密度タワー(様々な液体とプラスチック、鉄、金の密度比較)




密度タワー

密度タワーとは、複数の液体を密度(単位体積あたりの質量)の違いによって、1つの容器の中に層状に積み重ねたものです。
密度の大きい液体は下に沈み、密度の小さい液体は上に浮かびます。

例えば、次のような液体を使うと:

  • エタノール(約 0.79 g/mL)
  • 食用油(約 0.91 g/mL)
  • 水(1.00 g/mL)
  • グリセリン(約 1.26 g/mL)
  • 水銀(約 13.6 g/mL)

上から下へ、次の順番で層ができます。

エタノール → 食用油 → 水 → グリセリン → 水銀

つまり、最も軽いエタノールが一番上に、最も重い水銀が一番下に位置します。
この密度タワーにプラスチックや金属を入れると、それぞれの物質は自分の密度に応じて、ある層に浮いたり沈んだりします。
ここから、次のような興味深い事実がわかります。

  1. プラスチックにはさまざまな種類があり、密度も少しずつ異なります。
  2. 鉄は水銀の上に浮きます。
  3. 同じ金属でも、金は水銀の中でも沈みます。

さまざまな種類のプラスチック

代表画像 プラスチック(略称) 密度 (g/ml) 特性と主な用途
Polypropylene, PP ポリプロピレン (PP) 約 0.9 耐熱性(約120〜165°C)、軽量性、化学的安定性に優れる。
食品容器、密閉容器(ロック&ロック)、配達用容器、哺乳びんなど、生活に密着したキッチン用品に使用される。
Low-density polyethylene, LDPE 低密度ポリエチレン (LDPE) 約 0.92 柔軟で透明性があり、優れた成形加工性、耐衝撃性、耐薬品性、電気絶縁性を持つ。
ビニール袋、農業用・包装用フィルム、電線被覆などに使用される。
High-density polyethylene, HDPE 高密度ポリエチレン (HDPE) 約 0.96 乳白色の半透明な外観を持ち、丈夫で耐久性に優れる。
薬品ボトル、牛乳ボトル、産業用容器、パイプ、プラスチック木材などに使用される。
Polycarbonate, PC ポリカーボネート (PC) 約 1.21 強化ガラスの約150倍、アクリルの30倍以上の耐衝撃性を持つ透明なエンジニアリングプラスチック。
優れた耐熱性、加工性、寸法安定性を持つ。
CD、DVD、防音壁、自動車部品、家電ケース、医療機器、防護具などに使用される。
Polyethylene terephthalate, PET ポリエチレンテレフタレート (PET) 約 1.36 透明性、強度、硬度が高く、軽量で、耐薬品性およびガスバリア性に優れる。
飲料ボトル、食品容器、フィルム、衣料用繊維などに使用される。
Polyvinyl chloride, PVC ポリ塩化ビニル (PVC) 約 1.37 耐久性、耐薬品性、難燃性(自己消火性)に優れ、価格も安い。
可塑剤の添加有無によって、硬い硬質(パイプ、窓枠)から柔らかい軟質(ホース、フィルム)まで幅広く加工できる。
建築資材、パイプ、電線被覆、人工皮革、玩具などに使用される。