ペットボトルを凍らせると膨張する物と破裂する物の違いは何?

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ペットボトルに入れ

凍らせておいたお茶が、

冷凍庫から取り出すと

はれつしそうなほど膨らんでいた

という経験はありませんか?

最近はコンビニで

ペットボトルのお茶を凍らせて

販売していますね。

便利になりましたよね。

しかしよく見ると

膨らんだりしてはいません。

ではなぜ凍らせたら膨らんで破裂するものと

そうじゃないペットボトルがあるのでしょう?

それはペットボトルの種類が関係しています。

収縮に強いペットボトルか

膨張に強いペットボトルかの違いです。

では冷凍にはどちらを使えば

いいのでしょう?

それはズバリ、

膨張に強い炭酸飲料用のペットボトル

が適しています。

ではなぜ炭酸用のペットボトルが

冷凍に向いているのでしょうか?

ペットボトルを凍らせると膨張して破裂するから危険!

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私はとある目的で

ペットボトルを再利用しています。

というのも

私は普通に売られているお酢が苦手です。

お酢の代わりにレモンやスダチなど

季節になると大量に仕入れ、

その果汁を絞ってお酢代わりに使っています。

残ったものはペットボトルに

入れて冷凍保存をしています。

私はそれでずいぶん前に

ガラスの容器にスダチ果汁を入れて

冷凍保存をしたつもりが

はれつさせたという苦い経験があります。

2回も(笑)

水が氷になるときの

膨らむ力ってすごいですね。

その力は、

1平方センチメートルあたり2トンもの力

かかっているというからさらに驚きです。

それではガラスも割れるはずです。

水は凍らせると

約10パーセント体積が増えます。

それでは水が凍るということは

どういうことでしょうか?

簡単に言いますと、

水というのは水の分子の集まりです。

水の分子は常に動いている状態です。

その状態では固まりません。

しかし温度が下がることによって

動きが弱くなるので水の分子が

固まりやすくなります。

ではどうして水が凍ると

体積が増えるのでしょうか?

それは温度が下がることによって、

水の分子がくっつきやすくなるからです。

さらに温度が下がると、

さらに水の分子がくっついていきます。

これが凍るということです。

そのとき、水の分子がいびつな形のために

すきまが空いた状態でくっつくのです。

氷のほうが水よりも密度が低いのです。

つまり水が氷になると体積が増える、

ということになりますね。

このようなわけで、

ペットボトルは膨らんでしまったということなんです。

ペットボトルを凍らせると膨張する?収縮用と膨張用がある理由は?

さて話は戻りますが、ペットボトルには

収縮に強いペットボトル

膨張に強いペットボトル

があると書きました。

どうして分ける必要が

あったのでしょうか?

まずお茶用のペットボトル

ついて話しましょう。

お茶を入れるには、

まずお湯を沸かすという

作業があります。

お湯は氷と違って

水の分子が広がった状態です。

広がるということは、

お湯は水よりも体積が

大きくなっています。

その体積が増えた状態の熱いお茶を、

ペットボトルに入れて

冷やすとどうなるでしょう。

茶が冷めるということは、

体積が小さくなるということです。

小さくなっていくときには、

内側に引っ張る力が働きます。

なのでお茶には収縮に強い

ペットボトルが必要だったのです

その反対に炭酸飲料は、

少し刺激を与えたりすると

外向きに圧力がかかります。

炭酸飲料を入れて

はれつさせないためには、

膨張に強いペットボトルを

作る必要があったのですね。

氷も体積が増えるので

当然外に圧力がかかります。

炭酸飲料と氷の共通点は、

膨張するというところです。

その結果、

水やお茶を凍らせるには

炭酸飲料用のペットボトルが

向いているといえますね。

これからはペットボトルを

はれつさせる心配も

なくなるでしょう。

薄いペットボトルは凍らせると膨張しやすく熱さにも弱い!

凍らせるにも熱いものを入れるにも

向いていないペットボトルが

あります。

それはごみの量を

減らすように開発された

つぶしやすいペットボトルです。

買ったことのある方は

ご存知でしょう。

水や一部のお茶は

このようなペットボトルが

使われていますよね。

まずそのペットボトルを

持った時に素材が薄いな、

と感じます。

ゴミを少なくするために

少しの力で変形するのが特徴です。

当然素材が薄いため

熱いお茶を入れると危険ですし、

凍らせたら膨らんでしまいます。

この柔らかいペットボトルは、

冷たい液体専用です。

くれぐれも凍らせたり、

熱いお茶などを

入れたりしないように

注意をしましょう。

まとめ

暑い季節にはキャンプや外出などの際、

お茶をペットボトルに入れ

凍らせる方も多いでしょう。

娘はスポーツをやっているのですが、

アイシング代わりにしていました。

弁当などを持っている場合は

凍らせたお茶が

保冷剤代わりにもなるし、

あると何かと便利です。

ステンレスボトルでも

冷たいお茶は飲めます。

でも事情により

何人分か持つとなると

ステンレスボトルも重いです。。。

その点ペットボトルは

飲んでしまったあとは軽いですね。

家で作ったお茶を

凍らせて持ち歩きたいとか

冷凍保存したい液体があるんだけど

と考えている場合には

〇冷凍に強い炭酸飲料用のペットボトル

をぜひ使ってみてくださいね。

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