ペットボトルでおもちゃ作り・手作りカイロ・よくわかる地球温暖化実験
（京都府保健環境研究所だより86号掲載）
１ ペットボトルでおもちゃ作り
実験１ 風車
六角形のペットボトルの六角の部分を切って羽を作り、ふたと底に穴を開けて適当な長さに切った針金ハンガーを通し、はずれないように先を曲げたら出来上がりです。
実験２ 顕微鏡
ふたの内側が平らなペットボトルと直径2mmのガラス玉を用意します。ふたの内側から錐（きり）でガラス玉より少し小さな穴を開けます。ガラス玉をはめたときに少し飛び出ているくらいがよく見えます。セロテープで玉をおさえてもいいです。 ペットボトルの胴体から15mm×20mm程度の破片を切り出し、たまねぎの皮やムラサキツユクサの葉の皮をのせてセロテープでペットボトルの口に貼り付けます。明るい方を見ながらふたを締めていきます。うまくピントが合えば、細胞が見えます。
実験３ ももんが
丸いペットボトルの胴体の部分を1．5cm程度の輪切りにします。一方につまようじがとまる程度の大きさの穴を開け、反対側につまようじがゆるく通る大きさの穴を開けます。小さい方の穴からつまようじを通し、セロテープで固定します。紙で好きな動物などの絵を作り貼り付けたら出来上がりです。つまようじを後ろの穴に通しながら輪を縮め手を離して飛ばしてみましょう。
２ 手作りカイロ
（原理）
鉄でできた物は古くなると錆びてきます。これは鉄と空気中の酸素が酸化という化学反応を起こしたからで、このとき熱が発生します。しかしこの反応は非常にゆっくり進むので、通常、体で感じるほど温度は高くなりません。そこで、酸化反応を加速して、暖かさを感じるほど温度を上げるために、鉄を細かな粉（鉄粉）にして、酸素に触れる面積を増やし、このとき触媒として食塩水も加えます。また、暖かさを持するため活性炭（脱臭剤に入っている炭）も混ぜ合わせます。活性炭には、小さなすきまがたくさん開いていて、ここに食塩水が入り込んで、少量ずつ鉄粉と触れあい暖かさが保たれるのです。
（準備するもの）
鉄粉、活性炭、紙封筒、食塩水（5％）、スポイト、ホッチキス、チャック付きナイロン袋
（実験方法）
- 鉄粉を約20グラム量り、紙封筒に入れます。
- 活性炭を約10グラム量り、紙封筒に加えます。
- 紙封筒の口を折り曲げて中身が飛び出さないよう注意しながら、鉄粉と活性炭が混ざるように紙封筒を軽く振ります。
- 紙封筒の口を開き、塩水（5％食塩水）を約2ミリリットル入れます。
- 紙封筒の口を折り曲げてホッチキスで止め、チャック付きのナイロン袋に紙封筒を入れ軽く振ります。
- ときどき、ナイロン袋ごしに紙封筒をさわって、暖かさを確かめます。
終わって捨てるときは、カイロの中身の鉄粉と活性炭は燃えないゴミに、ペットボトルは余分なものをはずして資源回収に出すなど分別して捨てましょう。
３ よくわかる地球温暖化実験
今回のフェスティバルのテーマでもあった地球温暖化問題。その地球温暖化の原因物質といわれている二酸化炭素は、地球から放射される赤外線を吸収することで地球を暖めます。これを温室効果といいます。フェスティバル当日は、二酸化炭素を入れたペットボトルと空気が入ったペットボトルに赤外線ランプをあてて、温度が上昇する様子を比較し、二酸化炭素の温室効果を確認してみました。
（準備するもの）
２Lペットボトル（同じ形のもの2本）、シリカゲル適量、シリコン栓又はゴム栓2個、温度センサー２個、二酸化炭素スプレー、タイマー、赤外線ランプ、赤外線ランプ用ソケット及びスタンド、記録用紙
（実験方法）
- あらかじめ2本の同じ形のペットボトルにシリカゲル（除湿剤）を入れておきます。
- 実験を始める直前にペットボトルからシリカゲルを全て抜き取ります。
- 片方のペットボトルに二酸化炭素スプレーから約15秒間二酸化炭素を注入します。
- （3）のペットボトル及びもう片方のペットボトルに温度センサーを入れ、栓をします。
- （4）の二つのペットボトルを赤外線ランプからぴったり同じ距離になるように置きます。（下図参照）
- 温度センサーの電源を入れ、2つのペットボトルの温度を記録します。
- 赤外線ランプの電源とタイマーのスイッチを同時に入れ、1分おきに2つの温度センサーで温度を読みとり記録します。
- 5～10分程度で終了し、グラフ用紙に温度上昇グラフを作成します。
実験の際は、赤外線ランプと2本のペットボトルの距離が同じになるようにすること、また、エアコンの風が直接当たらない場所で行うなど、周囲の影響をなるべく避ける必要があります。
二酸化炭素やメタンなどの温室効果ガスは赤外線を吸収する性質がありますが、空気中の大部分をしめる窒素分子や酸素分子はこのような性質はありません。したがって、この実験では、二酸化炭素を入れたペットボトルの方が高温になるはずです。
（環境フェスティバル実行委員）