Ammoniakkisuihkulähde: Punainen Maaginen Draama ja Tieteellinen Salaisuus!
Olen Ken Kuwako, tiedekouluttaja. Joka päivä on koe.
Punainen suihkulähde purkautuu esiin pullossa… Oletko kuullut ”ammoniakkisuihkulähdekokeesta”, joka näyttää aivan taikuudelta? Monet saattavat muistaa nähneensä sen koulun luonnontiedon tunneilla. Tämä kaunis ilmiö onkin itse asiassa tieteen riemua tiivistetyssä muodossa, sillä siinä hyödynnetään erästä ammoniakkikaasun ”yllättävää ominaisuutta”.
Tällä kertaa paljastan kaiken jännittävän, dramaattisen lopputuloksen, jonka saimme, kun kokeilimme ammoniakkisuihkulähdekoetta, sekä sen kauneuden takana piilevän tieteellisen salaisuuden!
Ammoniakkisuihkulähdekoe: Dramaattinen tulos – 1 voitto, 2 tappiota!
Hei kaikki! Tällä kertaa päätimme kokeilla ”ammoniakkisuihkulähdekoetta”, joka on yksi suosituimmista kokeista luonnontiedossa!
Kokeen valmistelu on yksinkertainen. Sekoitetaan kahta erilaista valkoista jauhetta, ammoniumkloridia (NH₄Cl) ja kalsiumhydroksidia (Ca(OH)₂), ja kuumennetaan seosta ammoniakkikaasun tuottamiseksi. Kemiallisena reaktiona se näyttää tältä:
2NH₄Cl + Ca(OH)₂ ⟶ 2NH₃ + CaCl₂ + 2H₂O
Kun tässä reaktiossa käytetään noin 3 g kumpaakin ainetta, ammoniumkloridia ja kalsiumhydroksidia, laskelmien mukaan ammoniakkia pitäisi syntyä teoreettisesti jopa noin 1,3 litraa. Tämän pitäisi riittää onnistumiseen! …Näillä ajatuksilla aloimme. Alla on esitetty reaktioon osallistuvien aineiden kemialliset rakenteet.
Koejärjestelyt ja ”salaisuudet” onnistumiseen
Ammoniakkisuihkulähdekokeen onnistumiseen liittyy muutama tärkeä seikka.
１ Sekoita kemikaalit
Ota 3 grammaa kumpaakin, ammoniumkloridia ja kalsiumhydroksidia, ja sekoita ne huolellisesti. Muista käyttää suojalaseja tätä tehdessäsi!
２ Tuota ja kerää ammoniakki
Laita sekoitetut kemikaalit koeputkeen ja lämmitä varovasti kaasupolttimella. Syntynyt ammoniakkikaasu kerätään kuivaan pyöreäpohjaiseen pulloon. Tässä on kolme avainkohtaa!
- Varmista riittävä ilmanvaihto: Ammoniakilla on voimakas ja pistävä haju, ja sen hengittäminen suurina pitoisuuksina on vaarallista.
- Laske koeputken suuta hieman alas: Tässä kemiallisessa reaktiossa syntyy myös vettä (H₂O). Jos et laske koeputken suuta alas, syntynyt vesi voi virrata takaisin kuumennettuun osaan ja koeputki voi särkyä.
- Kerää ammoniakki oikein: Ammoniakki on ilmaa kevyempää kaasua. Siksi se kerätään pullo suu alaspäin, käyttämällä alaspäin suuntautuvaa syrjäytysmenetelmää (downward displacement). Onnistumisen salaisuus on työntää lasiputki syvälle pulloon ja kerätä kaasu työntämällä pullon sisällä oleva ilma ulos.
Vinkki on tuoda putken pää pyöreäpohjaisen pullon yläosaan keräyksen aikana. Ajattele kerääväsi sitä ”täyttämällä” ylhäältä alas. Myös suuremman pullon käyttäminen lisää onnistumisen todennäköisyyttä!
３ Varo pistävää hajua!
Kun tarkistat ammoniakin hajua, pidä kasvosi etäällä koeputkesta ja tuuleta hajua kohti itseäsi kädellä. Älä missään nimessä hengitä sitä suoraan.
Ottelun tulos… Dramaattinen 1 voitto, 2 tappiota!
Onnistuimme esikokeissa kahdesti ja olin todella luottavainen: ”Kappas, tämä onnistuu!” Mutta kun kokeilimme sitä varsinaisella tunnilla… Tulos oli uskomaton 1 voitto ja 2 tappiota! Kaksi epäonnistumista ja vain yksi onnistuminen – melkoinen dramaattinen käänne. Jouduimme pureskelemaan pettymystä yhdessä oppilaiden kanssa: ”Kokeet eivät todellakaan aina mene oppikirjan mukaan…”, mutta sitä suurempi oli ilo onnistumisen hetkellä! Koko luokka täyttyi valtavalla ”Vauu!”-huudolla.
Onnistumisen hetki! Kauniin punaisen suihkulähteen mysteeri
Tässä näkyy hetki, jolloin onnistuimme täydellisesti!
Pulloon imeytynyt vesi leviää kauniina vaaleanpunaisena suihkulähteenä, ja se on aina vaikuttavaa nähdä. Mutta etkö ihmettele tätä kohtaa?
”Miksi pelkkä vesi muuttuu vaaleanpunaiseksi?”
”Ja miksi vesi ylipäätään imeytyy pulloon itsestään?”
Salaisuus piilee ammoniakin hämmästyttävässä ominaisuudessa. Ammoniakilla on itse asiassa se ominaisuus, että se liukenee veteen ÄLYTTÖMÄN hyvin. Kun pulloon laitetaan hieman vettä ruiskulla pullon suulla (tätä kutsutaan ”kutsuvedeksi”), pullossa oleva ammoniakki liukenee siihen veteen kerralla. Tämän seurauksena pullon sisäinen paine laskee jyrkästi, koska kaasua liukenee nesteeseen. Ulkoinen ilmanpaine (atmosfäärinen paine) ei muutu, joten pullon sisä- ja ulkopuolelle syntyy suuri paine-ero. Tämä paine-ero pyritään tasoittamaan, jolloin ilmanpaine työntää dekanterissa olevaa vettä voimakkaasti pulloon. Tämä on ”suihkulähteen” todellinen luonne.
Entä vaaleanpunaisen värin mysteeri? Se johtuu siitä, että dekanterin veteen oli etukäteen sekoitettu indikaattoriliuosta nimeltä fenolftaleiini. Fenolftaleiinilla on ominaisuus, että se muuttuu kirkkaan vaaleanpunaiseksi reagoidessaan emäksisten nesteiden kanssa. Veteen liuennut ammoniakki muodostaa ”ammoniakkivettä”, joka on emäksistä. Siksi pulloon imeytynyt vesi värjäytyy kauniin vaaleanpunaiseksi.
Suihkulähde pysähtyy muuten siksi, että paine-ero pullon sisä- ja ulkopuolella pienenee, kun pullo täyttyy vedellä. Tämäkin on todiste siitä, kuinka tieteen lait toimivat.
Kokeiden hauskuus piilee ”ennustamattomassa draamassa”!
Tässä kokeessa ensimmäisen epäonnistumisen syynä oli se, että ammoniakkia ei syntynyt riittävästi, ja toisen se, että kun yritimme lämmittää ammoniakkivettä suoraan, lämpö oli liian kova. Huolellinen valmistelu on todellakin tärkeää kaikessa. Mutta oli kyseessä sitten onnistuminen tai epäonnistuminen, kaikki johtaa oppimiseen. Prosessi, jossa mietitään ”Miksi se ei onnistunut?” ja ”Miten onnistun seuraavalla kerralla?”, saattaa olla tieteen kiehtovin osa. Tämä 1 voitto ja 2 tappiota tarjosivat meille juuri sellaisen ennustamattoman tieteellisen draaman kokemuksen.
Lisää tietoa! Ammoniakkisuihkulähteen sovellukset
Tämä video on myös erittäin selkeä oppilaille näytettäväksi.
Löysin myös tällaisen mielenkiintoisen kokeiluvideon. Tavallisessa suihkulähdekokeessa käytetään kutsuveden annosteluun ruiskua, mutta tässä videossa sitä ei ole. Suihkulähde alkaa automaattisesti toimia, kun putki vain upotetaan veteen ja ammoniakki liukenee siihen vähitellen. Esittelykokeena tämä varmasti saa yleisön hämmästymään!
Tässä kokeessa käytetty ammoniumkloridi näyttää kauniita kiteitä myös seuraavan kappaleen, ”uudelleenkiteytymisen” kokeessa. On kiinnostavaa kemiassa myös se, että yksi aine on mukana monissa erilaisissa tieteellisissä ilmiöissä.
Yhteydenotto ja pyynnöt
Tuo tieteen ihmeet ja hauskuus lähemmäksi! Olen koonnut selkeät ohjeet hauskoista tiedekokeista, joita voit tehdä kotona, ja niiden onnistumisvinkeistä. Selaile ja etsi lisää!
Tiedevinkkikirjan sisältö on julkaistu kirjana. Lisätietoja täältä
Tietoa ylläpitäjä Ken Kuwakosta täältä
Yhteydenotot ja pyynnöt (kirjoittaminen, luennot, kokeilupajat, TV-konsultointi/esiintyminen jne.) täältä
– Artikkelien päivitystiedot julkaistaan X:ssä!
Kokeiluvideoita julkaistaan kanavalla Kagaku no Neta Channel (Tiedevinkkikanava)!
３月のイチオシ実験！
- 押し花を作ろう！：梅や桜の花の押し花を作ってみましょう。特別なケースに入れると、長く保存できて、しおりにもなります。
テレビ番組・科学監修等のお知らせ
- 「月曜から夜更かし」（日本テレビ）にて科学監修・出演しました。
- 2月27日放送予定「チコちゃんに叱られる」（NHK）の科学監修しました。
書籍のお知らせ
- 1/27 『見えない力と遊ぼう！電気・磁石・熱の実験』（工学社）を執筆しました。
- サクセス15 ２月号にて「浸透圧」に関する科学記事を執筆しました。
- 『大人のための高校物理復習帳』（講談社）…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり６刷となりました（2026/02/01）
- 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』（学研）… 高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。
講師・ショー・その他お知らせ
- 3/20（金） 日本理科教育学会オンライン全国大会2026「慣性の法則の概念形成を目指した探究的な学びの実践」について発表します。B会場 第３セッション： 学習指導・教材（中学校）③ 11:20-12:20
- 7/18（土） 教員向け実験講習会「ナリカカサイエンスアカデミー」の講師をします。お会いしましょう。
- 10/10（土） 秘密兵器「帯電ガン」が炸裂！ビリビリ！ドキドキ！静電気サイエンスショー＠千葉市科学フェスタ（午後予定）
- 各種SNS X(Twitter)／instagram／Facebook／BlueSky／Threads
Explore
- 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
- 理科の教材… 理科教師をバックアップ！授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
- Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
- 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中！AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
- 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
- About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
- お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。
