Q278★氷の溶け方について実験しました。水と1:1の割合で塩・砂糖・ラム酒・ブランデー・はちみつ・水・スポーツ飲料・炭酸飲料・片栗粉・レオン汁・酢を凍らせましたが 塩・砂糖・ラム酒・ブランデー・はちみつは凍りませんでした。どうしてですか?片栗粉(20分)→炭酸飲料(50分)→水(60分)→酢(67分)→レモン汁(68分)→スポーツ飲料(69分)の順にとけました。 予想で片栗粉は溶けるまでにたくさんの時間がかかると思っていたのですが1番なのはどうしてですか。片栗粉は水にとけやすいと聞いたことがあるのですが、水が最初にとけそのとけた水によって片栗粉もとけたということでしょうか? また酢とスポーツ飲料はとけたあとに泡が残りました。これはなにでしょうか?


実験の仕方が少しわからないところがあるのですが、もう少し詳しく説明してもらえたら回答できるかもしれませんね。一応、「冷蔵庫のフリーザー(製氷器)にそれぞれの物質を水と1:1にまぜて凍らせた」と仮定して回答します。

通常、冷蔵庫のフリーザーは水を凍らせるほか、冷凍食品を適当な温度で保存するという役割をもっているため、だいたい-18℃の温度に設定されています。これ以上冷やすことは、電気代もかかりますし、食品を解凍するのにも時間がかかってしまうことになります。
ところが、例に出されている「塩・砂糖・ラム酒・ブランデー・はちみつ」はそれぞれ食塩、ショ糖、アルコール類が多量に水に溶けています。このうち、食塩、砂糖については、凍る温度(凝固点)が低下して−18℃では固まりません。また、アルコールは凝固点が-117℃であり、これが糖分とともに含まれているお酒は、冷凍庫の温度くらいでは凍らないのです。
なお、片栗粉の場合、非常にはやく溶けているということですが、片栗粉はデンプンから出来ており、単に水とまぜただけでは溶けません。加熱により糊状にとけますが、この実験の場合はどのようにされましたか?もし1:1で水とまぜたのであれば、この場合水量は半分であり、しかも、片栗粉が固体として氷と混ざっている状態になり、水だけの状態より熱が伝わりやすくなっていることが考えられます。そのため、速く溶けてしまうことが考えられます。
最後に、炭酸飲料(50分)→水(60分)→酢(67分)→レモン汁(68分)→スポーツ飲料(69分)の順番になった理由ですが、理由はすこし難しいですね。特に最後の酢、レモン汁、スポーツ飲料はそれぞれ1分以内の差しかなく、殆ど同時と思って差し支えないでしょう。炭酸飲料は、多量の糖分が含まれていることが多いです。そのため、砂糖を直接溶かした時ほどではないですが、糖分が含まれているため凝固点が下がり、早く溶けたことが考えられます。
酢とスポーツ飲料はとけたあとに、泡が残ったとのことですが、どの程度の大きさの泡かにもよります。元々水に溶けていたガスが凍ったときに追い出されたものが、酢や飲料の表面張力によって泡として残っていることも考えられますが、くわしいことは、はっきりとはわかりません。

(MM) 2007/08/20