子供の科学

お手軽実験 超低温液で何でも凍る!

「イタタタタ!」
何が痛いかって? これ、豆腐の角に頭をぶつけているんだよ!
身の回りで一番低い温度のものってなんだろう? 冷凍庫? でも冷凍庫でも-20℃前後。今回はエタノールに-79℃のドライアイスを入れて超低温の液体を作り、何でも凍らせてみようという実験だよ! 消毒用エタノールは薄めてあるから、無水エタノール(薬局で売ってるよ)を使ってね。

佐倉 美穂

小さなころから緑の池を見ては「どんな微生物がいるんだろう」と目を輝かせていた理科大好きなお姉さんは、バイオ技術者となりました。
気軽に試せるおもしろい実験を紹介するよ!


注意 必ず大人と一緒に実験しよう!
ドライアイスは素手で触ると凍傷になってしまう。軍手をして、その上からエタノールがしみ込まないようにビニール手袋をはめよう。普通のビニール袋でも大丈夫だよ。
ドライアイスから出る白い煙は二酸化炭素だから、それを吸いすぎないように風通しの良いところで実験しようね。
ドライアイスは密閉容器に入れると、出てきた気体でぱんぱんになって爆発しちゃうから気をつけてね。

容器にドライアイスを入れ、エタノールを注ぐ。
エタノールの温度が高いと、ドライアイスから白い煙(二酸化炭素)がたくさん出てしまうから、エタノールは前もって冷凍庫かドライアイスの中に瓶ごと入れて冷やしておこう。
ドライアイスを売っているところは少ないけれど、お菓子屋さんなどでたくさん貰えるようにお願いしてみよう。


身近にあるもので凍らないものといったら油かな?
色が分かりやすいからごま油を入れてみたよ。ごま油はもともと凝固点(固体になる温度)が高い、凍りやすい油なんだけれど、エタノールに入れた瞬間に固まるから線を描いて凍っておもしろいよ。


キャラメルは好き?
竹串を刺して1分くらいエタノールに入れてみると……崩れはじめてる! 瓶から出して手で触ったら粉々になっちゃったよ。冷凍庫でじんわり凍らせるのとは違う変化だね。
グミなどのいつもは柔らかいお菓子で試すのもおもしろそう!


みんなもよく使う消しゴムも竹串を刺してエタノールに入れてみた。
しばらくして瓶の内側にぶつけてみたら「ゴンゴン」という音がする。引き上げてみると鉄の塊みたいに硬い! トンカチで何度も叩いたら、真っ二つに割れちゃった。相当ガチンガチンに凍っていたんだね。
時間がたったら、ちゃんと文字を消せる消しゴムにもどったよ。


次はマヨネーズ。
絞り出してエタノールに入った瞬間に白っぽくなるよ。瞬時に凍っているんだね。くるくるとらせんを描いて引き上げると、マヨネーズアートのできあがり! まさかこんな形で、竹串一つでぶら下げられる状態になるとは思わなかった。
いろんな形に絞り出して、おもしろい作品を作ってみよう!


風船を膨らませて全体をエタノールに入れてみる。
すると、風船は凍っているのに中の気体が縮んで、風船にシワができたよ。瓶の内側にぶつけると、「コンコン」という音がする。ゴムでできたものとは思えない、硬い音だ。
さらに引き上げて竹串を刺してみたけれど、凍っているから割れないよ。


綺麗なバラ。はかなくて柔らかい花びらはどうなるかな?
エタノールに入れると、まるで天ぷらをあげているみたいにジュワーという音がして、小さな泡が出る。引き上げたばかりの、まだぬれているバラを握ってみると、顕微鏡のカバーガラスのような薄いガラスを握っているみたいにパリンパリンに割れてしまった!


最後はバナナだよ。
エタノールに入れた瞬間に白っぽくなって、数分で金属みたいな硬さになった。そのバナナで板に釘を打ってみると……釘が板に刺さった! バナナがトンカチになっちゃったよ!!


まとめ

ドライアイスは-79℃。それより温度が高くなると液体にならないでいきなり気体になる。その現象を「昇華」といって、できる気体は二酸化炭素。エタノールが凍る温度は-117℃。だからドライアイスに入れても凍らないんだ。
超低温の世界はどうだった? 温度が違うだけで、こんなに変化するなんておもしろいよね。 ここで凍らせたもの以外でも、みんなもいろんなものをためしに凍らせてみよう。きっと不思議な発見があるよ!

作品ができあがったらシゼコンにチャレンジしよう

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