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(747) 砂糖水が凍ったときの味むら
もと
2006年08月22日(火) 18時37分

はじめまして。高一なんですが、自由研究がありまして。。スポーツドリンクを凍らせて飲むといつも最初の方に溶けたのがすっごく甘くて最後の方に残ったのはほとんど味がしないのが気になっていたので、それをテーマに調べています。
□凍らせる際に(当然ですが)温度が下がり、水溶液が飽和状態になって砂糖が下に溜まること
■水は凍るとき不純物を吐き出しながら凍ること
(これは水は純度が高いところから凍ると言い換えてもいいのでしょうか?)
の二つが原因だと思っているのですが、■については自由研究を始めてから初めて知ったので、詳しいことを教えていただけないでしょうか。
なるべく多くの情報源を使えといわれたので;他に参考になるような文献、サイトさんなどありましたらそれも教えていただけると嬉しいです。
よろしくお願いしますm(u u)m

すいません、少し訂正しました;



(748) (Re:747)
Re:砂糖水が凍ったときの味むら
イルカ
2006年08月22日(火) 19時13分

もと◆ceb94RA=さん、こんにちは
>■水は凍るとき不純物を吐き出しながら凍ること
 水が凍るとき、液体の水分子は氷の水分子に繋がっていくので、結晶が成長すると表現されます。不純物があると結晶の氷に衝突する水分子の個数が相対的に減少するため凍りにくいと考えても良いでしょう。

>(これは水は純度が高いところから凍ると言い換えてもいいのでしょうか?)
 ですので、これはおかしい。

 海水の方が流氷より塩辛い--水→氷に限らず、多くの液体→固体への変化において見られるありふれた現象です。
 最も有名な利用方法は、半導体に使われるシリコンの精製方法でしょう。
ケイ素 - Wikipedia→精製
____________イルカ_________________



(755) (Re:748)
Re:砂糖水が凍ったときの味むら
もと
2006年08月23日(水) 17時34分

はー。。ありふれた現象なんですかぁ。知りませんでした
シリコンのも読ませていただきました、、が、私には少し難しかったようです。。でも、もう少し調べて理解できればとても参考になると思います。ありがとうございましたm(_ _)m
えと、、凍らせるときに、真ん中が凍りにくいように思うんですが、不純物が中心の方に集まって固まっているということでしょうか。コーヒーなどの色のついた液で視覚的に確かめようと思ってるんですが。
ところで、この現象は霜柱ができるとき土と氷に分かれるのと同じでしょうか??
そうだとすると、霜柱は土が中心にきてないので、、というかむしろ土に挟まれて氷が中心ですし。中心に不純物が溜まってるというのは間違いになりますよね(・x・`)



(756) (Re:755)
Re:砂糖水が凍ったときの味むら
イルカ
2006年08月23日(水) 19時04分

もとさん、こんにちは

>えと、、凍らせるときに、真ん中が凍りにくいように思うんですが、

 ではなくて、最も温度が低くて水の動きも少ない外側に氷ができて、その氷の結晶が成長していくのです。どこから冷やすかによって、どこが残るかは変わります。市販されているキュービックアイスは中心に穴が開いているものが多いですが、それは冷却器が真ん中にあってそこから凍り始めるので、冷蔵庫に製氷機を入れて凍らせるときに途中でやめると中心が残っているのとは違う理由です。
 冷蔵庫で作る食塩水の氷の中心に、不純物--食塩・濃い食塩水・空気・カルキ分が閉じ込められるため中心が白くなります。
 またペットボトルに麦茶を入れて凍らせたものを輪切りにすると、中心の色が濃いのも同じ理由。ぜひ試すこと。

 製氷機の氷も周囲が凍ったら、また湯冷ましを加えると言う方法で水を入れ替えてやると透明な部分の大きな氷ができるでしょう。

>そうだとすると、霜柱は土が中心にきてないので、、というかむしろ土に挟まれて氷が中心ですし。中心に不純物が溜まってるというのは間違いになりますよね(・x・`)

 霜柱は、地表付近の大気が零度以下と冷たく、地中はまだ凍っていないときに、地表にできた氷が周囲の液体の水を奪うため、そこに毛細管現象で地中の水がしみてきて、それが氷の下で氷に捕らえられて凍る。そのため霜柱は下に下に氷ができて結果的に初めに凍った部分は上に持ち上げられていく。

 氷の結晶は周囲の水分子を捕まえて成長していくと考えると色々なことが見えてくるかと思います。

____________イルカ_________________



(759) (Re:756)
Re:砂糖水が凍ったときの味むら
もと
2006年08月23日(水) 21時39分

なるほど、です。
そういえば水が凍っていく様子を見たことってないんですよね。全く考えたこともなかったんですが、ちょっとイメージが湧いた気がします^^
早速いろいろ凍らせてみてます^^
もう夏休みもかなり後半なので凄く薄っぺらいレポートになりそうですが;なんとか頑張れそうです。
また質問等ありましたら書き込ませて頂くと思います。
色々参考になりました。どうもありがとうございましたm(u_u)m





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