夏休みに取り組みたい!ドライアイスの自由研究5選

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もうすぐ夏休み。遊ぶだけでなく宿題もしなくてはならないのが厄介だが、なかでも頭を悩ませがちなのが自由研究ではないだろうか。「教えて!goo」には中学一年生の学生から「ドライアイスの自由研究」という質問が投稿されている。そこで今回、ドライアイスを使った実験を紹介する。小学生向きの簡単な実験から中学生向きのやや難易度が上がる実験まで、ぜひ参考にして欲しい。

■小学生向けの実験

協力をお願いしたのは、株式会社埼玉ロジテック。まずは小学生向きの実験について聞いてみた。

(1)二酸化炭素でロウソクの炎を……

「ロウソクの炎の横あたりから、ドライアイスと水を入れたコップの煙を注ぎます。ロウソクの炎がどうなるかを確認しましょう。火を点けたロウソクにコップを被せたものと、火を点けたロウソクとドライアイスにコップを被せたものを比較し、どちらが早く火が消えるかを確認するという方法もあります」(埼玉ロジテック)

ドライアイスは二酸化炭素を固体にしたもの。ということは、炎に近づけるとどうなる? 実際に目で見て確かめよう。

(2)まるで怪奇現象!? 自然に動き出す〇〇

「ドライアイスを平らなステンレスの上に置くと、自然と動き出します。これは、ステンレスとドライアイスの間にドライアイスの昇華(気化)による二酸化炭素の層ができて、摩擦抵抗が少なくなるためです」(埼玉ロジテック)

固体から液体にならず、直接気体になることを昇華(気化)という。この原理を利用して、ドライアイスの上に10円玉を置くと、硬貨が震え出すのだとか!

(3)シャボン玉を浮かせてメルヘン気分♪

「ビーカー等に半分程度水を入れ、ドライアイスを入れたところにシャボン玉を落とすと、シャボン玉が浮きます」(埼玉ロジテック)

ビーカーをお洒落な入れ物に変えれば、SNS映えも期待できそう!

詳しくは動画をチェック!


ニコニコ動画で見る→bit.ly/2urv54t

■中学生向けの実験

続いて、中学生向けの実験はこちらの2種。取り扱いに注意が必要なので必ず周囲に気を配ろう。

(1)風船やシャボン玉を膨らませる

「ドライアイスが気体になると体積が750倍になります。ドライアイスのかけらと水を風船に入れて膨らむところを観察します。ドライアイスの量により、風船が割れることがあるので扱いには十分注意しましょう。さらに応用編として、バケツにドライアイスとお湯(水)を入れておきます。短冊状の布にシャボン玉ができるような洗剤をつけて、バケツの表面を覆うように膜をはります。すると大きなシャボン玉が膨らむようになり、割れた際にドライアイスの煙が幻想的な落ち方をします」(埼玉ロジテック)

(2)身近なものを凍らせてみよう!

「水にメタノールを入れて混ぜてからドライアイスを入れると、お花が凍ったり、プチトマトが凍ったり、ハンカチが折れ曲がらず立つようになったりします。メタノールはアルコールランプの燃料なので、引火性・揮発性があります。飲用毒性もありますので取扱に注意が必要です」(埼玉ロジテック)

水が氷る温度は0℃。水は氷にならない限り、ドライアイスで冷やしても0℃までしか温度が下がらない。一方、メタノールが凍る温度は―97℃。そのため、エタノールを混ぜて冷やすと、水だけのときよりも温度が下がるというわけだ。

■ドライアイスの注意点

最後に、ドライアイスを扱う場合の注意点を聞いてみた。

「ドライアイスは−79℃のため、直接手を触れると火傷状態になりますので必ず手袋をして触るようにしましょう。ドライアイスは水よりもお湯に入れることにより昇華(気化)が活性化され白い煙が多く出ますが、沸騰しているお湯など高温の状態でドライアイスを投入するとドライアイスが破裂して周囲に飛散し、危険な状況になります。また、ペットボトルにドライアイスと水を入れて密閉する実験はとても危険ですので止めましょう。過去に大きな事故になっている事例があります」(埼玉ロジテック)

上記は大変危険な行為なので、好奇心で実験するのは厳禁。また実際に実験をする際は、必ず親や学校の先生に相談し、安全に行うことを心がけたい。

暑い夏だからこそ、見た目にも涼し気なドライアイスの実験を通じ、楽しく科学を勉強しよう!

●取材協力:株式会社 埼玉ロジテック
所在地は埼玉県行田市。ドライアイスや氷の販売、ドライアイス洗浄業務などを行う企業。法人、個人問わず購入が可能で、目的に応じて専門家からアドバイスを受けることができる。ドライアイスの主な使用例は各種イベントや結婚式、葬儀など。

(酒井理恵)

教えて!goo スタッフ(Oshiete Staff)