氷の研究

　

動機

レストランで飲みものをたのむと必ずはいっている氷。その氷をふと見ると透明でとてもきれかった。家でつくる氷は白くにごる。どうすれば家庭で透明な氷がつくれるのか。白くにごっているものの正体は何なのかと思い、実験して調べてみることにした。

実験内容

実験１は振動をあたえながら凍らせる。
実験２はかきまぜながら凍らせる。
実験3は凍るまでの時間をずらして凍らせる。
これらの実験でできた氷は普通につくった時の氷と色のちがいを比べる。そしてどうすれば透明につくれるのか、白くにごった正体は何なのか調べる。

実験1

まずは振動をあたえながら凍らせる実験だが、普通に冷凍庫で凍らせていると振動をあたえることができないので氷のつくり方から考えた。
まず最初に考えたのがビーカーに氷を入れ,その中に水の入った試験管を入れて試験管の中の水を凍らせるという方法だった。だが、この方法では氷をつくることができなかった。次に考えたのが氷のかわりにドライアイスを使うという方法だった。この方法は氷をつくることができたので実験1もこれと同じような方法でやってみることにした。

実験方法

図1のようにビーカーにドライアイスを入れて試験管をかるくゆらして振動をあたえながら凍らした。

実験1結果

できた氷は何もせずにつくった氷よりすこし透明だが、あまり変化はなかった。この方法では透明な氷をつくることができなかった。

実験2

実験2は試験管の中にわりばしを入れてまぜながら凍らした。
ずっとまぜながらだと凍らせなかったので、すこし時間をあけながらまぜて凍らした。

実験2結果

できた氷は透明にならなかった。これは、かきまぜていないときに凍りだし、凍りだすとほとんどかきまぜることができなかったため、ほとんどかきまぜた意味がなかったのではないかと思った。

ぼくはこの2つの実験をしていてドライアイスだと凍る時間が冷凍庫で凍らすよりも数倍はやいことがわかった。冷凍庫でつくった氷はまだ透明な部分があるが、ドライアイスでつくった氷はほとんど真っ白だ。
ぼくは氷の白さは凍る時間に問題があるのではないかと思った。

実験3

今度はドライアイスを使わずに冷凍庫で氷をつくることにした。はやく凍った方が色が白いのではないかと思ったため、凍るはやさをおくらせるいろいろな工夫をしてみた。

工夫（１）　まず普通の水ではなく50℃のお湯をつかった。

工夫（2）　容器を直接冷凍庫におくのではなく下にすきまをあけた。
これはひえた冷凍庫に直接おくと凍るのが早くなるのではないかと思ったからだ。

実験3結果　

できた氷は透明だった。やっぱり氷は凍るまでの時間が長いほど透明になるというのがわかった。

考察

3つの実験をとおして氷の色は凍るまでの時間が問題だということがわかった。凍るまでの時間が早いほど氷は白くにごり、凍るまでの時間がおそいほど氷は透明になるのだ。
ぼくはいままでの結果から考えて白いにごりは空気だと思う。水を容器に入れるときにどうしても空気が中に入ってしまう。それを急激に冷やすと空気を中にとじこめたまま凍ってしまうのだ。時間をおくらせると空気がぬける時間ができるため氷ができる前に空気はぬけて透明な氷がつくれたのだと思う。

感想　　　　　　　　　　

ぼくは、いつも自由研究は参考図書を見ながらしていた。でも今回は参考図書をつかわなかったので結果がちゃんとでるか不安だった。でも予想以上にいい結果がでて安心した。
単純な疑問でもそれを問いていくといろんなことがわかってきてとても楽しかった。本当の自由研究はこういうのではないかなと思った。

参考図書

なし

　

（１１）手作り焼き器でむしパン作りへすすむ