青少年のための科学の祭典 新潟県大会に参加しました。
「体験しよう！科学のおもしろさ」
出展テーマ： 磁石のおもしろ実験
音が出る氷
以前のこと。
日本南極地域観測隊の方の講演会に参加し、その後に懇親会が開かれました。
その席で南極の氷による水割りをいただきました。
「南極の氷が溶ける音」パチパチと弾ける音がとても印象的でした。
何とかこの音が出る氷を作ることは出来ないか？と夢見ていました。
このことを思い出して、ネット検索
様々な情報がみつかるが、実際に作ろうと思うと難しいようである。
挑戦したいと思う。
備忘録的に以下列挙します。
全て転載
コンビニのロックアイスではいずれも
「亀裂は出来ない。音もしない。あぶくも出ない。」
１．氷はヒビが入るとき音がした。
２．冷水・ぬるま湯・熱湯のいずれでも音がした。（たぶんこの時もヒビが入ったのでは？）
３．しばらく放置した氷では、音がしなかった。（たぶんこの時はヒビが入らなかったのでは？）
水は液体よりの固体の体積のほうが大きいです。
氷を急に溶かすようなことをすると体積が急激に減少し、そのショックで氷が壊れます（よくみればひびがはいっているのが分かるかと思います）
この壊れるときの音がパチパチの正体です。
単純に熱膨張で割れるのではなくて、もちろん熱膨張が直接の原因なのですが、熱膨張で凍るときにできていたひずみを解消するために割れるのですね。 そうみたいですね。 同じ冷凍庫の氷でも 良く音のでる氷と ダメな氷があります。 >冷凍庫の皿で出来たばかりの氷とその氷を別の大きい容器に >いれ冷凍庫で長時間ためておいた氷で 比較実験をすると >面白いかもしれません。 だから 気泡が中にたくさんある早く凍らせた氷は音がでやすいみたいです。 氷は 凍る時 体積が膨張するのに 周りから凍るので内部にひずみ ...
氷が溶けるときに
まれに 音がしますが
その音をたくさん 出す方法というか
そういう氷を作る方法ってないでしょうか？
できれば 食べれる氷を作りたいです
氷が溶けるときの音は、大きく分けて「結晶の中で温度分布に偏りが出来て、結晶自体が割れるときの音」と「氷に閉じ込められた気体が、はじける音」です。
前者の音を聞きたければ、「出来るだけ大きく、できるだけ均質に、できるだけ低温に冷やした氷」をぬるめの水に浮かべると「ピシッ！パシッ！」と音をたてると思います。運が良ければ音と同時に、氷に亀裂が入る様子も見えるでしょう。
…でも、食べれる氷って事ですから、あまり大きくも、あまり低温にも出来ないかもしれませんね…
大きければ口に入らない。低温すぎると口内に張り付き怪我をする事もあり得ます。
もう一つの気体を閉じ込める方法ですが、こちらは程度を誤ると危険です。自己責任で行ってください。
解説：水は凍る時、溶け込んでいた気体をはき出しながら凍りますので、気泡が出来ますが、この時、圧力を高く保ってあげると結晶中に圧力の高い「泡」が残ることになり、これが溶けるときに「ぱちぱちっ（実際にはシュワッって感じ？）」と弾けるような音をたてます。
ただし、水は凍るとき体積を増しながら氷になりますので、下手な容器で圧力をかけると、破裂します。危険です。気を付けてください。
さて、十分危険性を知っていただいた上で、作業方法です。
炭酸水などの気体が多く溶け込んだ水を用意します。炭酸水が無ければ、十分に冷たい水を半分ペットボトルに入れて振ります。これでも気体が溶け込みます。 …炭酸水は振らないようにしましょう。大丈夫ですよね。
氷になるときの膨張に耐えられるくらい丈夫な容器に先の水を入れ、凍らせます。…以上です。
注意することは…ペットボトルでは、たぶん持たないと言うことです。
ではどんな容器なら耐えたれるのか…と聞きたいと思いますが、残念ながら、私も「これなら絶対大丈夫！」という容器を知りません。
色々「気をつけながら」試してください。…（って危険すぎますよね^_^;;）
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音が出る氷
日本南極地域観測隊の方の講演会に参加し、その後に懇親会が開かれました。
その席で南極の氷による水割りをいただきました。
「南極の氷が溶ける音」パチパチと弾ける音がとても印象的でした。
何とかこの音が出る氷を作ることは出来ないか？と夢見ていました。
以下、ネットサーフィンで見つけた記述。
コンビニのロックアイスではいずれも
「亀裂は出来ない。音もしない。あぶくも出ない。」
１．氷はヒビが入るとき音がした。
２．冷水・ぬるま湯・熱湯のいずれでも音がした。（たぶんこの時もヒビが入ったのでは？）
３．しばらく放置した氷では、音がしなかった。（たぶんこの時はヒビが入らなかったのでは？）
水は液体よりの固体の体積のほうが大きいです。
氷を急に溶かすようなことをすると体積が急激に減少し、そのショックで氷が壊れます（よくみればひびがはいっているのが分かるかと思います）
この壊れるときの音がパチパチの正体です。
単純に熱膨張で割れるのではなくて、もちろん熱膨張が直接の原因なのですが、熱膨張で凍るときにできていたひずみを解消するために割れるのですね。 そうみたいですね。 同じ冷凍庫の氷でも 良く音のでる氷と ダメな氷があります。 >冷凍庫の皿で出来たばかりの氷とその氷を別の大きい容器に >いれ冷凍庫で長時間ためておいた氷で 比較実験をすると >面白いかもしれません。 だから 気泡が中にたくさんある早く凍らせた氷は音がでやすいみたいです。 氷は 凍る時 体積が膨張するのに 周りから凍るので内部にひずみ ...
氷が溶けるときに
まれに 音がしますが
その音をたくさん 出す方法というか
そういう氷を作る方法ってないでしょうか？
できれば 食べれる氷を作りたいです
氷が溶けるときの音は、大きく分けて「結晶の中で温度分布に偏りが出来て、結晶自体が割れるときの音」と「氷に閉じ込められた気体が、はじける音」です。
前者の音を聞きたければ、「出来るだけ大きく、できるだけ均質に、できるだけ低温に冷やした氷」をぬるめの水に浮かべると「ピシッ！パシッ！」と音をたてると思います。運が良ければ音と同時に、氷に亀裂が入る様子も見えるでしょう。
…でも、食べれる氷って事ですから、あまり大きくも、あまり低温にも出来ないかもしれませんね…
大きければ口に入らない。低温すぎると口内に張り付き怪我をする事もあり得ます。
もう一つの気体を閉じ込める方法ですが、こちらは程度を誤ると危険です。自己責任で行ってください。
解説：水は凍る時、溶け込んでいた気体をはき出しながら凍りますので、気泡が出来ますが、この時、圧力を高く保ってあげると結晶中に圧力の高い「泡」が残ることになり、これが溶けるときに「ぱちぱちっ（実際にはシュワッって感じ？）」と弾けるような音をたてます。
ただし、水は凍るとき体積を増しながら氷になりますので、下手な容器で圧力をかけると、破裂します。危険です。気を付けてください。
さて、十分危険性を知っていただいた上で、作業方法です。
炭酸水などの気体が多く溶け込んだ水を用意します。炭酸水が無ければ、十分に冷たい水を半分ペットボトルに入れて振ります。これでも気体が溶け込みます。 …炭酸水は振らないようにしましょう。大丈夫ですよね。
氷になるときの膨張に耐えられるくらい丈夫な容器に先の水を入れ、凍らせます。…以上です。
注意することは…ペットボトルでは、たぶん持たないと言うことです。
ではどんな容器なら耐えたれるのか…と聞きたいと思いますが、残念ながら、私も「これなら絶対大丈夫！」という容器を知りません。
色々「気をつけながら」試してください。…（って危険すぎますよね^_^;;）
こんな回答で終わっては、申し訳ないので、あなたの体力によっては成功する方法も書いておきます。
かき氷を作ります。
空気を沢山含ませて、雪玉状態に固めます！。固めます！！。固めます！！！。固めます！！！。固めますッ！！！！！。
固めますッッ！！！！！。 ってしつこいですね。
この時どれだけ強く「固めた」かで、融けたときにシュワシュワ音が出るか決まります。
固めた雪玉の表面に氷の層が出来るように、簡単に水を塗ります。素手で雪玉を作っていたならそれだけで十分なときもあります。
冷凍室で凍らせます。
以上です。
ちなみに「空気のシュワシュワ音」は「南極の氷」って商品と同じ原理です。
上手に出来たら教えてください。
…ってか、もっと楽な方法を知ってる人、回答してください（笑
専門別研修「化学系学生実験を安全に行うために」を開催しました。
「金属ナトリウムと水の反応」の実験を担当しました。
取り扱い注意！危険！？
水素が発生し、燃え上がります。
１．紹介
学部2年生の学生実験で「ナイロンの合成」のテーマがありました。
良く知られている「界面重縮合による6,6-ナイロンの合成」の他に、「開環重合による6-ナイロンの合成」を行っていました。
この加熱溶融重縮合反応は、金属ナトリウムを使用します。
学生数も10数名の少人数のため、金属ナトリウムを使ったおまけの実験としてこの「金属ナトリウムと水の反応」を行っていましたので、今回「危ない実験」の代表格として紹介します。
なお、現在ではこのテーマは無くなりましたので行っていません。
ナトリウムという金属は様々な物質と結合することで、様々な性質を持つようになります。
例えば、
水酸化ナトリウム・・・・強アルカリ性の劇薬
炭酸水素ナトリウム・・・重曹
塩化ナトリウム・・・・・塩
※危険なものから食用まで幅広く変化します。
２．金属ナトリウムを保存液（灯油）から取り出します。
酸化しやすいため、白くサビて見えます。
３．とてもやわらかい金属なのでナイフで簡単に切れます。
小さな小片を取り出します。
切り口はまだ酸化していないので金属光沢を持っています。
しかし、すぐに酸化して光沢が失われます。
金属ナトリウムは空気中の酸素、水と反応してしまうので油の中に保管されています。
４．シャーレにろ紙をおき、水で湿らせます。
この上にナトリウムを置きます。
金属ナトリウムが水と反応して水素が発生し、燃え上がりました。
５．ナトリウムは燃えてなくなってしまったように見えますが、水と反応して「水酸化ナトリウム」になりました。水酸化ナトリウムは強アルカリ性ですので、フェノールフタレイン溶液をおとしてみます。
アルカリ性だとピンク色になります。
ピンク色になったことで、ナトリウムが水と反応して水酸化ナトリウムになったことがわかります。
６．化学反応により新たな物質を作り出すことが出来ます。
水酸化ナトリウム＋塩酸 → 塩（塩化ナトリウム）
水酸化ナトリウム＋二酸化炭素 → 炭酸ソーダ（炭酸ナトリウム）＋水
炭酸ナトリウム＋二酸化炭素＋水 → 重曹（炭酸水素ナトリウム）
参考）ナトリウムと水（科学技術館）
https://www.youtube.com/watch?v=TtPUIVsIGu4