ワクちゃん雑学

氷をひもで釣る実験はなぜ成功する?塩を使う仕組み

トレー上の水入りコップと紙、結晶の容器、ノートと保護眼鏡を並べたイラスト

氷をひもで釣る実験では、ぬれたひもの周りの水が凍り、ひもが氷に固定されることで持ち上がります。塩は接着剤ではありません。氷と塩の組み合わせが起こす融解や温度変化を利用して、ひもを凍り付かせています。

ワクちゃんワクちゃん:塩がのりになって、ひもを貼り付けるの?
チャッピーチャッピー:水が凍ってひもを固定するんだよ。塩は冷やす過程に関わっているんだ。

塩水は、真水より低い温度で凍る

氷の表面の水に塩が溶けると、凍り始める温度が下がります。氷が溶ける際には周囲から熱を奪うため、氷と塩の混合物は冷たくなります。塩そのものが氷を熱しているわけではありません。

塩水の凍る温度は濃さによって変わります。塩を加えたら必ず一定の温度になる、という説明にはできません。

ワクちゃんワクちゃん:氷が溶けるのに、もっと冷たくなる?
チャッピーチャッピー:溶けるときに熱を奪うことと、塩水の凍る温度が下がることが関係するよ。

塩で冷やす場所と、ひもを置く場所を分ける方法がある

日本化学会が紹介する方法では、皿に置いた塩の上へ表面のぬれた氷を載せ、上面にぬらしたたこ糸を置きます。塩と接する部分で氷が冷やされ、上面の水がひもを巻き込んで凍ることで持ち上がります。

氷の上へ直接塩を振る方法もありますが、同じ手順だと混同しないようにします。塩の位置、量、水の量、待つ時間が変われば、固定されやすさも変わります。

ワクちゃんワクちゃん:塩を下に置く方法と、上に振る方法があるんだね。
チャッピーチャッピー:手順を混ぜず、一つの資料に合わせて条件をそろえよう。

早く引き上げず、固定されるまで観察する

実際に行うときは、一つの実験資料を選んで材料と手順をそろえ、大人とトレーの上で試します。ひもがぬれているか、氷に接しているか、待つ間に動かしていないかを確認し、ゆっくり持ち上げます。

付かなかった場合は、塩を際限なく増やさず条件を記録します。氷と塩は非常に冷たくなることがあるため、長く素手で触れ続けないでください。食用の材料でも、実験後の氷や塩は口に入れません。

ワクちゃんワクちゃん:すぐ引っ張って取れたら、塩を増やす?
チャッピーチャッピー:ひものぬれ方や接触、待つ時間も確認しよう。量だけで決まるわけではないよ。

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参考:日本化学会「氷釣りをしよう」 / レゾナックの氷釣り実験解説。

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