ドライアイスで遊ぼう!2003.9.14.公開 2003.11.11.追記


【時間・難易度】
20-30分、★☆☆(簡単)
【準備】
ドライアイス(氷屋さんなどで売っています。1kgくらいあると十分です)、シャボン玉をつくるセット、ドライアイスを入れる水そう、フィルムケース、他
【危ないところ】
【全般】ドライアイスは非常に低温なので、必ず軍手などをして扱いましょう! 凍傷になります! また、狭い部屋や風通しのない場所で実験すると酸欠になる可能性があります。このような場所では絶対に実験しないでください! 自動車で運ぶときも、大量に運ぶときには窓を開けて運んでください。また子どもが実験するとき、小さなかけらを口に入れてしまうことがあります。口の中に凍傷ができたり、気分が悪くなる(もっと重大な場合も)などがあり得ますので、十分注意してください。【ロケット】決して人の方を向けて飛ばさないでください。電球やガラス容器等、割れやすい物の方向へは飛ばさないでください。
【やりかた】
シャボン玉を浮かそう! 凍らそう!
 ドライアイスをこまかくくだき、水そうの中に入れます。くだくのは、ずた袋のような物に入れ、上から金づちなどでたたくといいです。しばらくそのままにしてからシャボン玉をその上からそっと飛ばすと・・・。

 なんと、シャボン玉が空中に浮いて跳ね返ります!【動画】セキュリティの関係で再生されない場合は一時的に解除をしてください。
 ドライアイスを水そうから出してシャボン玉を乗せておくと、シャボン玉が凍ってしまいます!
 シャボン玉が割れても、写真のように、シャボン玉の破片が残ります!
フィルムケースのロケットを飛ばそう!
 今回の実験に使えるフィルムケースは、写真のようなフタのタイプのものです。
 フィルムケースに、少量のドライアイスのかけらを入れます。
 固定した台に、ドライアイスを入れたフィルムケースを逆さに取り付けると・・・
 やや間があってから飛びます! この実験では横向きにしましたが、地面に垂直に上に向けてやった方が安全でしょう。
【なぜそうなるの?】
ドライアイスとは、アイスクリームなどを買ったときについてくる、あの冷たい白い物です。氷よりももっと冷たく、-78℃くらいの温度です! そのまま放っておいて融(と)けてしまっても、”水”(液体)がこぼれたりしません。ビショビショにならないから、”ドライ”アイスと呼ばれるわけですが・・・。
シャボン玉を浮かす実験では、この状態でとどまっています。
 ドライアイスは、二酸化炭素の凍った物です。二酸化炭素はその物質の性質から、普通は液体になりません。凍った状態(固体)から、いきなり気体へと”とけて”しまいます(昇華)。二酸化炭素の気体は、空気より4割ほど重く、図のような入れ物の中で気体になると、底の方に溜まります。一方シャボン玉は、空気とほとんど同じ(シャボンの分だけ少しだけ重い)程度なので、空気には沈んでしまいますが、二酸化炭素には浮き、宙に浮くシャボン玉が出来るわけです(左図参照)。シャボン玉も、成分の多くは水なので、ドライアイスに直接触れると凍ってしまいます。

 ドライアイスは、室温で放っておくと気体になってしまいます。固体が気体になるわけですから、体積も非常にふくらみます。フィルムケースに入れて閉じこめた状態で大きくなると、ある程度まではフィルムケースも我慢していますが、耐えきれなくなったところでフィルムケースが飛んでいくわけです。
【参考にしたもの】
(よく知られている実験)
【参考になるもの】
★ドライアイスについて
http://www.showa-tansan.co.jp/html/dryice/dryice.htm (ドライアイス)
★ドライアイスを使った他の実験など
http://www.aichi-c.ed.jp/contents/rika/syotou/syo5/doraais/doraiaisu.html(ドライアイスを使った簡単な実験)
検索するのに使うといいキーワード
ドライアイス 二酸化炭素 実験 シャボン玉