わが家の自由研究

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試験管の中に雪を降らせよう(塩化アンモニウムの再結晶)

科学館で実験イベントがあり、兄弟が参加してきました。

イベントで使用した実験道具(試験管)を持ち帰ることができたので、家で再現したいと思います~。

 

「試験管の中に雪を降らせよう」

 

<用意するもの>

塩化アンモニウムと水が入った試験管 

マグカップ 

温度計

 

<実験の手順>

①沸かしたお湯(60~80℃)を入れたマグカップに試験管を漬け、温めます。お湯が冷めてくるので、お湯を取り替えながら溶かしていきます。

*あまり熱いお湯だと、試験管の中の空気が膨張し、ゴム栓がゆるむので注意!

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雪のもと(塩化アンモニウムが少し残るくらいまで溶けたら、お湯から出してそのまま放置するか、水などで冷やします。

*温めすぎに注意!

 

③しばらくすると、試験管の中に小さな小さな点のような白い結晶が出てきます。

この写真では、すでに星型の結晶が見えます。 f:id:jiyu-kenkyu-kazoku:20190924220736j:plain

④そのまま、そっとしておいて、ゆっくりと結晶が増えるのを待ってもよいし、試験管をゆすったり、はじいたりして、はやく結晶を増やしてもいいです。

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⑤結晶の成長する様子を観察してみると楽しいです。

 

結晶のできかたは、透明の液体の中から、突然生まれてくるようにして「星形の結晶」が湧いてきます。まるで雪が舞うように、結晶が上下に動きながら再結晶が進んでいきます。

 

お兄ちゃん「温度が変わると、結晶ができるんだねー。結晶って雪だけじゃないんだ〜」
おとうと 「うわぁ〜!ほら、何も無い所から、パッと出てきた!!」

 

<塩化アンモニウム NH4Cl って、どんな物質なの?>

  • 塩化アンモニウムは、無臭で、無色の結晶もしくは白色粉末。
  • なめると塩味がする。
  • 温度による溶解度の差が極めて大きい物質。
  • 温度が低くなると、塩化アンモニウムNH4Clが水に溶けていられなくなり、結晶として析出(再結晶)してくる。
  • 335 ℃(635℉)で分解昇華し、アンモニアと塩化水素に解離する。
  • 高い吸湿性を持つ。
  • 水溶液はほとんど中性もしくは微酸性で、味は苦い。
  • 天然では火山活動および泥炭の自然発火により生じる。
  • 肥料、または化学肥料の原料としても広く用いられる。
  • 工業用では亜鉛のメッキ、染料や染色助剤、光沢剤、電解質等、さらには医薬品原料や
  • 皮のなめし剤、火薬の原料にも使われる。
  • 試薬としても用いられる。
  • 食品添加物としては、炭酸水素ナトリウム(重炭酸ソーダ)と併用して膨張剤として使われることが多い。

 

 
<どんどん冷やすとどうなるんだろう?> 氷水につけて追加実験してみました。

 

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お兄ちゃん「おー、増えてる!冷たい方が結晶が増えるんだ!!」

おとうと 「めっちゃ増えてる〜!」

 

この実験は、温めたり冷やしたりして、何度も楽しむことができるので、また、折を見て、忘れた頃にやってみたいと思います(笑)。

 

*塩化アンモニウムの水溶液は中性で、手についてもとくに問題はありませんが、とても濃い液なので、傷があるとしみたり、手や服についたりすると白い粉が残ります。その場合はよく洗ってください。

*塩化アンモニウム水溶液を処分するときは、大量の水で薄めてから捨ててください。