わたしの推薦です |
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（総評） 推薦1：地球にやさしい「風力発電」 推薦2：水をはじく葉の研究2 推薦3：浴室のカビ防止 推薦5：砂糖といろいろな水溶液 推薦6：塩化アンモニウムの結晶
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＊各タイトルの後にある★印の年度とタイトルは、当HPで御紹介した過去の関連実験の報告です。今回御紹介している作品とあわせて、ぜひ参考にしてください。
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★2004年 くまたろう 6年 本居花奈子 「風力でエネルギーを貯めてみよう-エネルギーの貯まり方調べ-」
★2002年 くまたろう 6年 黒田華加 「電気自動車とエネルギーの未来について」
★2003年 うさこ 6年 Ｔ．Ｎ． 「風力発電について」
◇ぼくは小さい頃ドイツでくらしていた時に、オランダで伝統的な風車や近代的な発電用の風車を見て来た。ぼくはその頃から風車に興味を持つようになった。最近ではヨーロッパの技術が伝わったのか、日本でもあちこちで発電用の風車を見かけるようになった。その発電用の風車の羽根は三枚でほそ長い形をしているが、ぼくはどのような羽根だとよりたくさんの電気を作ることができるのか疑問に思った。そこで、今回は、羽根の枚数、大きさや面積などをかえることによって、作られる電力がどのように変化するか実験した。
[実験と結果]
モーターのじくにいろいろな種類の羽根をとりつけ、扇風機から10cm、20cm、30cmのところに羽根をつけたモーターを置く。本来、モーターは発電用ではないが、本にモーターは発電することもできると書いてあったので、発電用にモーターを使用した。
それぞれの場所で扇風機の風量を弱、中、強と変えて、テスターで電流電圧をはかり記録した。
羽根は枚数、大きさ、面積、形、厚さなどで比較できるように、基準をそれぞれ決めて五種類、七段階の実験を計画した。
比較したグループごとにわけて、それぞれ電圧(Vボルト)電流(mAミリアンペア)をはかって記録した表を書いた。羽根が回らなかった場合は×をした。電圧は安定していたので数値を読みと取ることができたが、電流は変動が大きかったので、一応安定したところで読み取った。
1.羽根の枚数で比較
二枚羽根 すべて×
三枚羽根 10cmの距離で強風のみ35.2?38.5mA、0.46?0.47V
六枚羽根 10cmでは強風と中風、20cmでは強風のみ発電。
2-1.三枚羽根の大きさで比較
小 すべて×
中 10cmの距離で強風のみ発電。
大 10cmでは強風と中風、20cmでは強風のみ発電。
2-2.五枚羽根の大きさで比較
小 10cmの強風と中風のみ発電。
大 20cmと30cmの弱風以外すべて発電。
3-1.面積で比較
通常サイズの羽根 すべて回り発電。
2cm縦に切りとって面積を減らした羽根 10cmでは強風と中風、20cmでは強風のみ発電。
先端5cmを横に切りとって面積を減らした羽根 10cmと20cmでは強風と中風、30cmでは強風のみ発電。
77%縮小形羽根 10cmと20cmでは強風と中風、30cmでは強風のみ発電。
3-2.面積で比較 厚さ0.3mmのプラバンを羽根として使用
通常サイズの羽根 すべてまわり発電。
1cm縦に切りとって面積を減らした羽根 すべてまわり発電。
2cm縦に切りとって面積を減らした羽根 20cmと30cmの弱風以外すべて発電。
先端2.5cmを横に切りとって面積を減らした羽根 すべてまわり発電。
先端5cmを横に切りとって面積を減らした羽根 弱風はすべて回らず、中風と強風はすべて発電。
77%縮小形羽根 弱風の30cm以外はすべて発電。
4.形で比較
さかさまサイズの羽根 すべてまわり発電。ただし、作られた電力は通常サイズに比べてとても少ない。
5.厚さで比較
0.5mm すべてまわり発電。
さらにそれぞれの平均電力(mWミリワット)を電流と電力をかけて求めて表にした。
扇風機から羽根までの距離を10cmとして、扇風機の風の強さを弱、中、強と変えた時の電力で、羽根の枚数など変えたものを比較して、グラフに表した。
[考察とまとめ]
まず、どの実験でも共通していたことは、扇風機の風の強さが強いほど、また、扇風機と羽根との距離が近いほど、羽根がよく回り、作られる電力が多い。
1.の結果から羽根の枚数が覆いほど回りやすく、たくさんの電力が作られる。
2.では、大きい方が風を受ける面積が広く、そのためによく回り、作られる電力も大きかった。
3.風の強さを中や強にした時は、羽根の風を受ける面積が小さくても、羽根は軽くバランスがよいものでまわるが、弱にすると今度は風を受ける面積が小さすぎるので回らない。
4.さかさまにした場合、風を受けやすい面積の広がりが上にくる。羽根の上の方で風を受けても、中心のハブが遠いので力が伝わりにくく、通常サイズよりも作られる電力が少ないと考えられる。
5.風の強さが強だと、厚さがあり羽根がかたいので風を上手く受け、確実にエネルギーにかえることができるが、距離を離し、弱にすると今度は厚さがあるせいで羽根が重くなり、回りにくくなるので、厚さ0.3mmよりも作られる電力が少ない。
実験に使った羽根は風力発電キットにあったものも使った。このキットを組み立てて、プロペラ八種類をつけて回るかどうか試してみた。このキットはプロペラが回るとLEDがつく。今回の実験では回らなかった二枚羽根や三枚羽根の小サイズが回ったり、また、回りにくかったものもよく回り、LEDが光った。なぜキットだとプロペラが回りやすくなるのかはわからない。
[調べる]
世界で行われている風力発電について調べ、自分の実験の結果と照らし合わせた。
風から電気を作るということは、とてもいいことだと思う。最近は地球温暖化や、地球環境破壊が大きな問題となっている。発電では地球環境にあまりよくない石油を燃やし、地球温暖化の原因となるCO2を出す火力発電などがある。それに対して風の力を利用して発電する風力発電や、太陽の光を利用して発電する太陽光発電などは、地球環境によくない物質などを出さずに発電できるので、とても地球に優しい発電方法だ。ただ、欠点は風力発電は風が吹かないと発電できないし、太陽光発電は曇りや雨の日は発電ができない。でも、このように地球の環境にいい発電方法であれば、問題がない限り、どんどん広めていって欲しいと思っている。
[参考文献]
大人の科学マガジンvol,18 (学習研究社)
松本文雄著 小さな風車の作り方 (合同出版)
松本文雄・牛山泉著 手作り風車ガイド (パワー社)
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★2007年 うさこ 3年 大岡昴太郎 「水をはじく葉の研究」
★2007年 データ 3年 A.? A.? 「花粉を顕微鏡で見る」
★2003年 くまたろう 6年 C. P.? 「葉の不思議」
★2003年 うさこ 4年 S. H. 「いろいろな紙と水の染み込みかた」
◇僕は去年水をはじく葉の研究をして、植物の中に葉が水をはじくものとはじかないものがあるということ、水をはじく葉には表面にものすごく細かい毛がびっしりと生えていたり、表面がろうをぬったようにつるつるしているなど、水をはじくしくみがあることを観察した。去年の観察では同じ植物であっても上の方に生えている色のうすい葉の方が、下の方に生えている色のこい葉よりも水をはじくということも観察できた。
オリンピックで水泳の選手が大活躍をした時に、テレビの人が、「水泳の選手の人は、一日の長い時間をプールの水の中で過ごすので、指と指の間にうすい水かきのような膜ができるといっていたのでびっくりしていたら、母が環境適応ということを教えてくれた。生物は長い時間をかけて、その生物が生きていきやすいように身体や機能が環境に適応していくという考え方だ。例えばサボテンの針のように見える部分は葉だが、それは砂漠のような水の少ないところでもサボテンが生きていけるように、水分が逃げるのを防ぐために、針のような細長い葉の形に変化したのだそうだ。だから、水をはじく葉の植物には水をはじいた方が生きていきやすいという理由があるのかもしれない。
去年の自由研究が終わってからも、どういうしくみで葉は水をはじくのかを知りたいと思ったので、しくみを調べ、水をはじくことがその植物にとって何か意味があるのか、どういうよい点があるのか調べる。
[観察と結果]
1.顕微鏡を使って葉の表面や断面を観察してみる。そして、水をはじく仕組みがあるかどうか観察する。去年の結果からインパチェンス、シラカシ、カシワバアジサイについて。また、今年はフェアリーホワイト、キンレンカも加える。
2.水をはじく葉とはじかない葉に仕組みの違いがあるかどうか調べるために、水をはじかない葉についても１.と同様に調べる。クリスマスローズ、ドングリ、ブルーベリー。
3.1.で観察した以外に水をはじくものを見つけて同様に観察する。ももの皮、キャベツ
4.1.で集めた葉はしばらくおいたらしおれた。しおれた葉は水をはじく力はどうなるか。また、1.と同様に観察する。
水をはじく葉でも、しおれてしまうと、水をはじかなくなったり、はじく力が弱くなる。しおれた葉の葉脈は黒っぽくなって、透明に観察されたけも細くなり、黒い線になっていた。しおれた葉の観察から水をはじくのは、葉の中に充分な水分が必要なのだと考えた。
[考察と反省]
水をはじく葉には、顕微鏡で観察するとたくさんの丸いぶつぶつ(海ブドウに似ている)がどの葉にもついていた。
その丸いぶつぶつの他に、突起を持った毛が何本も観察された。
水をはじく葉には、シラカシのように、毛、ぶつぶついがいに、ワックス(油脂)によって水をはじくものもある。これは、葉を洗剤で洗うと、そこ部分は水をはじかなくなった。
去年は顕微鏡を上手く使えなかったのが残念だったので、今年はそれができてよかった。ただ、僕の目で見たものを伝えるのはむずかしいと思った。頑張ってデジタルカメラで顕微鏡をとってみたけど、見て欲しいところ(つぶつぶの感じ)はどうしても平面的になってしまって、あまりいい写真をとれなかったのは反省点だ。
葉が水をはじく利点については、病気になりにくいなどの仮説は考えたが、よくわからなかった。次の宿題にしたい。
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★2007年 うさこ 5年 小川あき野 「クーラーとカーテンで部屋をもっと涼しく」
★2005年 くまたろう 6年 小川はる音 「涼しくなるかな?打ち水大作戦in ベランダ」
★2003年 ユニーク 5年 勝俣有紗 「冷房の冷え方の研究」
★2001年 ユニーク 5年 薮 由香 「家の二階はなぜ暑い」
◇母と薬局へ買い物にいくと、台所やお風呂のカビ取り剤がたくさん売っている。どこの家でもそうだと思うが、私の家でもおふろのカビ対策やカビ取りには苦労している。ところでカビにはいろいろな種類があります。お味噌やお酒を作る時に必要なカビもあれば、病気を引き起こす恐いカビもある。また、カビは温かく湿気の多いところにだけ生えるように思うが、かわいた涼しい場所に生えるカビもある。
湿気のあるおふろや台所に生える黒いカビは主にクラドスポリウムという種類のカビだ。このカビは汚く見えるだけでなく、ぜんそくや鼻炎のアレルギーの原因にもなり、放っておいてよいものではない。
このカビが増えるには、栄養分や酸素、その他に温度20?35度、湿度80?よえぇといった環境も大切だ。
このうち、栄養分はチリやせっけんかすなどで浴室からなくすのが大変だ。酸素も無くせない。さらに，夏に浴室の気温を20度以下や35度以上にすることは私達にとつても快適ではない。そのため、お風呂のカビ防止は湿度の管理が大切だ。今回、私はなるべくエネルギーの消費を押さえつつ、どのような方法が浴室の湿度を下げるのに役立つか調べてみた。
[実験と結果]
温湿度計を屋外、リビングの室内に三十分おいて温湿度を調べた。屋外の温度26?29度、湿度60?75%で、晴れまたは曇りの日に実験した。室内温度は25?26度、湿度は50?60%にエアーコンディショナーで調整されていた。
浴室の床から1.5mの高さのところに温湿度計を設置した。しめきってかん気せんをまわさず、入浴したのち、浴そうのお湯をぬいた。この時点で浴室の温度32?34度、湿度90?92%を確認した。
1.そのまま何もしない。2.床をタオルでふく。3.かん気せんをまわす。4.窓をあける。5.じょ湿器を使う。6.サーキュレーターをまわす。および、これらの方法を組み合わせた条件、7.床をふいてかん気せんをまわす。8.まどをあけてかん気せんをまわす。9.床をふいて窓をあける。で30分後、60分後の温度、湿度の変化を調べた。
1?9の結果を表にまとめて評価をしてみた。
これをみると、何もしなしとひどい状態が続くことがわかる。何かしら工夫をした方法を取ることでカビの生えにくい環境をえられるようだ。これらの方法を必用とした電力で比べてみると、電力のいらない方法は1.2.4.9.。電力がわずか(5Wh)ですんだ方法は3.7.8.。電力が中くらい(42Wh)に必要だった方法は6。電力が多く(210Wh)必要だった方法は5。にわけられる。
実験結果をグラフにしてみた上での考案をのべる。
気温はどの方法を試してもカビを押さえることはむずかしい範囲。湿度を80%未満にすることができたのは、かん気せん、まどあけ、じょしつ器、床ふきとかん気せん、まどあけとかん気せん、ゆかふきとまどあけの場合だった。
特に効果のあったのは、じょしつ器、ゆかふき＋かん気せんの二つだった。
[反省と追加実験と考察]
今回の実験では30分後、60分後の湿度の変化を見た。ところが、次の日おふろ場の温度湿度を見たところ、前の晩にじょしつ器を使用して湿度55%まで低下していたのに、じよしつ器を切っていたことで、湿度が88%まで戻っていた。これではカビ防止にならないかもしれない。
カビ防止には、下がった湿度が朝まで続く(約8時間)ことが大切だ。
そこで、じょしつ器を一時間使って切った場合と、八時間使用を続けた場合を比べてみた。
じょしつ器をそのまま使い続けると、翌朝まで湿度は55%のままだった。しかし、一時間できると、その後一時間で湿度は80%を越えていた。じょしつ器を使用する場合、八時間つけたままにする必用がある。電力量を計算してみると1680Whとなる。
床ふき＋かん気せんの場合、八時間で40Wh。この場合、朝の湿度は50%と低いままだった。
つまり、かん気せんを使用した方がじょしつ器を使用した時より42分の1の電力量ですむ。
このため、エコロジーの面から見ても、入浴ごタオルでふいて水分を取りかん気せんをまわすのが一番よい。
[参考文献]
阿部恵子 カビについて考える 家庭科資料 36号p12.-17 2006
阿部恵子 カビと室内空気環境 熱と環境 49巻 春夏号 p1-10 1997
井原望ほか 浴室カビ抑制システムの防カビ評価試験法
石井忠浩監修 スーパー理科事典 第3版2006年
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★2005年 ユニーク 5年 松橋 輝子 「野菜の保存法」
★2003年 うさこ 3年 伊東 沙月 「野菜・果物のくさり方調べ」
◇私の家はバナナをよく買う。母は二日に一度くらいバナナを買いにいく。私が「どうして一度にたくさん買わないの」と聞いたところ、「バナナはすぐくさるから」と母はいった。それならどうやったらバナナが長もちするかなと思い、いろいろな方法を試してみることにした。
[実験と結果]
ほぞん方法とわけ方
皮のくさり方の度合い
1.買ったじょうたい。2.少し黒い部分が見えてきた。3.黒い部分がふえてきた。4.全体的に黒い部分が多い。5.かなりくさっている。6.ほぼまっ黒になっている。7.完全に黒くなっている。8.黒くなってぶにょぶにょしている。
写真をとって変化を表にまとめた。
[まとめ]
温度について・13?15度が皮のくさり度数は7で一番長もちする。
常温(25?28度)とチルドルーム(3?6度)にふさのまま横においたものは皮のくさり度数は8だったが、中味はチルドルームの方がかたく、常温はふにゃふにゃしていた。
つるすか横におくかについては、つるした方が少しだけ長もちしていた。おくと下についている方から黒くなっていたので、くっつく部分がなくなるようにした方がいい。
ふさのままか一本にするかだが、袋にふさのままで入れておくと、一本がくさると他に伝わるようだから、一本にした方がいい。
一本でどのふくろに入れればよいかは、常温でも、冷蔵でも、アルミホイルは実験したバナナの中で一番くさったので、ぜったい包まない方がいい。かみ袋もふつうの袋にくらべるとくさるのが早い。野菜保存袋とふつうのビニール袋はわりとながもちした。
こうきんざいは常温も冷蔵も、入れても入れなくてもあまり変わらない。
実験中にへたをとってしまったバナナがあったが、へたがとれたところからすごいいきおいでくさったので、へたはとれないようにした方がいい。
結論として、バナナはへたを切らないように、ていねいに一本ずつわけ、それを一本ずつビニール袋か野菜保存袋に入れて、夏なら冷蔵庫の野菜室、秋などは外とに出しておいてもよいかもしれない。
食材事典で調べたら、バナナはくさる時にエチレンガスを発生する。なので、バナナをそのまま冷蔵庫に入れておくと他の野菜がくさってしまう。だから、ビニール袋に一本ずつ入れた方がよいようだ。
インターネットで調べると、かみ袋で保存した方がよいと書いてあるが、私の観察ではどちらかというとふつうのビニール袋より早くくさっていた。バナナフックというのもお店で売っているが、フックにつるしてもくさるのが遅くはなかった。
結果をまとめていたら、他にもできそうな保存方法を思いついたので、今度は違う方法で観察してみたら、また違う結果になるかもしれない。
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★2004年 ユニーク 3年 古島 才 「さとうとしおのあじつけの順番について」
★2002年 くまたろう 4年 草間 貴大 「水とその他の物質の関係」
◇僕は紅茶をよく飲む。とくにたっぷり砂糖が入ったミルクティーが好きだ。調子にのって砂糖をいれ過ぎると、最後に飲む時にじゃりじゃりしている。これはこれでおいしいのだが、母に毎回マナー違反だとしかられている。
以前からカップの下に砂糖が残らず、でも一番甘くておいしい紅茶をつくってみたいと思っていた。また、紅茶だけではなく、他の液体にも、どれだけ砂糖がとけるのか調べてみたくなった。
[事前実験]
砂糖が水にとけるとはどういうことか調べてみた。水に砂糖を入れると砂糖の粒は見えなくなる。拡大しても粒は見えない。これを「とけた」というが砂糖の粒はどこにいったのだろう。考えられることとして、小さくなって消えたか、透明に変化したか、粒が小さくなって見えないだけかがある。
顕微鏡を使って探してみたが何も見えない。
溶かす量を増やすと、白くにごり底に粒が残る。この砂糖水を顕微鏡で見ると砂糖がでてきた。溶かす前の砂糖と同じ。
結論として、水に物が溶けるということは、水の中で粒が分解して、見えなくなってしまう。水の量に対して砂糖が溶ける量もきまっている。一定の量をこえると砂糖の結晶は底に残ってしまう。ということがわかる。
[実験と結果]
砂糖がとける仕組みがわかったので、どんな液体でも同じことが起きるのか実験する。
それぞれの液体をメスシリンダーで定量はかりとり、ビーカーに入れて砂糖をとけ残りがではじめるまで溶かしてその時の量を調べる。
この液体をろ紙に一さじ取り、十分に水分を蒸発させて、顕微鏡でその時の砂糖の状態を見る。
1.水道水25mlに対し、温度を変えて砂糖がどれだけ溶けるかしらべた。
理科年表で理想値を調べておいたが、僕の結果はそれとずいぶん違って値が少なかった。
始め砂糖は入れても入れても溶けてしまい、しだいに液が重くなり、ネバネバとみずあめじょうになり、ビーカーの底に砂糖が沈んでいないのに、液中に気泡と砂糖の粒が入り交じり始めた。すぐに、ビーカーのへき面がじゃりじゃりし始めたので、その量を最高値と考え、この値をもとに、二度めの実験では、一度目の実験値の少し前から少しずつ溶かし、そのつど五分間かき混ぜ、壁面がじゃりじゃりし始める一歩手前の値を実験値とした。
2.紅茶に対して砂糖はどのくらいとけるか。
紅茶のこさによらず、水と同じ量の砂糖がとけた。
3.扱いやすい60度の他の水溶液(7ml)に砂糖はどのくらいとけるか。()は液体に本来含まれている糖質量
コーヒー(0g)、牛乳(0.43g乳糖)、オレンジジュース(0.75g果糖)、コーラ(0.8g砂糖・ブドウ糖)、しょうゆ(0.42gブドウ糖)、みりん(5gみずあめ)について調べた。
とけた砂糖の質量をくらべると、みりん<オレンジジュース・コーラ<牛乳・しょうゆ<コーヒーの順であった。この順番は液本来に含む糖質量の順番と逆になった。
とけた砂糖の量＋本来含まれていた糖質量を計算してみると、みりん以外ほぼ同じになった。みりんは他の溶液よりも和が少なくなったが、他の溶液に比べてねばりがあって、僕の実験方法では溶かす時間が足りなく、砂糖が溶けきってはいなかったのだと思う。
4.砂糖を限界までとかしたそれぞれの液をろ紙に取り、二日間乾燥させた。これらを顕微鏡で観察した。
しょうゆ、みりんはろ紙の上にでた結晶は他の物と比べさらさらしていたが、他はろ紙にかたくがっちりこびりついていた。へらでプレパラートにのせる際、できるだけ結晶を壊さないように注意したが、なかなかろ紙からとれず苦労した。
[考察と反省]
水に対する砂糖の溶解度を、理科年表の数値と比較してみると、グラフの形は同じだったが、僕の一つ一つの値は低く、平均81%だった。特に温度が低くなるにつれて、誤差がでている。今回飽和する量をきめる時、五分間かくはんしてもじゃりじゃり感がなくならなかったところを飽和点としたが、まだまだまぜる時間が足りなかったのかもしれない。温度が低くなるほど、かくはん時間を長くするべきであった。
また、家庭用はかりを利用したため、砂糖を計るさい1g単位でしかはかれなかった。それも、50.9gでも、50.1gでも同じく50gとされてしまうので違いが生じる。
また、家庭用の砂糖を利用したが、実験用のショ糖を使用しないと年表の値に近付かないのではと母にいわれた。確かに本で見る砂糖の結晶と比べてみた時、結晶の粒も角がとれてバラバラで、少しベトベトしているように思えた。
0度での溶解を調べる時も、氷水をいくら使って冷やしても0度にならず、7度が限界だった。
今回の実験では、砂糖は少しの水でも、たくさんの量がとけ、温度をあげれば、水の何倍もの量が溶けることを知った。25mlの水に対して、40gの砂糖が溶けるので、最後にビーカー内の水溶液は60ml弱まで量がふえていたのには驚いた。
紅茶は濃さを変えても溶解度は変わらなかった。
溶媒(溶かす液)そのものに含まれる糖分の量によって、砂糖の溶解度は変わるかもしれない。紅茶の濃いうすいは糖分量には関係がないから、溶解度は同じなのだろう。
溶けた砂糖の結晶を見たが、そのままでは白い粉が顕微鏡で見てみるとこんなにも複雑な形をしていて、じつは透き通っているものなのだとわかった。とてもきれいだと思った。
また、一度水に溶けてしまったものは、なくなってしまうと思っていたが、水分を蒸発させてみると、また溶けていたものがでてくることにも驚いた。
結晶のまわりが色が濃くなっているのはなぜだろうと思い母に聞いてみると、顕微鏡は平面でしか見えないが、実際は砂糖や塩の結晶は立体でできているため、その高さの部分が色濃く見えるのではないかといわれた。また、今回見た結晶は小さくかけてしまったものがくっつきあってしまったため、中心部の黒い部分は結晶が重なりあっているからでは?といわれ、納得した。
また、糖分の多いジュースやみりんで飽和水溶液をつくると、砂糖の結晶が大きくなることがわかった。
今回の実験は僕にとって初めての理科実験であった。メスシリンダーで水溶液を計り取るだけでも大変時間がかかった。飽和点を出すのも、温度との戦いで、上手にスムーズにすすまず、同じ実験を何度も何度もくり返すことになった。しかし、初めて、せんもんの道具を使い、あこがれのけんび鏡を手に入れ実験できたことは苦労したが楽しく感じた。次回からは道具の使い方にもなれてきたので、もう少し手ぎわよく実験ができるのではないかと思う。このような経験ができたことに感激している。この実験を行うにあたり、何日間も僕の実験につきあってくれた両親に感謝している。ありがとう。
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◇科学技術館で水中の雪の実験をやっていた。おもしろそうで、もっとくわしく調べたくなり、絵の具を入れたら結晶に色がつくか、大きな結晶はどうしたら作れるか、氷水で冷やした物とふつうの水で冷やしたものはどうちがうかを調べた。
[調べる]
水中の雪は塩化アンモニウムで作る。
塩化アンモニウムについて、化学式、性質、どこで見られるか、用途など調べた。
[実験と結果]
1.試験管に7gの塩化アンモニウムを入れ、82度のお湯を入れて試験管をお湯であたためながら溶かし、ゴム栓をして試験管立てにたてる。お湯がさめてきたら、軽くたたいたりして刺激を与え結晶を作る。
結晶の大きさ、始めに結晶ができた時間とお湯の温度、結晶が全部下に落ちた時間を調べた。
最初に結晶ができたのは塩化アンモニウムがとけてから13分30秒後。温度は32度。大きさは0.1mm。
上の方の結晶は小さく、下になるにつれて大きくなっている。
全部の結晶が落ちた時間は塩化アンモニウムがとけてから、1時間14秒後。
結晶の形はでっぱりが6個でそれぞれに毛が生えている。中心に近付くにつれて毛が長くなっている。たまに結晶が崩れている。
2.溶かした液をすぐに氷に入れるとどうなるか。
すぐに結晶ができた。結晶の色はふつうの時よりも白く、氷ったような固まりができ、試験管を逆さにすると氷山が割れたみたいになる。
試験管が氷水に使っている部分から結晶が出始める。
温度は21度。結晶の大きさは小さく、一気にふり、マリンスノー(深海にふる雪)のようだった。
3.溶かした塩化アンモニウムをすぐに常温の水に入れるとどうなるるか。
氷水に入れた時と似ているが、結晶はこおらなかった。結晶は始めから大きく、短時間ですべてが結晶になった。
結晶は一気にふったが、大きさは氷水の時より大きい。
4.絵の具を入れたら結晶に色はつくか。
結晶にも色がついたけれど少しうすかった。
[考察とまとめ]
常温の水で冷やした時と氷水で冷やした時をくらべると、氷水で冷やした方が結晶が小さく全部振り終わる時間が短い。これらは常温で放置した時とはかなりちがう。不思議だ。常温で放置すると結晶は下と上で大きさがちがい、全部落ち終わるまで、一時間はかかる。
結晶一つ一つの大きさはちがうが形は変わらない。
絵の具を入れても、水だけ色がついて結晶が白く光って見えると思ったが、結晶にも色がついてほとんど結晶が見えなかった。
結晶がこんなにきれいな形だったので嬉しかった。