お小遣いの10円玉を見ていたら、きれいな10円玉と汚れている10円玉がありました。汚れている10円玉をピカピカのきれいな10円玉にするために、台所にある洗剤で洗ってみましたが綺麗になりませんでした。だから、10円玉をきれいにする方法を調べてみたら、家にある調味料に付けると10円玉がきれいになることを知ったので、自由研究のテーマとして10円玉をきれいにする方法の結果・考察・まとめ方についてお伝えします。
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10円玉をきれいにする自由研究の基礎データ
難易度 | 簡単 |
---|---|
対象 | 小学生3年生以上 |
実験期間 | 1日 |
テーマ | 実験 |
費用 | 0円 |
10円玉をピカピカにきれいにする実験方法は簡単です。用意した10円玉に、準備した調味料を掛けたり、付けたり、浸したりすることで実験できます。ただし、こぼしたりすると周辺を汚れてしまうので、こぼしたり、汚したらいしたら綺麗にしましょう。
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用意するもの
材料 | 個数 |
---|---|
しょうゆ | 1つ |
ソース | 1つ |
お酢 | 1つ |
キムチの素 | 1つ |
レモン汁 | 1つ |
ケチャップ | 1つ |
ラー油 | 1つ |
マヨネーズ | 1つ |
梅干し | 1つ |
牛乳 | 1つ |
食塩水 | 1つ |
コカコーラ | 1つ |
焼肉のタレ | 1つ |
めんつゆ | 1つ |
ポン酢 | 1つ |
和風ドレッシング | 1つ |
受け皿 | 1つ |
10円玉 | 16枚 |
ティッシュ | 5枚 |
デジカメ | 1台 |
調味料などは、家で準備できるものでいいと思います。この実験のために新たに購入する必要は無いと思います。使うことがあればいいですが・・・。調べてみたら、タバスコが一番綺麗になるということが書かれていましたので、タバスコがあれば使うといいです。コカ・コーラではなく炭酸水でもいいと思います。
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10円玉をきれいにする方法
受け皿・容器を準備する
お皿を16枚準備することが難しかったので、自分で受け皿を作ってみました。過去に牛乳パックを使った工作をしたときに余っていた牛乳パックを使って写真のように1つの受け皿で16個のマスを作り、見やすい用にしました。1つのマスの大きさは3cm×3cmです。
牛乳パックを14cm×14cnの正方形に切り取り、パックの絵柄があるほうを上にして上下左右1cmのところでカッターで軽く切り込みを入れ(切ってはいけません)、四隅は斜めに切って、切り込みから立てて箱の外枠を作りました。13cm×1cmの長方形を6つ切り取り、3cm間隔で半分程度切り込みを入れます。長方形に切ったものを切り込みが合わさるように格子状に組み立てていきます。
箱の外枠部分に上下左右に3cm間隔で印をつけて、格子状に組み立てたものを入れて、箱の3cm間隔の印に牛乳パックを合わせて、接着剤で固定します。箱部分と格子部分に隙間があるようなら、ボンドを使って隙間を埋めていくといいです。この隙間を埋めておくことで、マス目に入れた調味料などの液体が混ざりません。
調味料を準備する
使う調味料を1つの場所に準備しておきます。冷蔵庫にある調味料を出し入れすると、冷蔵庫が夏場は冷えにくくなってしまうと思うので、一旦、使う調味料はすべてまとめておくと使いやすいです。
調味料を入れる場所を紙に書く
容器と同じマス目を紙に書いて、どの場所に、どの調味料を使うかを分かるようにしました。こうしておくことで、調味料を付ける前と後の10円玉の違いを分かりやすくしたいと思います。
受け皿に10円玉を入れる
受け皿に10円玉を入れました。
10円玉に調味料をかける
受け皿や容器に入れた10円玉に調味料をかけます。今回は10円玉の表面だけに調味料をたらす感じでかけました。
10円玉すべてに調味料をかけました。かけた調味料は紙に書いた位置と同じにすることが、分かるようにしました。
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実験方法1:どの調味料が10円玉をきれいにするのか?
汚れた10円玉を受け皿にいれて、16種類の調味料をかけて1時間置き、10円玉をきれいに水洗いして、どれぐらいピカピカになったのかを調べました。調味料は水で洗い流し、ティッシュペーパーで水分などを拭き取ります。
実験方法1の実験結果
調味料をかける前の10円玉と、調味料をかけた後の10円玉の写真を左右に並べて比較してみました。
調味料 | 変わらない | 少しきれい | ピカピカ |
---|---|---|---|
しょうゆ | ◯ | ||
ソース | ◯ | ||
お酢 | ◯ | ||
キムチの素 | ◯ | ||
レモン汁 | ◯ | ||
ケチャップ | ◯ | ||
ラー油 | ◯ | ||
マヨネーズ | ◯ | ||
梅干し | ◯ | ||
牛乳 | ◯ | ||
食塩水 | ◯ | ||
コカコーラ | ◯ | ||
焼肉のタレ | ◯ | ||
めんつゆ | ◯ | ||
ポン酢 | ◯ | ||
和風ドレッシング | ◯ |
「変わらなかった」4つ調味料のうち、食塩水は、強めにこすったら綺麗になりましたが、今回は漬け置きした結果を確認するため、食塩水は変わらないになっています。炭酸を含むコカコーラは少し汚れが取れ、色が明るくはなりましたが、そこまで大きな色の変化がありませんでした。
「少しきれいになった」調味料は、汚れは落ちましたがピカピカと光っている訳ではない状態です。
「ピカピカ」になった調味料は、まさしく想像していたとおりに、10円玉がピカピカに光輝いています。その中でも、梅干しの10円玉はひときわ綺麗にかがやいていますので、今回の調味料の中では梅干しが一番です。
実験方法1:なぜ、汚れが落ちるのか?
10円玉は銅で作られているため、汚れの主な原因は酸化銅と呼ばれるサビです。銅は、酸素に触れると酸化して黒く変色します。これを酸化銅といい、ピカピカ光っていた10円玉が汚れる原因となります。
10円玉に付いた酸化銅を落とすには、酸・アミノ酸が含まれているものであれば、サビを溶かしてきれいにする効果があります。さらに塩が含まれていると、サビを溶かす働きを助けるため、より綺麗にサビを落とすことができます。
実験方法1:調味料の成分を調べてみる
調味料 | 成分 | 変化 有無 |
---|---|---|
しょうゆ | 小麦、食塩、大豆、アルコールなど | ◯ |
ソース | 野菜・果実、醸造酢、食塩、アミノ酸液など | ◯ |
お酢 | 酢酸など | ◯ |
キムチの素 | 野菜・果実、食塩、醸造酢など | ◯ |
レモン汁 | レモン汁(クエン酸・リモネンなど) | ◯ |
ケチャップ | トマト、糖類、醸造酢、食塩など | ◯ |
ラー油 | 食用大豆油、唐がらし、香辛料 | × |
マヨネーズ | 卵黄、醸造酢、食塩、アミノ酸など | ◯ |
梅干し | 梅、しそ、食塩、クエン酸、リンゴ酸など | ◯ |
牛乳 | カルシウム、たんぱく質、脂肪など | × |
食塩水 | 水、塩 | × |
コカコーラ | 糖類、カラメル色素、酸味料、香料、カフェイン | × |
焼肉のタレ | 醤油、砂糖、果実類(りんご、レモン)、食塩など | ◯ |
めんつゆ | しょうゆ、砂糖、食塩、醸造酢など | ◯ |
ポン酢 | しょうゆ、かんきつ果汁、醸造酢、食塩など | ◯ |
和風ドレッシング | 醸造酢、しょうゆ、だいこん汁、食塩など | ◯ |
酸・アミノ酸・塩が10円玉の汚れの原因になっているサビを取り除くことが出来ることが分かりましたので、今回使った調味料の成分を一覧表にまとめてみました。その中で、酸・アミノ酸・塩に該当する成分を青文字にしました。青い文字の調味料はほとんどが汚れが落ちていることが分かります。
食塩水は擦らないと綺麗になりませんでした。コカコーラは少しきれいになりましたが、今回はそこまで綺麗になった感じがありません。もしかしたら量が少なかったのかも知れません。
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実験方法2:汚れの落ち具合を調べる
汚れの落ち具合を調べる調味料は、梅干し・レモン汁・めんつゆ・ポン酢・コカコーラの5種類です。容器のたっぷりを各調味料を入れて、汚れている10円玉を浸して、10分おきに汚れ具合を見て、60分(1時間)後までの汚れの落ち具合について見てみました。
紙に表をつくり、横に調味料、縦に時間を書きました。一番上にある10円玉が各調味料に付ける前の状態です。10分ごとにデジカメで写真を撮り、印刷した写真を1枚の紙に貼り合わせるようにしてまとめてみます。
10分おきに写真撮影して、プリントしたものを時間ごとの欄に貼り合わせた状態です。撮影するときの明るさが違ったため、10円玉の汚れが落ちる過程がちょっと分かりにくかったです。同じ明るさで撮影することができる場所を選んでおいたほうがいいです。できれば、日射しがあたる明るい場所での撮影がいいと思います。
または、調べる分数×調味料の数、今回であれば30枚の10円玉を用意して、10分おきに1枚ずつ取り出して表に並べていけるなら、そちらのほうがいいかも知れません。汚れを落とす経過が分かりやすいように注意しておく必要があります。
ただ、見た目では、10分おきに汚れが確実に落ちていき、黒かったものがきれいになっていくのが分かります。
実験方法2:10円玉の汚れの落ち方の結果
項目 | 梅干し | レモン汁 | めんつゆ | ポン酢 | コカコーラ |
---|---|---|---|---|---|
10分 | 落ちる | 落ちる | 落ちる | 落ちる | 落ちる |
20分 | 落ちる | 落ちる | 落ちる | 落ちる | 落ちる |
30分 | 落ちる | 落ちる | 落ちる | 変化なし | 変化なし |
40分 | 落ちる | 変化なし | 変化なし | 変化なし | 変化なし |
50分 | 変化なし | 変化なし | 変化なし | 変化なし | 変化なし |
60分 | 変化なし | 変化なし | 変化なし | 変化なし | 変化なし |
撮影した画像も再度確認して見比べながら、10円玉の汚れの落ち具合を見てみました。これは自分の見た感覚ですが、梅干しは40分掛けて汚れを落とし、そのあとの変化はほとんど見られませんでした。レモン汁・めんつゆは30分、ポン酢・コカコーラは20分以降の汚れの落ち具合はほとんど変わっていません。
梅干し・レモン汁・めんつゆは始めの10分で、かなりの汚れが落ち、梅干しとレモン汁に付けた10円玉はピカピカになりました。
感想・考察
10円玉が汚れる原因はサビによるものです。10円玉は銅でできているため、空気に触れることで酸化して酸化銅となり黒く汚れた10円玉になります。この黒い汚れはお酢や塩でこすったり、つけたりすることで表面のサビが取れて、その下にある綺麗な銅のピカピカした色が現れることが分かりました。
お酢が一番きれいになるのかと調べていると感じましたが、レモン汁・梅干し・めんつゆの3種類が一番ピカピカになり、中でも梅干しが一番きれいになりました。
全ての10円玉を見比べてみると、色の違いがあります。汚れの落ち具合だと思いますが、ソースの10円玉は白っぽくなっています。焼肉のタレは汚れがまだら模様になっています。
10円玉をきれいにする方法が分かりました。今回は1時間漬け置きしましたので、今度は時間の経過を見て、どのくらいの時間、漬け置きしたら、ピカピカの10円玉になるのかを調べてみたいと思います。
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まとめ
10円玉をきれいにする方法は、簡単な自由研究テーマですが、中学生や高校生が取り組むのであれば、化学式を使って説明するようにすると、勉強してきた内容を活かした自由研究のまとめ方になります。
10円玉の汚れのサビは酸化銅です。その酸化銅が調味料に含まれる酢酸と反応して、水に溶けやすく化学変化を起こします。
CuO+2CH3CO2H ⇒ Cu(CH3CO2)+H2O
化学変化から、10円玉がきれいになる根拠をしっかりと明記してあげることで勉強したことを活かした自由研究になると思います。
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