今回はKracieから2018年7月に発売となった
「ふしぎはっけん つかめる!ふしぎ玉」について解説いたします。
子供と一緒に作ったはいいけど、
「自分自身が、どうして液体が固まるのか分からない…」
「子供にどう教えればいいか分からない」
そんなお悩みを解決いたします。
ズバリなんで固まるの？
ふしぎ玉が固まるのは、緑色のふしぎジュースに
・ぶどう玉のもと
・ソーダ玉のもと
を水に溶かしたものを混ぜた時です。
あれれ、作り方忘れちゃったという方は作り方の動画を見て
思い出してくださいね。
何故、固まるのか？
ズバリふしぎジュースと玉のもとが化学反応をしているからなのです。
それでは、ふしぎジュース、玉のもとの成分を確認しましょう。
http://www.kracie.co.jp/products/foods/10147136_21123.html
ふしぎジュースが「乳酸カルシウム」
ぶどう玉のもと・ソーダ玉のもとが「ゲル化剤(アルギン酸ナトリウム)」
です。
このゲル化剤(アルギン酸ナトリウム)は水に溶ける性質を持っているため
水い溶けて赤色と水色の水となりました。
乳酸カルシウムについても同様、水に溶ける性質を持っているので、
緑色のふしぎジュースとなりました。
この２種類を混ぜると次のような反応が起きます。
アルギン酸ナトリウム＋乳酸カルシウム＝アルギン酸カルシウム＋乳酸ナトリウム
「アルギン酸ナトリウム」が「アルギン酸カルシウム」となりました。
ナトリウムとカルシウムが変わっただけじゃん！
とお思いかもしれませんが、それがこの化学反応の全てです（笑）
ズバリ、「アルギン酸ナトリウム」は水に溶けますが、
「アルギン酸カルシウム」は水に溶けない性質なのです。
水に溶けないとということは、固体になる＝固まるということです。
簡単に言えば、「ふしぎジュース」と「玉のもと」は
化学反応を起こして、水に溶けない性質となったから
掴めるようになった、ということですね！
ご理解いただけたでしょうか？
ちなみにこの化学反応は、人口イクラや人口フカヒレにも
使われているものになります。
もっと化学的に理解したい！
そう思った方は、もう少し詳しく解説いたしましょう。
アルギン酸とは、海藻から抽出されたことから
“Algae”(英語で海藻)と名付けられました。
そのことから、”Alginic acid” アルギン酸と呼ばれています。
また、化学構造は、多糖に分類される形をしています。
http://www.matsuo-yakuhin.co.jp/alginic.html
この構造の中の「COO-」と書かれている場所が「カルボキシル基」と
呼ばれる部位で、非常に反応性が高い部位になります。
このカルボキシル基は一価のナトリウムイオン(Na+)よりも
二価のカルシウムイオン(Ca2+)との方が反応性が高いため、
カルシウムイオン(Ca2+)がカルボキシル基へ求核反応を起こします。
その結果アルギン酸カルシウムが生成します。
それぞれの構造を確認すると、
1つのカルシウムイオンに2つのアルギン酸が結合していることがわかるかと思います。
これを架橋といい、分子の自由度が失われた状態のため個体となります。
ふしぎ玉のもとが固まり、掴めるようになったというワケです。
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