08ko-104 第104章 コロイド
  墨汁,インキ,絵の具,牛乳に共通していることは何だと思いますか?実はこれらはいずれもコロイド溶液とよばれているものです。では,コロイドとは何でしょうか。
    
思えているかな?
1.溶液とは何ですか?
溶解によってできた液体のことをいう。溶質が溶媒に溶けて均一な液体になる現象を溶解という。
 溶質の粒子が大きくなっても,均一な液体になることができるのでしょうか。
 この章の学習内容は,次の通りです。
(1)コロイド
(2)チンダル現象
(3)ブラウン運動
(4)透析
(5)電気泳動
(6)凝析
(7)塩析
 非常にたくさんありますが,がんばって勉強しましょう。
 それでは,コロイドについて説明することにしましょう。
   

第104章 コロイド
(1)コロイド 
 ある物質が他の物質に混じるときに,直径1〜100nm程度の大きさの粒子となって均一に分散する状態→
コロイド
 1nm=1×10−9
 分散している粒子→
コロイド粒子
 粒子を分散させる物質→
分散媒
 粒子として分散している物質→
分散質
 分散媒が液体→
コロイド溶液ゾル
 雲のすき間から光の道筋が燃えることがありますね。どうしてこのような現象が起こるのでしょうか。実は光の散乱が起こっているのです。普通の粒子でもわずかに散乱しますが,コロイド粒子に比べるとずっと弱いようです。
  

(2)チンダル現象 
 1868年 チンダル(英)
 光の通路が明るく輝いて見える現象→
チンダル現象
 コロイド粒子が光を強く散乱するために起こる

 次はコロイド粒子が不規則に動くブラウン運動という現象です。実はブラウンは,化学者ではなく植物学者です。植物学者の彼がどうしてブラウン運動を発見したのでしょうか。彼は顕微鏡を使って花粉の観察をしていたようです。彼が見たのは植物の花粉から生じた微粒子であると考えられます。
      

(3)ブラウン運動 
 1827年 ブラウン(英)
 コロイド粒子が不規則に動く→
ブラウン運動
 熱運動している溶媒分子がたえずコロイド粒子に衝突するために起こる

 人工透析という言葉を聞いたことがあるでしょう。腎臓の機能が低下すると,血液をきれいな状態にもどすことができなくなるようです。そこで,人工的に血液をきれいな状態にする操作を人工透析といいます。現在では老廃物を分離する機能をもった高分子の中空が使われているようです。
  

(4)透析 
 コロイド粒子以外の小さい分子やイオンを除き,コロイドを精製する操作→
透析
 セロハンの目の直径=3〜4〔nm〕

 コロイド粒子の多くは電荷をもっています。したがって,同じ電荷をもつコロイドどうしは反発し合い,大きな粒子になることを防いでいるのです。コロイド粒子が電荷をもっていることは,電気泳動の実験で確かめることができます。
 

(5)電気泳動 
 コロイド溶液に電圧をかけると,コロイド粒子は一方の極へ移動する現象→
電気泳動
 コロイド粒子が電荷を帯びているために起こる

 コロイド粒子は電荷をもっているため,大きな粒子になることができません。では,その電荷を取り除いたらどうなるでしょうか。泥水中では粘土がコロイド粒子として分散しています。粘土は負の電荷をもったコロイドです。この泥水が海水に出会うと海水のイオンによって電荷を失います。すなわち,粘土が大きな粒子となって沈殿するわけです。河口にできる三角州は,この凝析が原因の1つです。 

(6)凝析
 水との親和力が小さいコロイド→
疎水コロイド
 疎水コロイドの溶液に電解質を加えるとコロイド粒子が集まって沈殿してくる現象→
凝析
 電解質を加える→コロイドが電荷を失う→コロイドが反発力を失う
 →コロイドの粒子が大きくなる→沈殿する

 私たち日本人の食文化に豆腐は欠かすことができませんが,ではどのようにしてつくっているか知っていますか。水につけて軟らかくした大豆をすりつぶして加熱し,布でこすと豆乳とおからに分けることができます。豆乳にカルシウム塩などを加えると沈殿して固まります。これが豆腐です。水との親和力が大きい親水コロイドに多量の電解質を加えると沈殿する現象を塩析といいます。
  

(7)塩析
 水との親和力が大きいコロイド→
親水コロイド
 親水コロイドに多量の電解質を加えると沈殿する現象→
塩析
 水和していた水が除かれるために起こる

 疎水コロイドに親水コロイドを加えると凝析しにくくなる
 保護作用を行うコロイド→
保護コロイド 
 疎水コロイドに親水コロイドを加えると,疎水コロイドは親水コロイドでおおわれ凝析しにくくなります。このようなはたらきのある親水コロイドを保護コロイドといいます。例えば墨汁にはニカワ,インキにはアラビアゴムを加えていますが,これらが保護コロイドとしてはたらいているのです。
   
 それでは,この章の学習内容を確認しましょう。
確認しよう
1.コロイド溶液に横から強い光をあてると,光の進路が明るく見える。この現象を何といいますか。
2.1を起こしている部分を顕微鏡で観察すると,コロイド粒子が不規則な運動をしているのが見えます。この運動を何といいますか。
3.コロイド溶液に電極を浸けて直流電圧をかけると,コロイド粒子はどちらかの極側に移動します。このような現象を何といいますか?
4.一般に凝析が起こりやすいのは,異種の電荷をもつ何が大きいイオンですか。
5.水和しにくいコロイドを何といいますか。
6.ゼラチンのコロイドのように凝析しないコロイドを何といいますか。
7.多量の電解質を加えて分散質を沈殿させることを何といいますか。
8.疎水コロイドに親水コロイドを加えると,凝析しにくくなります。このような保護作用を行うすいすいコロイドを何といいますか。


1.チンダル現象
2.ブラウン運動
3.電気泳動
4.価数
5.疎水コロイド
6.親水コロイド
7.塩析
8.保護コロイド