◆おうちで簡単◆ミョウバン結晶を育てよう！

用意する物

・ミョウバン（結晶ミョウバンまたは焼きミョウバン）
・水
・温度計
・透明な耐熱性のコップ 2個
・スプーン
・割りばし
・釣り糸
・発砲スチロール箱
・電子レンジ
・ラップ

操作手順

今回は結晶ミョウバンを使用しています。焼きミョウバンを使用する場合は、焼きミョウバンの量を半分にしてください。

1．コップに結晶ミョウバン約40グラムを入れ、60度以上のお湯200ミリリットルに溶かす。（溶け残りがなくなるまで。スプーンでよく混ぜる。）
2．発泡スチロール箱の中にコップごと入れてフタをし、1～2日置いておく。
3．コップの底にミョウバンの粒（種結晶）がいくつかできたら取り出して、形の整った（正八面体に近い）結晶を一つ選ぶ。この種結晶を割りばしと結んだ釣り糸で結ぶ。

4．残りのミョウバン水溶液に余りの種結晶を戻しラップをして、電子レンジでもう一度60度以上に温め、溶け残りを溶かす。30度くらいまで冷ましてコップの底に結晶ができ始めたら、上ずみ液（飽和水溶液）を別のコップに取る。
5．3．で結んだ種結晶を4．の飽和水溶液に沈める。この時、種結晶の周りにモヤモヤが出る場合は、もう少し飽和水溶液を冷ましてから釣り糸を沈める。

6．発泡スチロール箱の中にコップごと入れてフタをし、静置する。

7．4～6の手順を繰り返すと結晶は大きくなっていく。

解説

ミョウバンは、一般的には硫酸カリウムアルミニウムのことであり、その構造に水分子を持った結晶ミョウバンと、水分子を持たない焼きミョウバンがあります。身の回りでナスの漬物やウニへの食品添加物として使われており、結晶ミョウバンは薬品会社など、焼きミョウバンはスーパーや薬局で購入することができます。どちらも本実験で使用することができますが、焼きミョウバンは水に溶けづらいので、溶けない場合は溶かすときのみ水の温度を上げましょう。

本実験は、物質の溶解度（100ミリリットルの水にどれだけ溶けることができるか）が関わっています。下図のように、溶かす水の温度によって溶かすことができるミョウバンの最大量が変わってくるため、飽和水溶液（溶解度まで物質が溶けている水溶液）が冷めていくと溶けていることができなくなったミョウバンが結晶となって出てきます。たとえば、57.4グラムの結晶ミョウバンが溶けた60度の飽和水溶液を、20度まで冷ますと、理論上46グラム分のミョウバン結晶ができます。

溶解度は物質によって異なり、例えば20度における溶解度は、結晶ミョウバンでは11.4グラム、塩（塩化ナトリウム）では35.9グラム、砂糖（ショ糖）では203.9グラムとなっています。
飽和水溶液の温度をゆっくり下げるほど、形のきれいな結晶ができやすくなります。実験で結晶化したミョウバンは、溶かせば再利用できるので、溶液の温度や部屋の温度の条件を変えながら、きれいな結晶を作ってみましょう。