Transcript ドライアイスを水に入れるとできる白いけむりは？

あわ
Ｐ１９
あそ
泡で遊ぼう
だれでも遊んだことのあるシャボン玉ですが、よくかんさつするとたくさんのふしぎな事を見つけ
ることができます。シャボン玉を使った いくつかの実験で、身の回りの ふしぎを見つけ（？）と
きあかす（！） 科学の面白さを味わってください。
じっ
けん ちゅう
ちゅう い
実験中の注意！
・ドライアイスをちょくせつさわってはいけません！
ぜったい
・シャボン液はどくです。絶対にのまないこと！
・ぬれた手でスイッチやコンセントにさわらない
私たちのまわりにはどこにでも空気があります。ふだんは感じませんがこの空気にも「重さ」が
あります。空気に「重さ」があることをシャボン玉を使って調べてみましょう。
・おにいさん、おねいさんの言うことを聞くこと！
実験してみよう
ヘリウム
０．１８ｇ
シャボン玉を作る時はゆっくり
しずかにふき入れるのがコツ
です
都市ガス
０．６６～０．７ｇ
○せんめんきに水とドライアイスを入れる
○いれものの中がけむりで白くなったら
けむりの上にシャボン玉をふき入れる。
ちっそ
１．２５ｇ
きらきらと虹色に光ってきれいなシャボン玉。いつもは風に吹かれて飛んでいってしまうので、
じっくりと見ることができません。今日はビンの中にシャボン玉をとじこめて、じっくり観察し
てみましょう。
空気
１．２９ｇ
→シャボン玉はどうなるか見てみよう
→どうしてそうなるか考えてみよう
→下にできてる白いけむりはなんだろう？考えてみよう
実験してみよう
膜の模様のダイナミックな
変化に注目です
うまくいくとこうなる？
さんそ
１．４３ｇ
気体の重さはみんな同じ？
私たちのまわりにある空気は、目には見えない小さなつぶ(分子)でできて
います。空気以外の気体にも右の図のようにそれぞれ重さがあります。二
酸化炭素は空気より重いので、シャボン玉(中身は空気)はその上に浮か
ぶのです。
二酸化炭素
１．９８ｇ
プロパンガス
２．０２ｇ
○緑色のパイプの先にシャボン液をつけます
○ゆらさないようにそっとビンの中に入れます
○ボタンを押して空気を送り込み、シャボン玉をふくらませます
気体の重さに
ひみつがあるのさ
→割れる前にボタンを押すのをやめて、シャボン玉の表面をよく観察してみよう
いろいろな気体の1リットルあたりの重さ
ストローなどでシャボン玉を作るとフワフワういたまま、ひとつひとつがばらばらに散らばってしまいます。
しかし水の上にシャボン玉を作ると、シャボン玉同士がくっついて整列していきます。
シャボン玉の色の秘密
シャボン玉をふくらませ、長い時間待つと、重力でシャボン液がシャボン玉の下の方へ移動し、上の方
から次第に膜が薄くなっていきます。膜の厚さが1mm(0.001mm)に近づくと、特定の色の光が強められ、
赤や緑などの色がついて見えるようになります。これは膜の厚さが、目に見える光の波長(0.4~0.8mm)
に近くなったために起こる現象(干渉)です。CDなどの表面が、角度によってさまざまな色に見えるのも
同じ原理によります。さらに膜が薄くなると、光の干渉が起きなくなり、色のついていない状態(黒膜)に
なります。
この実験では、上部のパイプについた液が川のようにシャボン玉の表面を流れ下ったり、膜の薄い部
分がシャボン玉の上の方に集まってゆくのを観察することができます。
実験してみよう
○せんぷうきと空気を送るチューブの先をちょうせいして
同じ大きさの泡がならぶようにします
○泡がならぶようすをビデオカメラを使ってみてみよう
こお
こたい
アイスクリームなどを冷やすのにつかうドライアイス。その正体は何か知っていますか？
水に入れると白い煙が出るのは有名ですが、こんな実験はどうでしょう。
泡は丸いのに
まっすぐ並ぶのさ
実験してみよう
これは泡が引きつけ合い、水槽の中によりたくさん入ろうとするために起こる現象です。
身の回りの物質は原子という小さな粒からできています。塩や雪の結晶のように、整った形を持つ
ものは、原子が引きつけ合い、きれいに整列してできています。
泡をよく観察すると、ところどころきれいにならんでいないところがあることがわかります。
塩の結晶でも同じことが起きています。そのような場所では、周りの泡が位置を調整して、ゆがみを
なくしています。
○水とお湯をいれた二つの紙コップに、それぞれ洗剤を
少々入れます。
○紙コップにドライアイスを入れます。
→何が起きるでしょうか
格子欠陥
ドライアイスを水に入れるとできる白いけむりは？
ドライアイスは二酸化炭素の凍ったもの(固体)です。気体になった二酸化炭素は空気より重い色の
無い気体です。せんめんきの中にできる白いけむりのようなものは、空気中の水が冷やされてでき
たものです。
見たい人は
係のお兄さんに
たのむのだ
泡にさわったあとは
手を洗ってくださいね
格子欠陥の生じた結晶
信州大学理学部化学科 物理化学研究室
飯山 拓、二村竜祐、浜崎亜富、尾関寿美男、久保田佳那、橋川輝一、清家敦子、重岡俊裕、森田優平、濱田祐輔