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トピックス&コラム
2009/8/11

夏休み企画!
フォトロン流夏休みの自由研究 〜コーラに粉末を入れるとどうなる?〜

コーラに粉末を入れるとどうなる?

夏休みの宿題でお馴染みと言えば自由研究ですよね?一昨年、自由研究の参考になればと思い、夏休み企画として「液滴落下実験」と「ボールの弾み実験」を紹介しました。今年も、夏休みの自由研究の参考になればと思い、さまざまな粉末をコーラに入れ、その様子を観察してみました。
入れるとどんな反応をするのか?はたまた何も反応しないのか?各粉末を入れた時のコーラーの反応を詳しく観察するために、ハイスピードカメラでその様子を撮影しました。

尚、コーラにメントスを入れるとコーラが一気に噴き上がる「メントスガイザー」と呼ばれる現象が話題になっていますが、自由研究としては危険ですので、今回は「メントス以外」のさまざまな粉末を入れています。


準備したもの:グラニュー糖、粗塩、重曹、コショウ、コーヒー、片栗粉、コーラ、コップ(60φ×115(H)ミリ)、中さじ

【入れた粉】

・グラニュー糖・片栗粉・重曹・コショウ・粗塩・コーヒー(各中さじ一杯)

【実験に使用したハイスピードカメラの機種】

FASTCAM SA5

【準備したもの】

・上記の粉末・コーラ・コップ(60φ×115(H)ミリ)・中さじ


実験開始・実験結果動画

〜コップにコーラを入れ(コップ8分目程度)、そこに中さじ1杯の粉を入れました。〜

グラニュー糖
グラニュー糖
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片栗粉
片栗粉
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重曹
重曹
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コショウ
コショウ
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粗塩
粗塩
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コーヒー
コーヒー
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実験結果内容

・一番泡が出た粉:【重曹】
圧倒的な勢いで、多くの泡が出ました。
・泡が出なかった粉:【コーヒー・コショウ】
コーヒーは粒子が粗く、水温が低いものには溶けにくい性質上、コーラに溶けず、ほとんど反応しませんでした。またコショウも軽くて粉が水面に浮いてしまい、ほとんど反応しませんでした。強引にかき混ぜてみたらコーヒーは泡が出できましたが、コショウはいまひとつでした。
・泡がすぐになくなってしまう粉:【重曹】
泡がすぐになくなってしまう粉:【重曹】
激しく泡が出たためか、泡がなくなるのもあっという間でした。
(デジカメを向けた時には既に泡がありませんでした。)

・泡が長続きする粉:【コーヒー】
泡が長続きする粉:【コーヒー】
上記のように粉を入れただけではほとんど反応しなかったので、かき混ぜてみたところ、ゆっくりとですが泡が発生し、他の粉とは比べものにならない程長持ちしました。また、その泡はかなりモコモコとしていました。(写真は、泡が出てから30秒後の様子です。)

泡がたくさん出たグループ
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泡があまり出なかったグループ
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泡の出方を比較して観察できるように、泡がたくさん出たグループと、泡があまり出なかったグループに分けて動画を作成しました。

以上のように、重曹が一番派手に泡が出ました。逆にコーヒー・コショウは出た泡が少ない結果となりました。
長い時間コーラのフタを開けたままにしておいて、炭酸がなくなってしまったご経験を皆様もしたことがあると思います。泡が出ることによって炭酸がなくなるのですね。この泡は二酸化炭素の気体だと考えられます。今回の実験ではコーラに粉末を入れましたが、粉末を入れることで二酸化炭素が粉末の表面のデコボコしたところに集まって小さな泡を作り、この泡がたくさん集まって目に見える大きさになり、液体中を上昇して空気中に出て行ったのです。粉の1粒1粒が泡の種(核)になるので、すごい数の泡がいっきに出たのです。核になる量が一番多い粉末が重曹だったので、一番泡が出たということが言えるのではないでしょうか。
 泡が出た後の様子を見てみるとコーヒーの泡は他に比べて圧倒的に長持ちしました。粉末ごとの泡の性質を研究してみるのも面白いかもしれませんね。

(※結果のコメントは今回の実験方法によって観察された内容です。専門家によるコメントではありませんのでご理解ください。)

参考になりましたか?夏休みの自由研究のヒントにしてみてはいかがでしょうか?


番外編

フォーカス
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一番泡が出た重曹に注目し、泡が出るところにフォーカスをあててハイスピードカメラで撮影したらどんな映像が撮れるのだろう?ということで、その様子を撮影してみました。
泡がゆっくりモクモクと盛り上がってくる様子が確認頂けます。ぜひご覧ください。


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