1コロイド化學(xué)への誘い2コロイドとは何か理化學(xué)辭典にみるコロイド物質(zhì)がふつうの光學(xué)顕微鏡では認(rèn)められないが、原子あるいは低分子よりは大きい粒子として分散しているとき、コロイド狀態(tài)にある、という。コロイド粒子自體は定義が難しく、分散狀態(tài)にあるときのみを、コロイド狀態(tài)、と定義できるでは、巨大分子が溶けているのと、何が違うのだろうか？31m10cm1cm1mm100μm10μm1μm100nm10nm1nm1?光學(xué)顕微鏡電子顕微鏡ソフトボール硬貨パチンコ玉小麥粉花粉タバコの煙ウィルスセロハン孔徑100μm10μm1μm1nm100nm10nm微粒子超微粒子クラスターナノ粒子サブミクロン粒子コロイド分散系粒子徑による粒子の分類4身の回りのコロイド牛乳5牛乳6水乳脂肪タンパク質(zhì)7牛乳は、蛋白質(zhì)であるカゼインや乳脂肪の細(xì)かい粒子が１ml當(dāng)たり１０數(shù)兆個(gè)ほど乳濁している液體です。この粒子に光が當(dāng)たり亂反射されるので白色にみえます。蛋白質(zhì)カゼイン粒子の大きさは、直徑數(shù)ミリミクロンから300ミリミクロン（１ミリミクロンは100萬分の１ミリメートル）といわれコロイド狀に牛乳中に分散しています。比較的大粒のものによる反射光は白色が強(qiáng)く、小さい粒子になるほど青味をおびます。また、牛乳中のエマルジョン狀態(tài)で分散している脂肪球の大きさは、直徑0.1～10ミクロン（１ミクロンは1000分の１ミリメートル）であり、平均2.5ミクロン（ホルスタイン種）程度であります。すなわち小粒子になるほど光線を亂反射して白色に、大きな粒子になると黃色を帯びてきます。従って牛乳の白色は蛋白カゼイン粒子と脂肪球の大きさにより影響されます。8牛乳はO/Wエマルション水油O/Wエマルション油水W/Oエマルション界面活性剤界面活性剤ビデオ9身の回りのコロイドビール10ビール移流集積によって下から上に運(yùn)ばれ、二次元の結(jié)晶構(gòu)造を形成するコロイド。下の方のコロイドは動(dòng)いているためブレている。永山國昭（東京大學(xué)教養(yǎng)學(xué)部）ビールの泡11ビールの泡12ビールの泡なぜ合一しにくいのか？分散安定化への指針泡の表面にホップと麥芽由來のフムロンや塩基性アミノ酸が吸著し、分散剤的な働きをしている13分散と凝集14コーヒー牛乳に塩を入れるコーヒー牛乳だけ1mol/LKCl溶液乳脂肪が浮上している15なぜ、乳脂肪は浮上したか？乳脂肪は水よりも軽い牛乳は乳脂肪が分散したもの塩を入れることで「凝集」して浮上した16分散と凝集分散とは何か溶媒中にコロイドが凝集せずにただよっている凝集とは何かコロイドがより集まってくる物質(zhì)は本來凝集するもの分子間力→vanderWaals力17分散と凝集（平衡論的考察）凝集vanderWaals力による相互作用分散靜電的反発力粒子表面の電位による反発分散凝集18分散と凝集（速度論的考察）分散するためには平衡的に分散條件にあること速度論的に分散條件にあることブラウン運(yùn)動(dòng)（熱運(yùn)動(dòng)）分散19速度論：ブラウン運(yùn)動(dòng)分散の平衡論的な解釈は、靜電的反発力であるが、水の中を漂い、空気の中に分散する、コロイド粒子の動(dòng)き、つまり速度論的解釈は、ブラウン運(yùn)動(dòng)Brownianmotionである。分散20速度論：ブラウン運(yùn)動(dòng)粒子がブラウン運(yùn)動(dòng)を起こして（不規(guī)則な運(yùn)動(dòng)）いるとすると、ブラウン運(yùn)動(dòng)は粒子の熱運(yùn)動(dòng)であるので、粒子１個(gè)について、kTのエネルギーを持っている。これが運(yùn)動(dòng)エネルギーに変換されているとするとkT=1/2mv2となる。分散21速度論：ブラウン運(yùn)動(dòng)Einsteinの統(tǒng)計(jì)的計(jì)算によると、粒子１個(gè)がブラウン運(yùn)動(dòng)によって、t時(shí)間にx方向へ移動(dòng)する平均距離xは、Dは、粒子の拡散定數(shù)。Einsteinは、さらに、拡散定數(shù)に関する式を提出した。ここで、fは摩擦係數(shù)と呼ばれるもので、粒子が媒質(zhì)の分子に比べて非常に大きいとき、Stoksの法則がなりたつ。分散22速度論：ブラウン運(yùn)動(dòng)ここで、ηは物質(zhì)の粘度、aは粒子半徑である。結(jié)局、となる。Rは気體定數(shù)、NAはアボガドロ數(shù)。分散23速度論：ブラウン運(yùn)動(dòng)たとえば、20℃、蒸留水中において、粒子の１秒後の変位xを計(jì)算すると、つぎのようになる。 粒子半徑 １秒後の変位（μm）

1nm 20.7 10nm 6.56 100nm 2.07 1μm 0.656である。分散24分散するか凝集するか平衡論靜電的反発力コロイドの界面電位による速度論コロイド同士の衝突←熱運(yùn)動(dòng)と衝突確率25靜電的反発力とは力の源は、粒子の表面電位表面電位が絡(luò)んでいる現(xiàn)象電気泳動(dòng)電気浸透沈降電位26電気泳動(dòng)電気泳動(dòng)というのは、電気を帯びた分子（イオン）が、電圧によって動(dòng)く現(xiàn)象のことプラスの電気を帯びた分子は