実験

水・洗剤・油で比重実験!カラフルな層ボトルを作ってみよう【自宅で自由研究】

ぽんぽこぽん!ぽんすけです。

お読みいただき、ありがとうございます。

 

育児の息抜きに、自由研究ネタをネットの世界で探すぽんすけ。

その日も、ツイッターをぼーっと眺めていたら、こんなツイートを発見しました!

 

 

ナニコレ不思議!!!

 

水と油に氷がサンドウィッチされてます。

 

ツイート内でも解説されていますが、

水と氷と油で、体積あたりの重さ(密度)が違うので、層状にわかれているのです。

 

ぽんすけも、「密度」の違いで層を作ってみたい!と思い立ち、いくつか実験の本を読んでみました。

 

密度差で層を作る実験は、定番らしく、どの本にも「自宅でできるよ!」と書かれています。

 

でも、ひとつ問題が。

 

どの本を読んでも、

実験の仕方が、めんどくさい!

 

実験本「砂糖水を違う濃度で複数作成しましょう」

ぽんすけ「はかり使うのめんどくさい」

 

実験本「塩水、砂糖水など溶液を準備しましょう」

ぽんすけ「え、鍋使うの?めんどくさい」

 

もっと手軽に、層を作れないのかしら・・・?

 

ふむ。

ならば、

 

食用油や洗剤などなど

キッチンにある液体だけで、やってみようじゃないか。

 

ということで、作ってみました。どどどん!

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本日の記事は、めんどくさがりの極みぽんすけが、

キッチンにある液体系のもので作る、カラフルボトルの作り方をご紹介していきます。

 

では、はじまりはじまり~☆

カラフルボトルを作ってみた「液体の比重を調べて、注ぐだけ」

液体を層状にするためには、密度が全く違う液体を集めなくてはなりません。

「じゃあ、液体の密度の違いってどうやったらわかるのかなぁ・・・」と調べてみたぽんすけ。

 

液体の比重を調べればいいということがわかりました。

 

比重とは、「水の密度を1としたときに、他の液体の密度を表したもの」のことです。

比重が大きい液体は層の下になり、

比重が小さい液体は層の上になるのです!

 

「・・・とかいって、キッチンにある液体の比重なんて、そんな簡単に調べられるの?」

 

そんな、ぽんすけと同じ疑問をお持ちのあなた。

なんと、調べられました!

 

たとえば、ごま油。

ごま油は、国によって比重の基準が定められており、ネットで検索するだけでわかります。

 

食器用洗剤や重曹スプレーなど、お掃除系の液体も、取扱説明書を読めば比重が表記されているのです。

 

便利!

 

いろいろ調べてみた結果、我が家の選りすぐりの液体たちが、こちら。どどん!

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左から、液体洗剤、サラダ油、オリーブオイル、除菌ジェルです。

これを、順番に注いでいくと・・・比重の差でカラフルボトルができました!

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比重の違う液体を静かに注ぐだけですが、キレイに層状になります!

 

ちなみに、サラダ油やオリーブオイルは油絵具で染められます!

ご自宅に油絵具がありましたら、もっとカラフルなボトルが作れますよ☆

 

※油の着色をネットで検索すると「油性マジック」で着色できると記載されています。

しかし、実際に自宅のマッキーでやってみたところ、できませんでした(マッキーが使えなくなっただけという・・・)。

着色はぜひ油絵具でやってみてください。

 (追記)マッキー本体ではできませんが、マッキーの詰め替え用のものなら着色できるそうです!

 ぜひ、着色してみてくださいね!

 

カラフルボトルの不思議「なぜ洗剤と油が混ざらない?」

 ツイッターでカラフルボトルを紹介してみたら、こんな質問が寄せられました。

 た、たしかに!

 

カラフルボトルでは食器用洗剤(青)の上にサラダ油(黄色)が乗っています。

洗剤(界面活性剤)は油とくっつく成分のはずです。

 

なぜ、洗剤と油が混ざらないのでしょうか??

・・・ 

・・・正直わかんねえ。

と、ぽんすけもなったのですが、理科プロフェッショナルなS先生に教えていただきました。

以下、解説です!

 

洗剤に含まれる界面活性剤は、水とくっつきやすい親水基と、油とくっつきやすい疎水基があります。

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界面活性剤は、油と出会うと、疎水基が油とくっつきます。

たくさんの界面活性剤があると、界面活性剤は油を球状にとりかこみ、ミセルと呼ばれる構造体を作ります。

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今回の実験では、重い洗剤の上に軽い油をのせることで層をつくりました。

油と洗剤が触れているので、ミセルが形成されます。

 

ここで、ミセルの重さを考えると、ミセルは油と洗剤の混ざったもの。

ミセルは、油より重く、洗剤より軽くなります。

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油と洗剤の間にはミセルの層があるので、油と洗剤はそれ以上、くっつくことができません。

つまり、油と洗剤はそれ以上反応ができないのです!

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思い付きでやってみた実験ですが、不思議を発見できて、ほっくほくのぽんすけでした。

 

おわりに「カラフルボトルの作り方は無限大∞」

☑ 準備するもの:空き瓶、比重を調べた液体、静かに液体を注ぐ「無」の心

☑ 作り方:液体の比重が大きいものから順に、瓶に注ぐ

☑ 洗剤と油が混ざらない理由:油と洗剤が出会ってミセルができる。ミセルが油と洗剤の間で層になる。油と洗剤が出会えなくなるので、油と洗剤はまざらない。 

 

「カラフルな層ボトルを作ってみよう」いかがでしたでしょうか?

ネットで「比重」をちょっと調べるだけで、いろいろな材料のカラフルボトルを作ることができます。

 

ぜひ、ご自宅にあるものでカラフルボトルをつくってみてくださいね☆

 

余談。

カラフルボトルは静かに置いておくと、キレイな層状態です。

 

これ、思いっきり振ったら、どうなるんだろう?と思ったぽんすけ。

 

思いっきり、ふってみました。

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ぐっちゃぐちゃになります。

もし自由研究として提出する場合は、静かに運んでください。

 

 

最後に、くもMさん、ツイート掲載許可ありがとうございました!

 

くもMさんは奈良県生駒市でサイエンスコミュニケータとして活躍されている亀さんです。

たくさんの科学イベントを開催されているので、お近くにお住まいの方は、ぜひ☆

www.science-kido.com

 

おあとがよろしいようで。

 

www.ziyukenkyulab.com

 

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POSTED COMMENT

  1. m_by_the_sea より:

    おもしろーい!少し前にセイキンさんの動画でJOYと除菌タイプのJOYを混ぜると2層になって綺麗っていうのやってたの思い出しました(*^-^*)

  2. ziyukenkyu_Lab より:

    みぅ (id:m_by_the_sea)さん
    コメントありがとうございます!
    ここだけの話、みぅさんのおっしゃっている通り、2層のJOYも参考にしています٩(ˊᗜˋ*)و
    JOYも綺麗で素敵ですよね。
    ぜひご自宅でもやってみてくださいね!

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