化学無機物質理科生活と物質

5分でわかる「疎水コロイド」水の浄化に大活躍?理系ライターがわかりやすく解説

よぉ、桜木建二だ。今回のテーマは「疎水コロイド」だ。

水道水の浄化や地理で学ぶ三角州、これらが化学と深い関係にあることを知っているか?疎水コロイドが何者で、どのように社会で活用されているのかを学べばより身近なものと感じられるはずだ。

国立大学の理系出身で環境科学を学び、疎水コロイドにも詳しいライターのNaohiroと一緒に解説していくぞ。

解説/桜木建二

「ドラゴン桜」主人公の桜木建二。物語内では落ちこぼれ高校・龍山高校を進学校に立て直した手腕を持つ。学生から社会人まで幅広く、学びのナビゲート役を務める。

ライター/Naohiro

国立大学の理系出身。大学時代環境科学を専攻した経験をもとに、社会との関りから化学をわかりやすく解説する。

1. そもそもコロイドって何?

image by iStockphoto

「コロイド」って何?と聞かれて正確に説明できる人はいますか?「牛乳とかコーヒーがコロイドみたいだけど…あとブラウン運動とか、チンダル現象?」といった感じかもしれませんね。

コロイドのは1861年にイギリスの化学者トーマス・グレアムにより”コロイドとは溶液中で拡散速度が非常に遅い物質”として定義されたことが始まりです。要は実験的にコロイドが半透膜を通過するときの速度が遅いということなのですが、この透過速度が遅いものの仲間にゼラチン(にかわの主成分)がありました。ギリシャ語の”にかわ状”(kolla-eidos)から、その仲間をcolloidと呼ぶこととしたのです。

1-1. コロイド溶液とその他の違いは何?

それではコロイド溶液とその他になにがあるの?という点に関して説明していきましょう。実は水に何かものを混ぜた時、その混ぜたものの状態により3つの状態に分けることができます

image by Study-Z編集部

その3つとは大きく分けて「真の溶液」「コロイド溶液」「懸濁液」です。基本的には水に溶けた粒子の大きさが109m以下のものを真の溶液10910-7mのものをコロイド溶液10-7m以上のものを懸濁液と分けます。ちなみに109m=1nm(ナノメートル)で、原子の大きさが大体0.1nm単位になりますので真の溶液は原子とか分子レベルで水に溶けたものであることがわかりますね。その一方でコロイド溶液は1nmよりも大きい高分子化合物や、小さな分子やイオンが50~100個程度集まった微粒子で成り立っています

以上が一般的な説明にはなるのですが、要は真の溶液とコロイド溶液は透明か半透明かコロイド溶液と懸濁液は置いておくことで粒子が沈降するかしないかという観点で見分けられることを覚えておくとわかりやすいですね。

image by Study-Z編集部

技術的には半透膜とろ紙を用いてどちらとも通過できる水溶液を真の溶液ろ紙のみ通過できるものをコロイド溶液どちらとも通過できないものを懸濁液として分離することができます。

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また、真の溶液とコロイド溶液で用語が異なるものがあります。溶媒は分散媒溶質は分散質、そして溶液は分散系と言葉が変わることは覚えておきましょう。

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