表面化学は、表面の性質と、2 つの相の間の物理的および化学的反応を扱う科学の一分野です。一方の相が分散相で、もう一方の相が分散媒であり、粒子のサイズが 1 ～ 100 nm の 2 相不均一系がコロイド系です。分散相：少量存在する成分。分散媒：比率が多い成分。
たとえば、水中の泥のコロイド溶液では、泥が分散相であり、水が分散媒です。分散相と分散媒の物理的状態に基づいて、コロイド系は、分散相が固体で分散媒が液体であるゾルとして分類できます。ゾルは、親液性ゾルと疎液性ゾルの 2 種類に分類できます。
親液性ゾルとは?
言葉が示すように、「親液性」は「水を好む」または「溶媒を好む」ことを意味します。親液性ゾルの分散媒と分散相の間には強い引力があります。これらのゾルはより安定しており、可逆的です。親液性ゾルの分散相は容易に沈殿しません。水を分散媒体として使用する場合、そのようなゾルは親水性ゾルとも呼ばれます。親液性ゾルの例としては、デンプン、ガム、ゼラチンなどのコロイド溶液があります。
- 澱粉ゾル:澱粉は、水を分散媒体として親液性ゾルを形成します。澱粉ゾルは不純物の影響を受けません。水が 100°C に加熱されると、ゾルの形成が速くなります。
- Gum Sol:Gum Sol は親液性水溶解ゾルです。ガムは温水によく溶けるため、ガムゾルの調製には温水が使用されます。
撥液性ゾルとは?
疎液性という言葉は、「液体をはじくまたは嫌う」ことを意味します。分散媒は、これらのゾルの分散相とほとんどまたはまったく相互作用しません。これらのゾルは、親液性ゾルよりも比較的不安定です。それらの調製には安定剤の添加が必要です。金、銀などのさまざまな金属のゾルは、硫化物や硫化ヒ素などの酸化物などの不溶性化合物とともに、疎液性ゾルの例です。
- 水酸化第二鉄ゾル:
- 水酸化アルミニウム ゾル:
- ヒ素硫化物ソル:
疎液性ゾルと親液性ゾルの違い:
<オール>親液性および疎液性ゾルの調製:
疎液性ゾルと親液性ゾルの 2 つの相の相互作用の違いも、さまざまな調製方法につながります。親液性ゾルの 2 つの相間の相互作用の力は強いため、分散相の粒子を液体または媒体と混合するだけで簡単に調製できます。ただし、疎液性ゾルの 2 つの相間の親和性は低いため、疎液性コロイドの調製には、以下で説明する個別の方法が必要です。
- 崩壊または分散方法:これらの方法には、次のようないくつかの物理的手法 (粒子サイズをコロイド粒子のサイズ、つまり 1 nm から 1000 nm の間のサイズに縮小するため) が含まれます。
- 凝縮方法:
- 非化学的凝縮方法には、溶媒の交換または凝縮蒸気 (硫黄 NH4NO3 のコロイドなど) が含まれます。
親液性および疎液性ゾルの精製
さまざまな方法を使用して調製されるコロイド ゾルは、不純な形であり、浮遊粒子と電解質がその中に存在します。高濃度の不純物は、コロイド ゾルの安定性に影響を与えます。したがって、ゾルの精製は、それらの調製中に不可欠なステップです。透析、電気透析、限外ろ過、超遠心分離など、さまざまな精製方法が可能です。
結論
ゾルは、一方の相が分散相 (粒子) であり、もう一方の相が分散媒体 (液体) である 2 つの相の不均一な混合物です。それらは、分散相と分散媒の間の相互作用の親和性に応じて、2 つのタイプに分けられます。 2 つの相の間に強い相互作用を持つゾルは親液性であり、相互作用が弱いものは疎液性ゾルです。
親液性ゾルは、疎液性ゾルと比較して調製が容易です。振とう、加熱、または混合するだけで、親液性ゾルを形成できます。例としては、デンプン、ゼラチン、ガム ゾルなどがあります。疎液性ゾルには、化学的方法、物理的崩壊方法、縮合方法など、さまざまな調製方法が必要です。疎液性ゾルの例は、金、銀などの金属ゾルです。これらのゾルは、不純。したがって、ゾルの精製は、その調製プロセスにおける重要なステップです。
