サイエンスショーで大人気！象の歯磨き粉の最適な配合を探せ！
サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。
みなさんは「象の歯磨き粉」（ゾウの歯磨き粉）と呼ばれる実験を知っていますか？ 実験が始まると、まるで巨大な歯磨き粉が噴き出すように、もこもこと泡があふれ出します。見た目がとてもインパクトのある実験で、理科の授業やサイエンスショーでも人気があります。今回は、生徒たちと一緒にこの「象の歯磨き粉」実験を行いました。どのような反応が起こるのか、実際の様子をこちらの動画でご覧ください！
サイエンスショーを成功させるために、「象の歯磨き粉」がよく膨らみつつも、安全で最適な分量を考えました。過酸化水素水は、常に酸素と水に分解しています。そのため冷蔵庫内で保管をします。ただし何もしなければその反応速度が極めて遅いそうです。この実験では、過酸化水素水にヨウ化カリウムを加えることで、酸素が急激に発生し、泡が大量に作られます。ヨウ化カリウムは触媒として働き、過酸化水素水の分解を一気に促進させるのです。化学反応式は次のとおりです。
反応の式は次の通りのようです。
泡の大きさや勢いは、使用する過酸化水素水の濃度や量によって変わります。過酸化水素水の濃度が高いほど、反応は速くなり、迫力のある泡が発生します。しかし、反応が激しすぎると、制御が難しくなるため、この配分が難しいところです。これらを安全面を考慮しながら実験を行います。またこの化学反応は発熱反応で、実験後にあわや容器を触ると暖かくなるのがわかります。見た目のインパクトだけではなく、化学的には反応熱のことや、触媒のことなどが勉強になりますね。
具体的な実験方法
３つの方法を試しました。
① 過酸化水素水を50mLにして、ヨウ化カリウムを大さじ３をお湯50mLに溶かす
過酸化水素水50mLを三角フラスコ（500mLのもの）取って、中性洗剤と、色をつける場合は食紅を入れておきます。これを水槽の中に入れて、そこに水に溶かしたヨウ化カリウム（薬さじの大さじ３杯）を加えます。
この中にヨウ化カリウムを入れると、酸素が急激に発生して、食器洗い洗剤のおかげでシャボン玉ができます。
50mLだと水槽にいっぱい入るような感じで泡が出てきます。過酸化水素水の量で、泡の量が決まります。
参考 過酸化水素水を50mLにして、ヨウ化カリウムを大さじ３を溶かさないで入れる
ヨウ化カリウムを水に溶かさないで固体のまま入れると、蛇花火のような出方をしました。反応速度が遅くゆっくりと長く反応をみることができます。
また、洗剤を入れないで行うと、激しく反応して、溶液が飛び散るので注意が必要です。過酸化水素水を5mLなど少量をメスシリンダーに取って、ヨウ化カリウムを少し（やくさじの小さい方のスプーンで一杯）入れて反応させた後に、線香を入れると、酸素が発生しているようで、線香がポッと炎をあげて燃え上がりました。
② 過酸化水素水を200mLにして、ヨウ化カリウムを大さじ６をお湯50mLに溶かす
過酸化水素水200mLをと水に溶かしたヨウ化カリウム（薬さじの大さじ６杯）をお湯50mLにとかして加えました。その様子がこちらです。
過酸化水素水200mL
机いっぱいに広がりました。
なかなか良い分量かなと思います。ただよう化カリウムを溶かす水が多かったかなと反省。
過酸化水素水を200mLにして、ヨウ化カリウムを大さじ６をお湯30mLに溶かす
過酸化水素水200mLをと水に溶かしたヨウ化カリウム（薬さじの大さじ６杯）をお湯30mLにとかして加えました。その様子がこちらです。
やはり机の上にいっぱいになりました
使った洗剤はキュキュットのこちらのものです。
なお、過酸化水素水の薄いものはオキシドールですが、薄ければ問題ないものの、濃度の高い過酸化水素水は肌に触れると危険です。あわも触ってみたくなると思いますが、こちらも危険です。皮膚が白くなり、一日ヒリヒリします。手袋をして操作をすることと、白衣を着て、保護メガネをすることをお忘れなく。片付けは教員がするといいと思います。実際に片付けている最中に触ってしまいました。皮膚が白く変色してしまいます。またこの後に発生する泡も絶対にさわらないでください。この泡にさわっても、ひりひりとします。気をつけましょう。
実際に触ってしまうと皮膚が変色します。これは私が実際に触ったものです。人体実験。ヒリヒリが長い間続きました。科学部がつくった説明スライドはこちらです。参考にしてください。
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