UA-119493607-1 アイスクリームを作る | らくらく理科教室
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氷に食塩を加えて温度を一気に下げ、その効果でアイスクリームを作ってしまおうとする試み。生クリーム、バニラビーンズ、卵、牛乳を使い、口当たりもフカフカした本格味のアイスが15分ほどで出来上がります。

実験プリント版

「実験タイトル」寒剤でアイスを作る

「サブタイトル」ナイスなアイス!

「キーワード」寒剤 溶解度 凝固点降下

「準備」「操作」WEB非公開

「解 説」

1.吸熱反応による温度低下

氷が水に状態変化する際には、融解熱という一定のエネルギーが必要となり、周囲からその熱を吸収します。変化をイメージでとらえると…

氷(固体) + 6 kJ → 水(液体)

また、この熱の出入りを熱化学方程式として教科書的に表現すると…

H2O(固) = H2O(液) – 6 kJ

この熱化学方程式は、1モルの水(固体)が融解して、水(液体)になる際に4kJの吸熱が起こることを示すと同時に、水が凍って氷になる際に放出される凝固熱と同値になります。

また、この水の状態変化による融解に、塩化ナトリウムが加わることで状況は複雑になります。溶解した水に塩化ナトリウムが溶けて、溶解熱という熱吸収が起こるのです。

NaCl + aq = NaClaq – 3.88 kJ

さらに、溶けて生じた水に塩化ナトリウムの成分(ナトリウムイオン Na+ と塩化物イオン Cl )が溶解していくことで、純水の場合なら0℃で融解が起こるはずが、やや低い温度で溶液の状態を保つ凝固点降下という現象が起こります。塩化ナトリウムの溶解が進むと、さらに凝固点が降下していきますから、氷の融解が進行するたびに吸熱反応を伴い、しかも塩化ナトリウムの溶解による凝固点降下が進むという循環を繰り返すことになるのです。

2.アイスクリームとは

アイスの絶妙なフカフカ感は、ただ単に材料を凍らせただけでは得られません。アイスの素材を急冷すると氷晶ができ始めますが、同時に脂肪やたんぱく質、その他の添加物の粘度が高まってきます。そこでかき混ぜを行うので、各成分の層の間に空気が泡(気泡)となって送りこまれ、成長し過ぎた氷晶も壊れて…

…省略


◇このブログで発信する情報は、取扱いに注意を要する内容を含んでおり、実験材料・操作、解説の一部を非公開にしてあります。操作に一定のスキル・環境を要しますので、記事や映像を見ただけで実験を行うことは絶対にしないで下さい。詳細は、次の3書(管理者の単著作物)でも扱っているものがありますので参考になさってください。

  


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