石灰水の作り方と失敗しない黄金比率！100均代用と白く濁る秘密

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理科の実験で用いられる石灰水の化学的な正体は、水酸化カルシウム（消石灰）の飽和水溶液です。水酸化カルシウムの化学式は$Ca(OH)_2$で表され、水にごく微量だけ溶け込む性質を持っています。

化学実験の教育現場において、よく疑問視されるのが「溶解度と投入量のギャップ」です。理科教育関係者の解説や公的な理科実験資料によると、水酸化カルシウムの水に対する溶解度は20℃の水100gに対してわずか約0.16gに過ぎません。500mLのペットボトル1本分の水であれば、理論上は0.8g〜1.0g程度あれば飽和状態に達する計算になります。

それにもかかわらず、学校の指導書や実験の手引きでは「水500mLに対して消石灰を5g〜50gほど投入する」というレシピが主流となっています。この大幅な過剰投入には明確な理由が存在します。市販の消石灰は空気中の二酸化炭素を吸収して一部が炭酸カルシウム（水に溶けない物質）へ変化している場合が多く、純度が100%ではありません。確実に限界まで溶かしきった飽和水溶液の調整手順を確立するため、あえて過剰な粉末を投入し、溶け残りを底に沈殿させる手法が採用されています。