過冷却水とは?
かれいきゃくすい
過冷却水とは、通常であれば凍るはずの0度以下の温度でも、液体の状態を保ち続けている水のことです。
過冷却水(かれいきゃくすい)とは、水の凝固点である0℃を下回っているにもかかわらず、液体のままの状態を維持している水のことです。「過冷却」とは、本来なら相変化(液体→固体)が起きるはずの温度を超えて冷やされた状態を指します。
通常、水が氷になるには「核形成」と呼ばれるプロセスが必要です。水中に塵・気泡・容器の傷など氷の結晶が成長するきっかけとなる「核」があると、0℃で凍り始めます。しかし、非常に純粋な水を静かに冷やし、核となるものがない環境を作ると、水は0℃を下回っても液体のままでいられます。純水では理論上−40℃近くまで過冷却状態を保てるとされています。
過冷却水に衝撃を与えたり、異物が触れたりすると、一瞬で全体が凍る「瞬間凍結」が起きます。これはアイスクリームの製造や食品の凍結保存技術(細胞を傷めにくい)に応用されています。また、自然界では雲の中の水滴が過冷却状態になっており、雪やひょうが生成されるメカニズムにも深く関わっています。
家庭でも、よく振ったペットボトルの水などで過冷却を確認できる実験動画がインターネット上で人気を集めています。
使い方・例文
冷凍庫で静かに冷やした純水のペットボトルを取り出し、軽く叩くと水が一瞬で氷に変わる実験が、過冷却水の代表的な例です。
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