Kuin jalokivet ilmestyisivät! Paljasta lämpötilan salaisuus kaliumitraatin ja suolan uudelleenkiteytyksen avulla!
Olen Ken Kuwako, tiedekouluttaja. Joka päivä on koe!
Tuleeko sinun arjessasi ajateltua ”kiteitä”? Todellisuudessa kiteitä on kaikkialla ympärillämme. Esimerkiksi talviaamun kuura ikkunalasissa, lumihiutaleet sekä ruokapöydän suola- ja sokerikiteet ovat pieniä kiderakenteita. Moni ei kuitenkaan ole pysähtynyt miettimään, kuinka ne oikeastaan syntyvät.
Tällä kertaa esittelyssä oleva ”uudelleenkiteytys”-koe on yläkoulun kemian aluetta. Se on jännittävä tapa luoda itse kiteitä, joita emme arjessamme juuri huomaa. Opettelemme erityisesti erottamaan kiteitä kaliumnitraatista ja natriumkloridista. Tämän kokeen avulla voit kokea liukoisuuden ja lämpötilan vaikutukset konkreettisesti ja syventää ymmärrystäsi aineiden ominaisuuksista. Katsotaanpa heti, miten se tehdään!
Kokeen suoritus
⓪ Esivalmistelut
Valmistele koeputkiin 3 g ruokasuolaa (punainen) ja 3 g kaliumnitraattia (sininen) apteekkarin paperiin. Kokeen suorittaminen nopeutuu, kun suola ja kaliumnitraatti on punnittu etukäteen valmiiksi esimerkiksi apteekkarin paperiin. Pyysin laboranttia tekemään tämän etukäteen valmiiksi. Siihen kului noin 30 minuuttia.
① Liuottaminen koeputkissa
Laita kumpaakin ainetta, siis molempia 3 g, erillisiin koeputkiin, lisää 5 mL vettä ja sekoita hyvin ravistellen samalla kun upotat koeputken kuumaa vettä sisältävään dekantterilasiin. (Annoin ohjeeksi käyttää sinistä etikettiä kaliumnitraatille ja punaista natriumkloridille.) Kannattaa huomioida, että kaikki oppilaat eivät osaa ottaa pipetillä tarkasti 5 ml. Tässä vaiheessa on syytä antaa etukäteen ohjeistusta pipetin käytöstä.
Kaliumnitraatti liukenee kokonaan.
Jotkin ryhmät, joilla ei ollut paras työtapa, eivät saaneet kaikkea liukenemaan, koska kuuma vesi ehti jäähtyä. Jouduimme lisäämään kiehuvaa vettä uudelleen, mutta tämä koe vie helposti koko 50 minuutin tunnin, joten on oltava tarkkana. Jos kaikki ei liukene vähään aikaan, siirrä liuos (liuennut osa) noin 2 mL toiseen koeputkeen (vihreällä merkitty koeputki).
② Liuoksen jäähdytys ja havainnointi.
Kun sininen liukenee kokonaan, vaikka punaisessa olisikin liukenemattomia jäämiä, laita molemmat koeputket vesihauteeseen dekantterilasissa jäähtymään. Ja mitä tapahtuu… kaliumnitraatista (liuenneesta aineesta) alkaa muodostua kiteitä! Kun kiteet ilmestyvät, aseta koeputki telineeseen ja havainnoi niiden ulkonäköä. Näkyvissä on kauniita neulamaisia kiteitä.
Kaliumnitraatin kiteiden ulkonäkö
Natriumkloridia ei ilmesty.
③ Suodatus ja havainnointi mikroskoopilla.
Suodata kaliumnitraatti suodatinpaperin läpi erottaaksesi kiinteän aineen. Voisimme havainnoida heti, mutta koska haluamme nähdä myös ruokasuolan kiteet, jätämme sen odottamaan ja jaamme natriumkloridiliuoksen kahteen osaan: toinen jätetään haihtumaan luonnollisesti ja toinen kiehutetaan veden poistamiseksi. Aloitetaan kiehuttamalla.
Tässä on tapa, jossa vesi poistetaan keittämällä.
On varottava, ettei suola roisku kuumentaessa. Käytä ehdottomasti suojalaseja. Lopulta tulos on tällainen.
Ota näyte spatelilla ja tarkastele suurennuslasilla tai mikroskoopilla. Mikroskoopilla tarkasteltuna ruokasuolan kiteitä näkyy tuskin lainkaan.
Havainnointi mikroskoopilla
Ota myös kaliumnitraatin kiteitä suodatinpaperista spatelilla ja tarkastele mikroskoopilla. Paljaalla silmälläkin voit havaita hämmästyttävän hienoja kiteitä. Se on yksinkertaisesti kaunista! Neulamaiset kiteet näkyvät selvästi.
Suurennettuna
Tarkastelu lasilevyllä mikroskoopin alla (kaliumnitraatti)
Ne näyttävät tältä. Lisäksi keräsimme luonnollisesti kuivuneen liuoksen ja tiputimme sitä lasilevyille.
Niitä tarkastelemme seuraavalla tunnilla.
④ Natriumkloridin kiteiden myöhempi havainnointi
Tarkastele kiteiden muotoa ja kuvioita huolellisesti. Tee niistä luonnos ja tallenna niiden kauneus. Natriumkloridin kiteet (neliömäinen rakenne näkyvissä).
Neliömäinen rakenne näkyy jopa paljaalla silmällä. Tarkastelimme niitä myös mikroskoopilla.
Suurennettuna…
Vastaavasti kaliumnitraatti kuivattiin ilmassa. Tässä tulos.
Uudelleenkiteytys on äärimmäisen jännittävä koe, jossa näkymätön liuenneena oleva aine ilmestyy uudelleen kiinteänä. Kun oppilas luo kiteitä omilla käsillään, tieteen ihmeet tuntuvat läheisiltä. Jos innostus herää kasvattaa kiteitä vieläkin suuremmiksi, on hauskaa antaa heidän kokeilla seuraavaksi kiteiden kasvatusmenetelmiä.
Muuten, tässä on erään entisen kouluni tiedekerhon oppilaiden tekemä kide.
Suosittelen tutustumaan myös ammoniumkloridin kiteiden ulkonäköön. Voit katsoa niitä täältä:
Yhteydenotto ja pyynnöt
Tuo tieteen ihmeet ja hauskuus lähemmäksi! Olen koonnut selkeät ohjeet hauskoista kotona tehtävistä tiedekokeista ja niiden nikseistä. Hae lisää tietoa!
・Tietoa ylläpitäjä Ken Kuwakosta täältä
・Erilaiset pyynnöt (kirjoitus, luennot, tiedekurssit, TV-konsultointi/esiintymiset jne.) täältä
・Artikkelipäivitykset julkaistaan X:ssä! Seuraa uusimmat tiedot.
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。
