植物を凍らせよう

 
【目 的】
 液体窒素で植物を凍らせると、植物が硬くてもろくなることを観察する。
【準備物】
 ジュワー瓶、葉、花、バナナ、ピンセット、クギ(75mm〜90mm)、木片、皮手袋
【方 法】
@ジュワー瓶に入れた液体窒素の中に葉や花を入れる。
A凍らせた葉や花を皮手袋をした手で握る。
Bジュワー瓶に入れたバナナに液体窒素を少しずつ加える。
C凍らせたバナナを使って木片にクギを打つ。このとき、バナナは皮手袋をした手でもつこと。
※この実験は後片づけが大変なので、机の上に古新聞などを広げて行うとよい。

@

A

B

C

【結 果】
@凍らせた葉や花は粉々になる。
A凍らせたバナナで木片にクギが打てる。

@

A

【備 考】
1)植物の細胞の組成は約90%が水である。細胞中には水がパンパンの(内部圧力が高い)状態でつまっている。レタスを食べるとパリパリした食感があるのはそのためである。液体窒素の中に植物を入れると、細胞内の水が凍るため硬くてもろくなる。
2)液体窒素で水を急冷すると非結晶状態(アモルファス)の氷になって体積膨張は起こらない。しかし、この状態から温度が上がると氷が結晶化して体積膨張が起こる。このとき、植物の細胞が破壊されるため、常温に戻ると植物から水分がしみ出してドロドロの状態になってしまう。