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実験概要
吸水性ビーズが水を吸収して膨らむ様子を観察します。
水温による吸水の様子の違いをみましょう。
吸水後のビーズはカラフルで瓶に入れるときれいですよ。
作業時間は実質5分以内。その後の観察は膨らむのに時間がかかるので３～５時間くらいです。
準備するもの
・吸水ビーズ
・300mL以上入る容器３つ
・水300mL
・60℃のお湯300mL
・95℃のお湯300mL
・計量カップ
吸水性ビーズは100円ショップやホームセンターなどでも売られています。
実験用や水耕栽培用に売られています。
実験操作
①給水ビーズを3つの容器に均等に入れる
②それぞれの容器に室温・60℃・95℃の水を300ｍL測っていれる。
※室温の水の温度を測っておきましょう。
あとは15分後、30分後、1時間後、2時間後でビーズのサイズを観察する。
観察の結果は実験ノートに記録しておきましょう。＞＞実験ノートの書き方
吸水性ビーズって何？
吸水性ポリマーと呼ばれる物質で、名前の通り水をたくさん吸収することができます。
身の回りでもいろいろなところで使われていて、携帯トイレや紙おむつなど。中身を取り出してみると水をたくさん吸収する材料が出てきますよ。
どうして吸収するのかを理解するためのキーワードは分子構造と浸透圧。
①分子構造
吸水性ポリマーをすごく拡大してみるととても長い鎖状の分子が互いに結びつき、立体的な網目構造になっています。
この網目構造に水が触れると、くっつく性質があり一度くっつくとなかなか離れません。
細かい網目の中にたくさんの水がくっつくので小さな吸水性ビーズがどんどん大きくなります。
②浸透圧
濃度が異なる液体が接すると、濃度を一定に保とうとして水が移動する力のことです。
吸水性ポリマーに水が入ると、ナトリウムイオンが電離して出てきます。
すると吸水性ポリマー内のナトリウムイオン濃度が高くなり、外側のナトリウムイオン濃度低くなります。水は濃度差をなくすため外から内へと水が動き、吸水がどんどん進む、ということになります。
結果
まとめ
操作自体は少なく、観察がメインです。1日あればできる実験と思います。
結果が出たら、レポートにまとめましょう。
