氷水に塩を入れて温度を下げる。水が凍らず氷点下に?【凝固点降下】

この記事は約3分で読めます。
記事内に広告が含まれています

「氷水に塩を入れると温度が下がる」ことをご存知ですか?

シャーベットを作る方にとっては常識かもしれませんが、

なんと、普通の水が0℃以下になるんです。

そい嫁
そい嫁

水は0℃で氷になるから、

0℃以下にはならないんじゃないの?

そいや
そいや

と、思うよね!

でも、本当に0℃以下になるよ!

やってみよう!

さて、どこまで温度が下がるのでしょうか?

実験していきます!

スポンサーリンク

氷に塩を入れて温度を下げる実験

用意するもの

準備した道具
用意するもの

・ボウル
・氷
・温度計(キッチン用など)
・塩
・氷が溶けない程度の熱意

そいや
そいや

温度計はAmazonで買ったけど、

料理にも使えるから便利だったよ!

そい嫁
そい嫁

油の温度管理がラクになりました!

実験方法

実験方法は超簡単。

ざっくり言うと、水と氷と塩をボウルに入れて温度を測るだけ!

実験方法

① ボウルに水と氷を入れる
② 温度を測る
③ 塩を入れる(氷を追加しても良い)
④ 温度を測る

実験開始。水温は16.5℃。

最初の水温は16℃

まずは、ボウルに水を入れます。

水温は16.5℃でした。

あえて水の量は適当です。

そいや
そいや

どうせ氷が溶けて、水の量が増えちゃうからね

氷を入れると0℃。

水に氷をいれると0℃

氷をいれたら、0℃まで下がりました。

いわゆる氷水の状態です。

そい嫁
そい嫁

ここまではイメージ通りだよ〜

問題はここから!

塩を入れると温度が下がっていく

氷水に塩を入れる

氷水に塩を入れて、食塩水にしていきます。

予想通り、どんどん温度が下がっていき、ー1.9℃になりました。

氷水に塩を入れると、温度が下がっていく
そいや
そいや

水の状態で氷点下に突入だ!

塩を追加するとー7.7℃まで下がった

温度は氷点下に突入したものの、だんだん温度が下がらなくなってきました。

でも、もっと温度を下げたいので、塩と氷を追加で投入していくと・・・

なんと、ー7.7℃まで下がりました!!

氷水に塩を入れると−7.7℃まで下がった

水温がー7.7℃まで下がりましたが、

液体の状態を維持していて、凍っていません。

ただの食塩水です。

そい嫁
そい嫁

すごい!不思議!

これでシャーベットが作れそうだね!

水温が下がったことで、ボウルの外側には霜が発生していました。

ボウルの外側に霜が発生
そいや
そいや

無事に実験成功!

これ以上塩を使うと怒られそうだから終了!

氷水に塩を入れたら、水のまま温度がー7.7℃まで下がった

考察 〜凝固点降下とは〜

氷水に塩を入れたら、なぜ温度が0℃以下に下がったのか?

その答えは「凝固点降下」です。

「凝固点降下」とは、溶液の凝固点が、純粋な溶媒の凝固点に比べて低くなる現象

例)食塩水の凝固点は純水より低い

言葉にすると難しいですが、

食塩水で「凝固点降下」を確かめたのが、まさに今回の実験です。

原理としては、塩が水の動きを邪魔するので、凍りにくくなった

というイメージで捉えておけば良いでしょう。

ちなみに、飽和食塩水(25%)であれば、理論上はー22℃まで凍りません。

そいや
そいや

冬の雪道に使われる凍結防止剤(塩化カルシウム)は

凝固点降下を利用したものだね!

そい嫁
そい嫁

凝固点降下は高校化学で学べるよ。

似たような現象で「沸点上昇」もあるね!

さて今回の実験では、水の温度が下がるという現象だけに注目しましたが、

食塩水の濃度を変えて実験してみるのも面白そうですね!

コメント

タイトルとURLをコピーしました