちに凍っていく。

それはまるで、水が氷になる様子を早送りの映像で見ているかのような錯覚に陥ります。

そして、こんな不思議な現象を、家で実際に体験できるのです。

今回は、常温の水を凍らせる実験方法をはじめ、割れない氷の作り方など、水に関連したとてもおもしろい実験を紹介します。

科学的には、水を過冷却の状態にすることで、外部からの衝撃や何らかの不純物を加えることで一気に結晶化をすすめます。

重層と酢を使うと、もっとももっと楽しい体験ができますよ!

常温の水がみるみる凍る実験

0.5リットルの水をペットボトルに入れて用意します。

そのまま室温に4時間おいて、水の温度が25度くらいになるまで放置。

それを冷凍庫に入れて1.5時間冷やした後、ゆっくりと振動しないように冷凍庫から出します。

さてこれからがマジックショーの始まりです。

ペットボトルを思いきりパンチする、または、机の上に「ドン」と勢いよく置いてみてください。氷を入れたグラスにゆっくりと注いでみるのもよいでしょう。

衝撃が加わって、液体がみるみるうちに氷に結晶化します。

次に、冷凍庫から出した水を、衝撃を与えないように注意しながらグラスに注ぎ、水面にゆっくりと氷を置きます。すると、水の上に氷が乗るという不思議な現象が置きます。

コカ・コーラで実験する場合は、冷凍庫での冷却時間を3時間15分に伸ばしてください。

室温で結晶化する液体の作り方

鍋に重曹500g、酢(70%)480mlを入れて3時間放置します。

3時間経過したら、水を100ml加えて、ゆっくりとかき混ぜながら火にかけます。

完全に粉が溶けたら、室温で冷ましましょう。

冷めた液体をゆっくりと容器に注いでください。すると、振動や衝撃のあったところから結晶化していきます。

次に、深さのあるグラスに先ほどの重層の液体を注ぎ、その中に、割りばしや木の枝などを入れてみてください。木の周囲からすごい速さで液体が結晶化していきますよ。

最後に、加熱後に鍋に残った重層の粉を竹串にとって、容器の中に落としてみてください。見事な結晶化が目の前で繰り広げられます。

いかがですか?感動すること間違いなしの科学実験ですね。

紐で氷をぶらさげる方法

氷に糸や紐をひっつけてぶらさげるなんて、なかなか想像できないかもしれません。

しかし、台所に必ずあるもので簡単に実現できてしまいます。

それは「塩」。

氷の上に、ひっつけたい紐を置き、塩をかけるだけ。

後は少し経ってから紐を持ち上げてください。

紐にぶら下がった氷のできあがりです。

割れない氷を作る実験

かなづちで叩いても割れない氷の作り方です。

やり方は、冬服の中綿などに使われている合成防寒剤の繊維を混ぜた水を凍らせるだけ。

これで、かなづちで叩いてもちょっとやそっとでは割れない氷ができます。

水に浮かぶ物と沈む物を研究

グラスを3個用意し、1つめはアルコール、2つめは水、3つめには塩水を入れます。

それぞれに、生卵と氷を入れてみてください。

グラスの水がこぼれない理由

グラスに水をひたひたになるまで入れます。

もう今にも溢れんばかりの水の中に、氷を1つずつ入れていき、何個まで氷を入れてもこぼれないかを実験してみてください。

これは、水の表面張力を身近に感じることができる実験のひとつです。