暑い夏のアウトドアなど、飲み物をつめたく冷やしたい時ってありますよね。
飲み物をキンキンに冷やすには氷に塩をかけると良い、という話を聞いたことはありませんか？
一方で、聞いたことがあるけど本当なのか、どれくらいかけて良いものなのか、など具体的なことまでは分からないといった方も多いと思います。
今回は、氷と塩で効率よく冷やすための方法や塩をいれる分量、この仕組みを使った楽しい豆知識についてご紹介します。
氷で効率よく冷やすには塩!
氷で効率よく冷やすには塩をかけると良い、という話を聞いたことがある人は多いと思います。
実際、氷だけの状態では-2〜0℃くらいまでしか下がりませんが、氷に塩をかけるだけでさらに低く温度を下げることができるんです。
これには、水と塩水の凍る温度（凝固点）の違いが関係しています。
氷で物を冷やすことができるのは、氷が溶けるときに周りの熱を吸収するからです。
水が凍る凝固点は0℃なので、飲み物を冷やそうとすると水は0℃で凍ってしまい、それ以上低い温度で冷やすことができません。
一方、塩水が凍り始めるのは0℃よりさらに低い温度になります。
北極や南極など寒い地域の海が凍ってしまわないのも、海水に塩分が含まれるので凝固点が0℃以下になることが理由です。
そのため、普通の氷水では-2〜0℃までしか温度が下がりませんが、氷に塩を入れることで氷水は周りの熱を吸収しながら最低で-20℃くらいまで温度が下がるんです。
一般的な家庭用冷蔵庫の冷凍室が最低で−18℃なので、塩を入れた氷水なら冷凍室よりも低い温度で冷やせることになりますね。
このように、普通の氷水は0℃に対し塩の入った氷水は−20℃と冷たさにかなり差があるので、塩をかけるほうが普通の氷よりも低い温度になり、結果的に早く冷やすことができるということがわかります。
実際、普通の氷水にビール缶を入れてもビールは凍りませんが、塩の入った氷水にいれると5分くらいで凍り始めてしまいますので、冷やし過ぎには気をつけてくださいね。
この話を聞くと、「氷を作る時に最初から塩水を凍らせればいいのでは？」と考える人もいると思います。
ですが、塩水を凍らせるのは-20℃以下に設定できる業務用冷凍庫などでないと難しいです。
なので、「普通の水で氷をつくり冷やしたい時に塩をかける」という方法が一番手軽に実践できる方法ですよ。
凝固点の違いについては、以下のニチレイのホームページに水溶液の凍る順番についての実験と解説がありました。
他にも氷に関する色々な実験を紹介しているので、興味が湧いた方は実際にやってみても面白そうですね。
ちなみに、普通の水が凍ってできた氷は0℃近くですが、塩水は0℃以下でないと氷にならないため、普通の氷よりも溶けるスピードは少し早くなり、氷の持続時間は短くなります。
ニチレイの実験だと、以下で解説がされています。
つまり、瞬間的に冷やしたい時は塩を入れる、アウトドアの保冷用など何時間も氷を保たせたいときは塩を入れない、というふうに目的によって使い分けるのが良さそうですね。
氷と塩の量の割合について
塩を入れることで温度を0℃以下に下げられることは分かりましたが、塩の量の割合は温度に影響があるのでしょうか？
実は、塩の濃度が高くなるほど凝固点が低くなるので、濃度を高くすれば効率よく冷やすことが可能です。
氷の凝固点については、以下のサイトにグラフと解説がまとめられていました。
グラフを参考にすると、濃度が一番濃い塩水の場合は最大で−21.3℃まで凍らないようです。
つまり、濃度25〜30%の塩水にすると一番温度を下げられそうですね。
ちなみに、水に溶ける物質にはこれ以上は水に溶けないという限界の濃度（溶解度）があります。
小学校や中学校の時に、理科で飽和水溶液を作る実験をやった人もいるのではないでしょうか？
塩の限界濃度は30%弱なのでそれ以上塩をいれても問題はないですが、温度をさらに下げる効果は無いというのも覚えておくと良いかもしれませんね。
細かい氷の方がよく冷える!?
では、ロックアイスのような大きい氷とクラッシュアイスのような小さい氷では、どちらのほうがよく冷えるのでしょうか？
ポイントになるのは、どちらのほうが溶けやすいかです。
氷は体積に対し、表面積が大きいほど溶けやすいという性質があります。
そのため、大きい氷よりも小さく砕いた氷のほうが、体積に対する表面積が大きくなるので氷が溶けやすくなります。
ロックアイスよりも、かき氷などがすぐ溶けてしまうことをイメージすると分かりやすいかもしれません。
そしておさらいですが、氷で冷やすには氷が溶けることが重要です。
つまり細かい氷のほうが溶けやすいため、大きい氷よりもさらに効率的に冷やすことが可能です。
また、細かいほうが冷やしたいものに密着しやすいので、ムラなく均一に冷えるというのもポイントです。
ただし、氷が細かすぎると冷やしたいものがちゃんと冷える前に溶け切って常温に近づいてしまうので、細かすぎないクラッシュアイスくらいの粒のものがおすすめです。
ちなみに、バーなどでウィスキーやカクテルに球体の氷を使っているのは、四角い氷よりも表面積が小さくなるため氷が溶けにくく、お酒がすぐに薄まるのを防げるからだそうです。
見た目もおしゃれですが、お酒をゆっくり飲めるための工夫も込められていたんですね。
氷と塩を使ってアイスを作ってみよう!
氷と塩で温度を氷点下に下げることができるという特性を生かすと、アイスクリームも自宅で簡単に作れてしまうんです。
アイスクリームの材料の他には氷と塩と容器しか使わないので、アイスクリームメーカーなどの機器のない家庭やアウトドアなどでもアイスクリームが作れるようになります。
基本の材料は牛乳、生クリーム、砂糖だけで、分量は普通のレシピ本などに載っている分量で大丈夫です。
あえて生クリームを使わなかったり、インスタントコーヒーを混ぜてカフェオレ風にしたりと、様々なレシピが考案されているので、ぜひ色々試して好みのものを見つけてみてくださいね。
牛乳、生クリーム、砂糖などの代わりに、果汁ジュースを使うとシャーベットも作れますよ。
また、このアイスクリームは塩と氷の中で材料をかき混ぜるだけで作れるので、夏休みの自由研究としても人気な題材のようです。
実際に、自由研究の題材として紹介しているサイトも発見しました。
実験結果の考え方やまとめ方なども紹介されているので、参考にすると実験がはかどりそうですね。
他にも、空気砲などの科学実験で有名な米村でんじろう先生の公式チャンネルでもアイスクリームを作る実験動画が公開されていました。
（参考）【実験85】塩と氷で瞬間キャッチボールアイス！ / 米村でんじろう[公式]
こちらは、ただかき混ぜて作るのではなくキャッチボールをしながら作るというもので、材料も家庭にあるもので代用できるものが多そうでした。
遊びながらアイスも作れるので、休みの日などにお子さんと挑戦すると喜ばれるかもしれませんね。
まとめ
以上、今回は塩を使って氷を効果的に冷やす方法や活用したアイスの作り方についてまとめました。
塩を加えるだけで効率よく冷やせるので、夏のアウトドアなどでも荷物がかさばることなく、すぐに簡単にキンキンに冷えたお酒やジュースが楽しめそうですね。
子供でも簡単にできる生活の知恵なので、ぜひいろんなところで活用してみてください。
