【おうちサイエンス】尿素の結晶化
こんにちは。カマキリ親子です。
今回は尿素の結晶化に挑戦してみました。
尿素の結晶化とは尿素と水を混ぜて飽和水溶液を作り、それを乾燥させることで結晶を作る実験です。尿素の結晶は白くてきれいで、非常に簡単なので夏休みの自由研究や子どもの科学教育にもおすすめです。
■尿素の結晶化の作り方
▷準備するもの：
・尿素
・洗濯のり（PVAが入っているもの）
・食器用洗剤
・ろ紙やキッチンペーパー
（今回はコーヒーフィルタを使用）
・受け皿
・蛍光ペンや水性ペン（着色したい場合）
・ぬるま湯
・尿素を溶かすための容器
・計量カップなど
尿素はドラッグストアでも売ってます
▷尿素の飽和水溶液を作る：
ぬるま湯50mlに尿素50gを入れてよくかき混ぜる。尿素が溶けきらなくなったら飽和水溶液ができたことになる。飽和水溶液は温度によって溶解度が変わるので、お湯で温めながら溶かすとよいです。
最後に洗濯のりと食器用洗剤をそれぞれ数滴ずつ加えます。
※尿素を溶かすと水が冷えるのも面白い！
▷土台つくり：
ろ紙等をハサミとテープを使い、筒状にする。このときにペンで色を付けると、後で尿素の結晶にも色がつきます。
自立できるようになったら、受け皿にその土台を立てて、尿素の水溶液を3mm程度入れる。土台には乾燥した場所で、なるべく動かさないように注意して観察する。土台の先端まで尿素の水溶液が浸透していないようであれば、スポイトなどで尿素の水溶液をかけてあげると、綺麗な結晶ができる。
尿素の結晶を観察する：1～2時間後から、徐々に尿素の結晶ができ始める。尿素の結晶は白くてきれいで、土台の形に沿って成長する。
※タイムプラスで撮影すると成長が見えて面白いです
▷尿素の結晶化の考察
尿素の結晶化は、水分が蒸発すると再結晶化するという性質を利用して作ることができる。水分が蒸発すると、飽和水溶液が過飽和状態になり、尿素が結晶として析出する。結晶は、尿素分子が規則正しく並んだ構造を持つ。
尿素の結晶は、洗濯のりや食器用洗剤の添加によって、強度や成長速度が変わる。洗濯のりはPVAという物質で、結晶と結晶の間に入り込んで結合を強める。食器用洗剤は界面活性剤という物質で、水と尿素の間の表面張力を下げて結晶の成長を促進する。
この記事が気に入ったらサポートをしてみませんか？