2026年7月6日 / Last updated : 2026年7月6日 桑子 研 Science

”Neutraloinnin” synnyttämä taianomainen valkoinen sameus: Kalkkiveden ja hiilidioksidin yllättävä kemiallinen reaktio

Olen tiedevalmentaja Ken Kuwako. Joka päivä on uusi koe.

Muistatko koulun luonnontieteiden tunnilta kokeen, jossa puhalsit pillin läpi hengitystäsi kalkkiveteen? Oli lähes taianomaista nähdä, kuinka täysin kirkas neste muuttui hetkessä maidonvalkoiseksi.

Mutta miksi pelkkä hiilidioksidi saa nesteen muuttumaan valkoiseksi? Vastaus on yllättävä: kemiassa tätä pidetään eräänlaisena laajasti määriteltynä neutraloitumisreaktiona. Kurkistetaanpa, mitä valkoisen sameuden taustalla oikeasti tapahtuu!

Kun puhutaan neutraloitumisesta, useimmat ylä- ja lukio-opiskelijat muistavat kaavan: ”happo (H+) + emäs (OH-) → suola + vesi”. Kalkkiveden tapauksessa tapahtumat näyttävät kuitenkin hieman erilaisilta. Taustalla piilee yksi tärkeä ”syyllinen”.

Syyllinen on ”veteen huonosti liukeneva pieni kivi”

Kalkkivesi on emäksinen liuos, jossa on liuenneena kalsiumhydroksidia. Kun siihen johdetaan hiilidioksidia, joka vedessä käyttäytyy happona, tapahtuu seuraava reaktio.

Reaktiossa muodostuva kalsiumkarbonaatti on juuri se aine, joka saa nesteen näyttämään valkoiselta. Sama yhdiste muodostaa simpukankuoret, korallit, liidun ja jopa marmorin. Sen tärkein ominaisuus on kuitenkin se, että se liukenee veteen erittäin huonosti.

Kuvittele, että kirkkaaseen veteen ilmestyy valtava määrä niin pieniä kivihiukkasia, ettei niitä voi nähdä paljain silmin. Kun valo osuu näihin hiukkasiin, se siroaa joka suuntaan. Siksi neste näyttää meille valkoisen samealta.

  • Emäs: kalsiumhydroksidi (kalkkivesi)
  • Happo: hiilidioksidi (toimii vedessä happona)
  • Suola: kalsiumkarbonaatti (valkoisen sameuden aiheuttava ”kivi”)
  • Vesi

Emäksinen kalkkivesi kohtaa happaman hiilidioksidin, niiden ominaisuudet kumoavat toisensa ja syntyy suolaa sekä vettä. Täsmälleen neutraloitumisreaktion mukaisesti!

Yllättävä käänne – miksi neste muuttuu jälleen kirkkaaksi?

Tarina ei kuitenkaan pääty tähän. Jos jatkat hiilidioksidin johtamista jo sameaan kalkkiveteen riittävän pitkään, tapahtuu jotain odottamatonta: sameus katoaa ja neste muuttuu jälleen kirkkaaksi!

Syynä on se, että veteen liukenematon kalsiumkarbonaatti reagoi ylimääräisen hiilidioksidin kanssa muodostaen kalsiumvetykarbonaattia, joka liukenee veteen paljon paremmin.

Juuri tämä liukenemisen ja uudelleen kiteytymisen vuorottelu muodostaa valtavia tippukiviluolia. On hämmästyttävää ajatella, että sama ilmiö, jonka aiheutat omalla hengitykselläsi, rakentaa luonnossa luolia tuhansien ja jopa kymmenientuhansien vuosien aikana.

1年で数ミリ！？鍾乳洞の神秘に迫る、悠久の時を刻む大地の彫刻！（化学的風化）（大滝鍾乳洞・龍河洞）

Miksi suolahappo ei sameuta kalkkivettä? Salaisuus piilee liukoisuudessa

Saatat miettiä: ”Jos neutraloituminen aiheuttaa sameutta, eikö suolahappokin tekisi saman?” Erinomainen kysymys! Vastaus on kuitenkin ei – suolahappo ei sameuta kalkkivettä.

Kun kalkkiveteen lisätään suolahappoa, neutraloitumisreaktio kyllä tapahtuu.

\[Ca(OH)_2 + 2HCl \longrightarrow CaCl_2 + 2H_2O\]

Tällä kertaa muodostuva suola on kalsiumkloridi. Toisin kuin kalsiumkarbonaatti, kalsiumkloridi liukenee veteen erittäin hyvin. Se hajoaa näkymättömiksi ioneiksi, joten liuos pysyy täysin kirkkaana.

Mikä saa liuoksen muuttumaan valkoiseksi?

Yhteenvetona voidaan sanoa, että kemiallinen reaktio aiheuttaa valkoisen sameuden vain silloin, kun syntyvä aine liukenee huonosti veteen eli muodostaa sakkaa.

  • Hiilidioksidi + kalkkivesi: muodostuu veteen liukenematonta kalsiumkarbonaattia → liuos samenee!
  • Suolahappo + kalkkivesi: muodostuu hyvin liukenevaa kalsiumkloridia → liuos pysyy kirkkaana!

Juuri tämän vuoksi kalkkivesi toimii erinomaisena ”etsivänä”, joka paljastaa hiilidioksidin läsnäolon. Hauskana yksityiskohtana samaa kalsiumkloridia, joka ei aiheuttanut sameutta, käytetään talvisin teiden sulatusaineena sekä kosteudenpoistajissa kodeissa.

Jos haluat nähdä todella näyttävän valkoisen saostuman toisessa neutraloitumisreaktiossa, kokeile rikkihapon ja bariumhydroksidin yhdistelmää.

\[H_2SO_4 + Ba(OH)_2 \longrightarrow BaSO_4 + 2H_2O\]

Tässä syntyvä bariumsulfaatti ei liukene veteen lainkaan. Se on sama aine, jota käytetään sairaaloissa varjoaineena niin sanotussa ”bariumtutkimuksessa”. Arkisissakin asioissa piilee yllättävän paljon huonosti liukenevia aineita!

電気はどこへ消えた？中和反応が描く「感動のV字グラフ」の正体を追え！（水酸化バリウムと硫酸を使った中和の実験）

Yhteydenotot ja yhteistyö

Haluan tuoda tieteen ihmeet lähemmäksi arkea! Sivustolta löydät hauskoja kotona tehtäviä tiedekokeita ja selkeitä vinkkejä niiden toteuttamiseen. Käy tutustumassa!

  • Tiedesivuston sisällöstä on julkaistu myös kirja. Lisätiedot täältä.
  • Lisätietoja sivuston ylläpitäjästä Ken Kuwakosta täältä.
  • Kirjoitus-, luento-, tiedetyöpaja-, TV-asiantuntija- ja muut yhteistyöpyynnöt täältä.
  • Uusimmat artikkelit löytyvät myös X:stä.

Science Idea Channel tarjoaa runsaasti kokeisiin liittyviä videoita!

７月のイチオシ実験！

夏でプシュッと爽やか実験！

小型で持ち帰れるよ！ペットボトルロケットを作ろう！

テレビ番組監修・イベント等のお知らせ

書籍のお知らせ

  • ７月16日発売　『高校入試 分解問題集 理科』（学研）…難しい問題も小さな問題に分解することで、問題を解くことができます。そんな分解の技術が身につくように深く関わりを持って作りました。
  • 『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）
    スクリーンショット 2014-07-05 0.43.51
  • 『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。

各種SNS（更新情報をお届け！）

【日本語】X(Twitter)／instagram／Facebook　【英語】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。

 

 

Kategoriat
Science
Science

Previous article

Ämpäristä ja putkesta tiedelabra! Äänen aallonpituuden mittaaminen älypuhelimella (ilmapatsaan resonanssikoe)New!!
2026年7月5日