水による冷却

質問

この前に化学の実験で硝酸カリウムを水に溶かし溶解度の実験をしました
そのときに水溶液を冷やすために常温で冷ましました
このときに水で冷やしてはいけないと注意されたのですがどうしてなのでしょうか

思い当たる点といえば水で冷やすと試験管が割れるからかなと。。。
ほかの理由も調べたいと思い質問をしてみました
よろしくおねがいします

回答No.3

rei00 · ベストアンサー

rei00 です。補足拝見しました。

　そういう事なら，やっぱり結晶析出温度の誤差が大きくなるからでしょう。

　先の方も書かれているように，水で急に冷やすと試験管壁の近辺は温度が下がり結晶が析出しだします。

　が，温度計は通常この部分にはセットされていないと思います。試験管の真中付近になかったですか。

　すると，温度計近辺（試験管の真中付近）は温度が下がっていませんので，結晶析出の温度を高く読み取ってしまいます（誤差が出ますね）。

　そのため，試験管壁付近と中心部がほぼ同じ温度になるように（徐々に冷やせるように），常温で冷ましたわけです。

回答No.4

ceres67

rei00さんの回答に少し付け足しをさせて下さい。

皆さんがおっしゃるように、水などで試験管を冷やすと
壁に近いところのみ温度が下がり、中心部と温度差が
でます。そうすると、温度が下がったところで結晶が
出始めるのですが、この結晶の析出は恐らく系全体で
一気に進むでしょう。

それは、冷やされたところで作られた小さな結晶が
「種」になり、結晶化を誘発するからです。雲がで
きるのに「水蒸気」と「塵」が必要なのと同じ理屈です。
（ちなみに、なかなか結晶が出ないとき、すでに
手元にある結晶を一粒まぜこむという処理をすることが、
実際の研究でもよく行われています。かなり有効な手法です。）

結論としては「結晶化が始まる温度の誤差が大きくなる」
が一番大きな理由でしょうけれども、もう一つ「結晶化
の様子の観察ができなくなる」というのもありそうです。

戯れ言ですが、ゆっくり析出する結晶はなかなか綺麗な
もので、見ていて楽しい物ですよ。

回答No.2

rei00

どの様な実験をしたかが少し分かり難いですので，もう少し実験の内容について補足下さい。

　例えば，実験の内容によっては，急に冷やすと析出する結晶が細かくなって後の操作で誤差が生じたり，操作が行ないにくくなるという場合もあります。

補足

失礼しました
１．試験管に水と硝酸カリウムをいれる
２．それを硝酸カリウムが完全に溶けるまで熱する
３．とけきると常温で冷ます
４．硝酸カリウムの結晶が出てきたときの温度を測る
５．水をさらに加え１へまた戻る
ってな内容です
理解していただけたでしょうか？

回答No.1

Mizyu

急激に冷やすと試験管表面に面している部分と試験管の中心との温度差が大きくなるため、溶解度の誤差が大きくなるためじゃないでしょうか？