ドライアイスは不思議

＜はじめに＞

二酸化炭素（炭酸ガス）を知っていますか？　空気の中に約0.03％ふくまれている気 体です。この二酸化炭素に圧力をかけて押し縮め、冷やして固体にしたものをドライアイスと言います。ケーキやアイスクリームを買ったときに箱の中に入れて もらえますね。このドライアイスでいろいろな実験をしてみましょう。

＜実験＞　

［用意するもの］

ドライアイス、金属製ボール、コップ、ビニ−ルぶくろ、ジュ−ス、ビールなどの空きび ん、風船、フィルムケ−ス、さとう水、スプーン、赤キャベツの溶液、重そう（炭酸水素ナトリウム）、ビーカー、ストロー、pHメーター、デジタル温度計 （ー80℃くらいまで測れるもの）、保護メガネ

［方法］

（1）ドライアイスにさわってみよう。

　　いつも手でさわってはだめだと言われているでしょうが、短い時間なら大丈夫。熱い かな、冷たいかな？　

　　　　＜注意！　長い時間さわらないでね。＞

　　何度くらいだと思う？　それでは、温度計でドライアイスの温度を測ってみましょ う。

（2）ドライアイスを机の上ですべらせてみよう。　　　　

　　（ゲームセンターにこれとにたゲームがあるけど．．．．。）

（3）ドライアイスを机の上に置き、金属製のボールでおさえてみよう。

　　（何か聞こえる？）

（4）ドライアイスをコップの中の水に入れてみよう。どうなるかな？

（5）ドライアイスをビニールぶくろの中に入れ、中の空気をぬいてその口をしっかりむ すぶ。どうなるかな？　（しばらく待ってみよう。）

（6）ドライアイスをビールびんの中に入れ、びんの口に風船をつけてみる。どうなるか な？　（これもしばらく待ってみようね。）

（7）しばらく机の上に置いておいたドライアイスはどんなふうになるかな？　表面に霜 みたいなものがついている？　ドライアイスのひげだよ。（ドライアイスのひげの正体は？）

（8）ドライアイスをフィルムケースに入れて、ふたをして机の上におく。どうなるか な？　（ふくらむ？　われる？　それとも．．．．。）　

　　＜注意！　絶対ふたの上からのぞかないで。また電灯の下でやらないように。＞

（9）さとう水を少し飲んでみる。つぎにドライアイスをさとう水に入れる。ドライアイ スがなくなるまでまって、飲んでみよう。（何かににてる？）

（10）赤キャベツ色素の溶液に重そう（炭酸水素ナトリウムという物で、料理で使うふ くらし粉です。）を加えると青い溶液ができる。そこにドライアイスを入れるとどうなるだう？？？　入れる前後でpHも測ってみよう。

（11）上で使った青い溶液に、ストローで息を吹き込んでみよう。色が変わるまでがん ばれるかな？

（12）コップにジュ−スを少し入れて、そこに細かくくずしたドライアイスを入れて、 ドライアイスがなくなるまでスプーンでかき回してみよう。（どうなるかな？　何かににてる？）

＜説明＞

＊　ドライアイスの温度はおよそー78℃です。水など多くの物質は温度を上げるにした がって固体→液体→気体と状態が変化しますが、二酸化炭素はそれらとちがって、固体が直接気体に変化する不思議な性質をもっています。したがって、ふつう の気温ではどんどん固体から気体に変わります。ドライアイスの表面からどんどん気体が出ているので、机の上をなめらかにすべります。また、金属製のボール をふるわせて音を出します。

　ドライアイスのように、液体にならずに固体が直接気体に変化するものとして、洋服の 防虫剤があります。とけて液体にならないので、洋服をよごす心配がないのです。

＊　ドライアイスを水に入れると、あわ（炭酸ガス）が出てきます。このときまわりの空 気中の水蒸気を冷やして小さな水滴にするので、白い煙のように見えます。これは、舞台などで演出効果を高める時によく利用されます。

＊　ドライアイスが気体に変わると体積が約750倍にもなるので、ビニールぶくろや風 船を大きくふくらませ、そのふくらむ強さはフィルムケースのふたを飛ばすほどになります。

＊　ドライアイスのひげは、ドライアイスによって冷やされた空気中の水蒸気が氷になっ てドライアイスの表面についたものです。

＊　ドライアイスをさとう水に入れると、ドライアイスから出た炭酸ガスが水にとけて炭 酸入りジュ−ス（サイダー）になります。圧力をかけていないので、売っている炭酸飲料ほどのシュワシュワ感はありません。

＊　「赤キャベツ色素の溶液＋重そう」の青い溶液にドライアイスを入れると、水に入れ たときと同じように炭酸ガスのあわが出てきます。そして、溶液の色は赤むらさき色になりましたか？　これはちょっとむずかしいけど、溶液がアルカリ性から 酸性に変わったことをしめしています。赤キャベツの赤むらさき色の溶液に、重そうや石けん水を入れると青くなり、酢やレモンのしるを入れると赤くなりま す。ドライアイスは、酢やレモンとにた性質をもっているのですね。

＊　人のはく息には炭酸ガスが少し多く含まれているので、青い溶液の中でブクブクする とドライアイスを入れたときと同じ働きをします。

＊　ドライアイス自体が冷たいことと二酸化炭素に変わるときに周りから熱をうばうの で、ジュースをシャーベットにすることができます。

　　　　　　＜参考＞「21世紀こども百科　科学館」小学館

　　　　　　　　　　「奈良県工業技術センター　サイエンスフェスタ '98」説明書