写真付きでわかりやすい!塩の結晶の作り方!なぜ結晶が出来るのかもわかりやすく解説!

2023.07.28

皆さんは塩で結晶を作れること、知っていますか?
実は塩の結晶は簡単に作れます。
ここではとても簡単な塩の結晶の作り方、そしてなぜ結晶が出来るかを解説します。

材料

・塩 160g
・お湯(90℃くらい)400mL
・モール
・割箸
・糸
・ビーカー
・タオル
・輪ゴム

塩の結晶の作り方

1.モールで好きな形を作り、割箸に糸で括り付けます。

2.コップに少量の食塩を入れます。最初は少量で十分ですので、大さじ1杯程度で十分です。

3.そのコップにお湯を注ぎます。(水が熱すぎると逆にうまくいかないことがあるので、80~90℃くらいのお湯を使いましょう)

4.スプーンなどを使って、塩をかき混ぜます。水に溶けるまでよくかき混ぜましょう。

5.溶けたら残りの塩も入れて、よくかき混ぜて溶かしましょう。

動画のように、下に溜まっている塩を上に持ち上げるようにクルクル回して溶かしてください。

6.最初に作ったモールをコップの中に入れます。

6.保温のため、コップの口をタオルで包み、輪ゴムでとめます。

7.コップを安定した場所に置き、しばらく結晶を成長させます。数日から1週間程度かかることがあります。

8.モールに結晶が付着していたら完成!

しっかり塩の結晶がついてます!

 

 

実験のポイント

●水に溶ける量の食塩は限られています。飽和飽和水溶液(溶けきった状態)を作ることが大切です。それ以上の塩を入れても水に溶けなくなりますので、あまり多く入れすぎないようにしましょう。(ここで紹介した分量であれば実際に出来たので問題ないかと思います)

●熱湯など熱すぎる水を使うと、結晶がきれいに成長しないことがあるので注意してください。

●結晶が成長する過程を観察しましょう。徐々に結晶が大きくなっていく様子はとても興味深いです。

どうして塩の結晶が出来るのか

塩(食塩、化学的には塩化ナトリウム)には水に溶けた後、水から再び固体の形に戻ろうとする性質があり、それによって塩の結晶ができます。塩は水に溶けるとき、とても小さな粒子として水の中に分散します。これを「溶解」といいます。溶解した塩は水の中で無数の塩の粒子として動き回っている状態になります。
この状態のときに一定の条件が揃うと、水の中の塩の粒子は再び結晶化して固まります。そして塩の粒子は徐々に集まり、規則正しい形(結晶)を作るのです。

結晶ができる一定の条件として、以下のようなものがあげられます。

過飽和度

水に溶ける塩の量には限界があります。ある一定の量まで溶けると飽和水溶液となりますが、さらにその量を超えて塩を溶かすことができると、水は「過飽和」状態になります。過飽和度が高いほど、結晶ができやすくなります。

結晶核

結晶が始まるためのきっかけとなるとても小さな粒子が必要です。この粒子を「結晶核」と呼びます。実験ではモールを入れることで、結晶核の場所を作りました。

成長環境

結晶が成長するためには、安定した環境が必要です。実験中はコップにタオルで蓋をして、外部の温度や干渉が少ないようにしました。

まとめ

ここでは塩の結晶の作り方と、なぜ結晶が出来るかについて解説しました。
塩の結晶化は比較的簡単に、安価に出来る実験なので、自由研究などにいかがでしょうか。
また、どこまで結晶を大きく出来るかなど、チャレンジしてみると面白いかもしれませんよ。