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発砲スチロールは水に浮く?水に沈めるのは可能?発砲スチロールの材質や密度は?【プラスチック(ポリスチレン)】

科学

私たちの身の回りには面白い科学現象がたくさん潜んでいます。

例えば、身近な材料である発泡スチロールはとても軽い材料といえますが、その水に浮くものなのか、水に浮かない材料なのか理解していますか。

ここでは、発泡スチロール(プラスチック)が水に浮くのかどうかについて、発泡スチロールの材質や密度の観点から解説していきます。

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発砲スチロールは水に浮く?水に沈む?発砲スチロールの材質や密度は?【プラスチック(ポリスチレン)】

結論からいいますと、発泡スチロールは水に浮く材料です。

そして、この水に浮くかどうか(水に浮く条件)は、対象物質(今回は発泡スチロール)の密度と水の密度を比較することによって判断することができます。

具体的には、対象物質とと水の密度を比較して、対象物質の密度が大きければ水に沈むわけです。逆に対象物質の密度の方が小さい材料であれば、水に浮くといえます。

以下のようなイメージです。

そして発泡スチロールとは、その材質は水と同等の密度を持つ(約1g/cm3)であるポリスチレンですが、中のほとんどが空気である多孔体(たくさんの小さな穴を持つ材料)といえます。

そのため、発泡スチロール全体の密度として見ると、ほぼ空気と同じようなものといえます。そのため、発泡スチロールの密度は空気の密度の0.001293g/cm3程度と、水の密度よりも大幅に小さくなるのです。

結果として、発泡スチールは水に浮くのです。

発泡スチロールを水に沈めるのは可能か?

なお、発泡スチロールを水の中に沈めれば、そのまま浮くのではないかと考える方がいますが、これは誤りです。

発泡スチロールに空洞があるといっても、外部からその空洞がつながっているわけではないために、水に沈めた際に内部に水が浸入するわけではないのです。

よって、結局のところ発泡スチロールの空気の割合はほとんど変化しません。つまり、発泡スチロールの密度は変化しないために、水に浮くのです。

なお、他のプラスチックであっても、結局のところ水に浮くかどうかは密度の問題であるといえ、水よりも密度が大きいプラスチックでは浮き、密度が小さければ沈むのです。

まとめ 発泡スチロールは水に浮くか?浮かないのか?【密度】

ここでは、発泡スチロールが水に浮くか?水に沈めることはできるのか?について解説しました。

発泡スチロールは水に浮く材料であり、水に沈めることはできません。

これは、発泡スチロールの材質はポリスチレンでありその密度は水と同等なものの、実際は内部がほとんど穴(空気)となっているためです。つまり、水よりも密度が小さいので、水に浮くのです。

科学現象を理解して、より楽しい毎日を送っていきましょう。

 

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