どうして、氷が白くなるの？

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氷の中に閉じ込められた空気に光がつまづいて反射した光が目に届くからなのです

こんにちは、みんなの科学研究所の蛯原ようすけと申します。

おとなとこどものやさしい理科と科学のブログです。

冷蔵庫で氷を作ると、真ん中あたりが白くなりますね。

カフェやお店の氷は、あんまり白くなっていないで、

どちらかというと透明な氷ですね。

同じ氷なのにどうして、こうなってしまうんでしょうか。

ちょっと詳しく知りたくなりますね。

氷の話の前に、

ちょっと”透明(とうめい)に見える”ことについて考えてみます。

私たちは、自分で光を出さないモノも見ることができます。

どうしてかというと、モノに当たって反射(はんしゃ)してきた光が目にとどいて、

モノが見えるようになるためなんですね。

透明(とうめい)なモノの中では、光は、反射しないでそのまま進んでいきます。

ところが、透明じゃないモノのなかでは、

光がまっすぐに進めずにつまづいて、光の一部が反射(はんしゃ)して

目の方向へ帰ってきてしまいます。

この反射(はんしゃ)してきた光をみると、私たちの目に見えると感じるようになるんですね。

さて、氷のなかで光がつまずくモノはなにかというと、空気(くうき)とミネラルです。

水のなかにも空気(くうき)が溶けています。

水のなかでお魚さんが生きていけるのはこのためなのですね。

ミネラルは、水が山などいろんなところを通ってくるときに、水のなかに溶けた少しの金属(きんぞく)です。

私たちの体の健康のためにいい金属(きんぞく)です。

空気(くうき)は分解していくと、空気分子(ぶんし)という小さな小さな粒粒になります。

金属(きんぞく)も分解していくと、金属原子(げんし)という小さな小さな粒粒になります。

この粒粒にぶつかって、光がつまづいてしまうんですね。

私たちが、水道(すいどう)の水やミネラルウオータを使って、

氷をつくると、水のなかに含まれていたミネラルと空気(くうき)の粒粒が氷のなかに閉じ込められてしまいます。

これに、光がつまずいて、反射(はんしゃ)して帰ってきて

その光をみて、白く見えてるんですね。

お店の氷は、機械(きかい)で水のなかのミネラルを取り除きます。

それでも、水のなかに溶けている空気(くうき)の粒粒は全部なくならないので、

氷にするとやっぱり空気(くうき)の粒粒が氷のなかに閉じ込められて、

真ん中あたりが白くなってしまいます。

そこで水から氷になるときに、空気(くうき)の粒粒が外へ逃げていくように、

ちょっと高めの温度でゆっくり氷にするように工夫しています。

低い温度で一気に氷にすると、空気(くうき)の粒粒が逃げていく暇がないんですね。

だいたいマイナス10℃くらいが多いようです。

家の冷凍庫(れいとうこ)は、だいたいマイナス20℃くらいのようです。

しかし、

こうやっても、完全に空気(くうき)の粒粒を外に逃がすことができないので、

やっぱり、すこしだけ真ん中あたりに空気(くうき)の粒粒が閉じ込められて白くなります。

でも、ほんのすこしなので、お店の氷は、

この白いところは使わないようにしているんですね。

氷が白く見えるのは、氷のなかの空気の粒粒に光がつまづいて反射して

帰ってくるためだったんですね。

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