エタノールの固体

液体窒素(沸点約-196℃)にエタノール(約-114℃)を注ぎ込むと、エタノールは球状になってしばらく液体窒素中を浮遊します。その後、凝固が始まって結晶の形が見えたかと思うと、下方に沈んでいくのが観察できます。

エタノールが液体のうちは球体を保つのは、エタノール分子が極性を持ち、その表面表力によるものだと考えられます。しばらく浮いたり沈んだりを繰り返すのは、エタノール(液体)の低温での密度が0.85 g/cm³ くらいで、液体窒素の0.81 g/cm³ に近いことによります。また、エタノールと窒素との境界面では、窒素が気化しているので、球体に浮力を与えていることも関係がありそうです。しかし、エタノールの温度が低下して凝固すると、密度が大きくなるので下方に沈んでいくことになります。取り出したエタノールの結晶ですが、透明でほぼ氷のようでした。ライターであぶれば、さしずめ燃える氷のようでした。なお、エタノールを先に器にいれておき、あとで液体窒素を注ぎ入れても、エタノールは球状にもならず、固化しないということは興味をひきます。→http://sciyoji.site/sciyoji/n2_ethanol_uneune/

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