冷えピタが膨らむ...？

【概要】

吸水ポリマーが身近にも使用されていることを学ぶ。

動画

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準備物

冷えピタ(必要枚数や大きさは自由。しかし、カットした場合は保存は難しいため注意。一度の実験で使い切ること推奨。)、クリアカップ(275ml)、水道水　200ml、ラップ、輪ゴム

操作手順

1. クリアカップに水道水200mlｗを入れる。
2. 冷えピタを水を入れたクリアカップに入れ、ラップでふたをした後、輪ゴムで口を止める。（※ポリマーが入っている青い面を水面に着けるようにする。また、浮いてしまうが特に問題はない。気になる場合は重りで沈めさせる。）
3. 一日放置し、その後、開封して様子を観察する。

留意点

• 冷えピタ一枚をカットした場合は、残りの部分は早めに使い切る等で処分する。
• 廃棄には自治体のルールに従い、排水口を詰まらせないために水には流さない。

解説

　柔らかな青い面には、水を吸収しため込む高分子吸収体、吸水ポリマーが使用されている。この水分が熱によって蒸発する際に、水分が熱を吸収して揮発するため冷たく感じる。この吸水ポリマーは見た目に反してかなり多くの水分を吸収・保水することができる。そのため、水に冷えピタをつけることでまだ吸水できる分、水道水を吸水したと考えられる。また、吸っても元に戻らないのは、吸水ポリマーが非常に細かい網目構造をしており水が抜けにくいためである。乾燥させたりすれば元に戻るものもある。

　今回吸水された量(蒸発して水分量が減っていないとして)を単位面積当たりで計算してみる。

5㎝×8.5㎝＝42.5㎝²　吸水量　90ml　単位面積あたり→90/42.5≒2.12〔ml/㎝²〕

2㎝×2㎝＝4㎝²　吸水量　30ml　単位面積あたり→30/4＝7.5〔ml/㎝²〕

1㎝×1㎝＝1㎝²　吸水量　10ml　単位面積あたり→10/1＝10〔ml/㎝²〕

この結果から、面積が小さいほどよく吸水されていることが分かる他、面積が大きいものはまだ吸水できる余地がある可能性がある。そのため、十分に広い容器と水分があり、全体が浸かれるほどの深さに沈めれば計算結果が近くなると推測する。