まとめ
- 二酸化炭素に大きな圧力をかけて水に溶かし込んだ飲み物のこと。
- 気体の溶解度が圧力や温度によって変化する性質を利用して製造される。
- 理科の学習においては、物質が水に溶ける限界量（溶解度）や、溶けきれなくなった物質が現れる「析出」を理解するための代表的な題材である。
解説
炭酸飲料は、高圧下で二酸化炭素を水に溶解させて製造されます。一般に、気体が液体に溶ける量は、温度が一定であればその気体の分圧に比例します。これを「ヘンリーの法則」と呼びます。また、温度が上昇すると気体分子の熱運動が激しくなり、液中にとどまりにくくなるため、気体の溶解度は減少するという特徴があります。
一方で、ホウ酸などの多くの固体の溶解度は、温度の上昇とともに増加します。溶解度とは、一定量の溶媒（通常は水100g）に溶ける溶質の最大質量のことであり、この限界まで溶けている状態を「飽和」といいます。飽和水溶液の温度を下げて溶解度を小さくしたり、水を蒸発させて溶媒の量を減らしたりすると、溶けきれなくなった溶質が固体として現れます。これを「析出」と呼びます。計算問題では、溶解度表の数値を用いて、温度変化や水の量の増減に伴う析出量を比例計算で求める力が求められます。
理科の演習では、ホウ酸を例に、水100gや200gに溶ける量の計算、温度上昇時における追加の溶解量、および冷却や蒸発に伴う析出量を求める問題が頻出します。炭酸飲料の「気体の溶解」と、ホウ酸などの「固体の溶解」では、温度変化に対する溶解度の増減傾向が逆になる点に注意して整理しましょう。
シュワシュワとはじける炭酸飲料は、水の中に二酸化炭素という気体を、強い圧力をかけてむりやり溶かしこんだ飲み物です。
水などの液体に、ものがどれくらい溶けるかという限界の量のことを「溶解度」といいます。気体の場合は、まわりの圧力が高ければ高いほど、そして水の温度が低ければ低いほど、たくさん溶けるという性質があります。
理科の勉強では、ホウ酸などの固体を水に溶かす実験もします。固体の場合は、水の温度を上げるとたくさん溶けるようになります。逆に、たくさん溶かしたあとに水の温度を下げたり、水を蒸発させて減らしたりすると、溶けきれなくなった分がツブ（結晶）となって出てきます。これを「析出」と呼びます。
炭酸飲料をあたためると、シュワシュワがすぐになくなってしまいます。これは、水の温度が上がると、二酸化炭素が水の中にいられなくなって、外に逃げ出してしまうからなんだよ。
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