尿素で冷却実験→結晶作り！ダイソー自由研究キットで簡単面白い

こからぼブログ毎年恒例の夏休み100均自由研究！
第一弾はダイソーのキット「キラキラクリスタルをつくろう！」をお届けしましたが、2020年第二弾は「冷却パックをつくろう！」です。

とは言っても大人の夏休みはとっくに終わりましたし、小学生たちも今年の夏休みは終わってますが、好奇心や実験への興味に夏休みは関係なし！

しかも流行りすたりもない基本的な実験なので、いつでも小学生の実験の参考にでもなれば嬉しいな〜ってことでやります！

尿素を使った瞬間冷却パック作成と、その後の溶液を利用した結晶育成です！

尿素で冷却パック実験

今回使ったのは100均ダイソーのチャレンジサイエンスシリーズから「冷却パックをつくろう！」です。
対象年齢は10歳以上。

キット内容は
・尿素
・アルミパック
・説明書

良く言えばシンプル、悪く言えばこんだけ？

ですが、前回クリスタルを作った時と同様、必要な薬品を少量だけ100円で買えると思えば100円キットは便利ですよね。
説明書には冷却パックになる解説もしっかり書いてあります。

ちなみに尿素は化粧水の材料になったりしますので薬局や園芸店で買うことができますよ。

用意するものリスト

キット以外で用意するものはこちら
・水
・計量スプーン（大さじ）
・油性ペンやシールなど

油性ペンやシールなどはアルミパックの飾り付けをするためなのでなくても問題ありません。
が、絵や文字を書いたりシールを貼ったりするのも工作の楽しさはありますよね。

自分で用意するものも少ない実験なので今までやった中では手軽さはNo.1！

あと、温度計があればデータとして自由研究のレポートにまとめる時に活用できるのでおすすめです。

では早速実験開始します！

超簡単！瞬間冷却パック

1. アルミパックを油性ペンやシールでデコる
私はここはちょっと手を抜きましたが、絵を描くのやデコるのが好きなら楽しんでオリジナリティを出しましょう！

実験っぽくここで現在のアルミパックの表面温度を測っておいたりなんかして・・・。
クーラーつけてなかったので約30℃ですね。

2. 尿素の袋に水15ml（大さじ1）を入れる

3. 手で揉むように混ぜる
この時点ですでに冷たくなってる！まさに瞬間。

4. 袋の口をしっかり閉じる
できるだけ袋の空気は抜いて口を閉じないとアルミパックに入れにくくなります。

5. 袋を折りたたんでアルミパックに入れ、口を閉じる
これで完成！

ですが、アルミパックのサイズが尿素の袋が折りたたんでギリギリ入るくらい小さくて入れるのに手こずりました。

とりあえずアルミパックの表面はまだ冷たいので、温度を測ってみましょう！

24℃。
あれ？そんなに冷え冷えでもない？

でもまあ冷たく感じる温度は15分くらい続きました。
手で持ったり首筋に当ててみたり、冷たさを堪能しましょう〜。

感想と注意点

今回、実験前の尿素の重さを計り忘れたんですが、水15ml使用だったので尿素も同量くらいかな？

写真を撮ってたりしてて水を入れてからアルミパックに入れるのに少々時間がかかったためか、温度を測ってみたときには24℃と思ったほど低くなかったのが少々残念。

確かに、アルミパックに入れる前くらいが一番冷たかったかもしれない。

ネットで調べたところ、尿素が少量でも一ケタ台まで温度は下がるらしいので、温度計測実験としては失敗ですな〜。

尿素は水と混ざった瞬間から冷え始めるので、水を混ぜてからアルミパックに入れる方法では時間がかかって温度実験には不向き。

実際に商品として販売されている瞬間冷却パックのように袋を叩いた時に水と尿素が混ざり合う工夫をすればもっと面白かったかも。

尿素の粉末を入れた袋の中に、叩くだけですぐ水が漏れるように包んだ水を入れればいいんだけど・・・。
調べたところ、アルミホイルで袋を作って水を入れるという方法を見つけました。
なるほど、アルミホイルなら叩いた勢いですぐ破けそう。

また、尿素の量が多いと時間とともにどんどん温度も下がり、冷却時間も長く持つようです。
本格的に実験してみたくなったら薬局や園芸店で尿素を入手してみてくださいね。

あと、水に溶けた尿素はすっごいベタベタします。
さすが保湿成分として化粧水やハンドクリームに使われるほどのことはあるって感じ。

袋を閉じるときに漏れやすいので気をつけましょう！
テーブルがベッタベタになるので大事なものは遠ざけておきましょうね〜！

尿素で結晶を作ろう！

実験後の尿素水の再利用方法として、結晶をつくるというのが説明書に書いてあったのでついでにやってみました。

1. コーヒーフィルターを直径9cmの円に切る
グラスがそれくらいだったのでこんな感じで。

2. さらに半分に切る

3. 円すい状に丸めてホチキスで留めて小皿に置く

4. 尿素水をゆっくりとそそぐ

尿素水再利用結晶ツリーの観察

【1日経過】

しっとり水分を含んだ感じの結晶がツリーに付いてきましたが、それよりもお皿にびっちり張り付いてるのが気になるんですが。

【3日経過】

水分がかなり蒸発して結晶らしくなってはきましたが、ツリーよりもお皿がえらいことに・・・。

でも針状の細長い結晶がなんだか綺麗だなー。

【4日経過】

ツリーにはあまり結晶がつかず、お皿にびっちりという結果に終わりました。
なんでだろ？
ツリーが小さくて尿素水を充分吸い上げられなかった？

ツリーやモールにできる雪状の結晶はよく見るけど、お皿に張った尿素水は細い針状の結晶になるってこと？

なんかいろんな形の容器や素材で実験してみたくなりますね！

ダイソー自由研究キットまとめ

冷却パック作りは説明書通りにやるとすごく簡単でわかりやすい実験ではありますが、なんかちょっと物足りないという感じ。

やっぱり尿素と水が混ざった瞬間に一瞬で冷える！っていう面白さを味わいたいので、混ぜてからアルミパックに入れて・・・っていうのが物足りなさの原因かも。

でもそこで逆に、じゃあどうしたらその一瞬を味わえるんだろうと工夫を考えるのも楽しいんですけどね。

冷却実験が終わったあとも結晶を作って100円で2度楽しめたので、ちょい物足りなかった分はまあいいかな〜。

100円でできる簡単自由研究、おうち時間のちょっとした勉強にもなります。
子供が面白がって興味を持ってくれればラッキーくらいの気軽さで楽しんでみてくださいね！