Laita lumi satamaan koeputkessa! Kimalteleva kristallijoulu kotona (ammoniumkloridin uudelleenkiteytyskokeilu)

Tervehdys, olen tiedevalmentaja Ken Kuwako. Jokainen päivä on uusi koe!

Kaupunki loistaa kauniissa jouluvaloissa ja ilmassa on juhlan tuntua! Olet varmasti joskus pysähtynyt ihailemaan ikkunalasiin ilmestyneitä huurrekuvioita tai taivaalta hiljaa leijailevia lumihiutaleita miettien, kuinka kauniita ne ovatkaan.

Mutta entä jos voisit luoda tuon talven taianomaisen maiseman aivan itse, suoraan työpöydällesi pienen koeputken sisälle? Kuulostaako jännittävältä? Tänään esittelen teille upean ja opettavaisen tiedekokeen, joka sopii täydellisesti vaikkapa joulun pyhien puhteeksi. Pääosassa on ammoniumkloridi – mystinen valkoinen jauhe, joka synnyttää talven haltijoiden kaltaisia kiteitä.

Kasvata omat lumihiutaleesi kotona – Joulun jännittävin kokeilu!

Aloitetaanpa kokeilu, jossa luot oman pienen lumisadepallosi! Valmistelut ovat yllättävän helppoja.

Aivan kuin sekoittaisit taikajuomaa: lämmitä 40 ml vettä noin 70-asteiseksi ja lisää joukkoon varovasti 20 g ammoniumkloridia. Salaisuus on huolellinen sekoittaminen, kunnes kaikki on liuennut ja neste on kirkasta. Kaada tämä ”kirkas taikavesi” lasiastiaan, kuten koeputkeen, ja jää odottamaan sen rauhallista jäähtymistä. Pian koeputken sisälle alkaa muodostua häikäisevän kaunis talvinen maisema.

Kotona kokeita tehdessä suurin kynnys on usein avotulen käsittely. Siksi minulla on loistava vinkki, jonka sain luonnontieteiden opetuksen asiantuntijalta Eiji Komorilta: käytä vanhaa riisinkeitintä! Laita se lämpimänäpitotilaan ja täytä vedellä. Kun asetat koeputken sinne, sinulla on turvallinen ja täydellinen vesihaude kokeeseesi. Tässä on kuvassa oma sähköpatani, jota käytän vastaaviin tarkoituksiin.

Ammoniumkloridin voi valmistella koeputkeen valmiiksi ja käyttää sitä vuodesta toiseen – todella kätevää!

Zojirushi Sähköpata

Lämpötilan hallinta on helppoa, kun lämmität veden padassa ja asetat koeputken keitinlasiin veden sisälle. Toisin kuin suoralla liekillä kuumentamisessa, jossa on äkillisen kiehumisen tai lasin halkeamisen riski, vesihaude lämmittää liuoksen lempeästi. Se on turvallista ja tekee havainnoinnista mukavampaa.

Millaista näkymää voimme odottaa? Katso tämä video nähdäksesi tuon lumoavan hetken. On meditatiivista seurata, kuinka kiteet kasvavat hiljaisessa koeputkessa aivan kuin niillä olisi oma tahto.

Miksi ”lunta” sataa? Uudelleenkiteytymisen ihme

Miksi pelkän kirkkaan nesteen jäähtyminen saa aikaan näin upeita kiteitä? Ilmiön nimi on uudelleenkiteytyminen. Itse asiassa tämä on kuin pienoismalli siitä prosessista, jolla oikea lumi syntyy taivaalla.

Kuuma vesi pystyy liuottamaan suuren määrän ammoniumkloridia. Voit kuvitella tilanteen kuin täyteen ahdetun metrojunan. Kun liuos jäähtyy, ”junan” eli veden kapasiteetti pienenee. Silloin vesi ikään kuin huutaa: ”En jaksa enää kantaa teitä kaikkia! Olkaa hyvät ja poistukaa!” Tällöin ylimääräinen ammoniumkloridi puskeytyy ulos liuoksesta.

Nämä paikkansa menettäneet hiukkaset alkavat tarttua toisiinsa ja järjestyä säännöllisiin muotoihin. Niistä syntyvät nämä kimaltelevat kiteet. Luonnossa lumi syntyy vastaavasti, kun ilmassa oleva vesihöyry jäähtyy ja tiivistyy pieniksi jäähiukkasiksi. Voidaan siis sanoa, että koeputken tapahtumat ovat maapallon sääilmiöiden toisinto kämmenkoossa.

Jos innostuit ja haluat kokeilla enemmän, Narikan verkkosivuilta löytyy erinomaisia ohjeita. Muuttamalla ainesosien määriä voit vaikuttaa siihen, miten kiteet ”satavat” ja kasvavat. Kokeile rohkeasti ja suunnittele oma uniikki talvimaisemasi!

Mikroskooppinen joulukuusi

Kun näitä kauniita kiteitä tarkastelee mikroskoopilla, avautuu paljaalle silmälle näkymätön, vieläkin hämmästyttävämpi maailma.

Näetkö nuo herkät haarat, jotka muistuttavat linnun sulkia tai saniaisen lehtiä? Tätä rakennetta kutsutaan dendriitiksi eli puumaiseksi kiteeksi. Talviset ikkunakuviot ovat samaa sukua. On kuin luonto olisi kätkenyt mikroskooppiseen maailmaan pienenpieniä joulukuusia!

Voit kasvattaa jopa ”jalokiviä”! Kiteiden maailma on valtava

Kiteiden maailma ei rajoitu vain ammoniumkloridiin. Esimerkiksi ruoanlaitossa ja säilönnässä käytettävällä alunalla voit kasvattaa upeita, jalokivimäisiä oktaedrin muotoisia kiteitä.

Tässä kuvassa on upea alunakide, jonka tiedekerhon oppilaat kasvattivat kärsivällisesti!

Eri aineiden kiteet ovat erilaisia, koska niiden molekyylien muodot ja tavat järjestyä poikkeavat toisistaan. Voidaan sanoa, että aineen oma persoonallisuus näkyy sen muodossa. Katso videoilta, miltä muut aineet näyttävät:

▼ Kaliumnitraatin uudelleenkiteytyminen (Kuin teräviä neuloja sataisi!)

▼ Lyijyjodidin uudelleenkiteytyminen (Häikäisevän kaunis kultainen lumisade!)

▼ Alunan uudelleenkiteytyminen (Katso kuinka jalokivimäinen muoto kehittyy)

Miltä vaikutti? Kun katsot maailmaa tieteen silmin, talviset ilmiöt muuttuvat entistä ihmeellisemmiksi ja kauniimmiksi. Tänä jouluna voisit ehkä kokeilla luoda oman pienen ihmeesi koeputkeen sähköpadan äärellä lämpimässä kodissasi.

Yhteydenotot ja tiedustelut

Tieteen ihmeet ja hauskuus lähemmäksi arkea! Olen koonnut sivuilleni vinkkejä hauskoihin kotikokeisiin. Tutustu rohkeasti!

・ ”Tieteen vinkkikirja” on nyt saatavilla kirjana. Lue lisää täältä. ・ Tietoa sivuston ylläpitäjästä Ken Kuwakosta löydät täältä. ・ Yhteistyöpyynnöt (artikkelit, luennot, tiedepajat, TV-konsultointi jne.) täältä. ・ Seuraa uusimpia päivityksiä X-palvelussa!

Tiedevinkkien YouTube-kanavalla runsaasti koevideoita!

２月のイチオシ実験！梱包材で遊ぼう！

• 静電気の時期になってきました。子供と一緒に梱包材で盛り上がろう！→ やめられなくなる！静電気実験２０

体中に梱包材をはりつけてみよう！

テレビ番組等・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。

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。

講師等・ショー・その他お知らせ

• 2/20（金）「生徒の進学希望実現支援事業」研究授業＠福井県立若狭高等学校　講師
• 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）　サイエンスショー予定
• 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。