化学

水と相性がいい物質とは?「親水性」について元塾講師が解説

よぉ、桜木建二だ。今回は水との相性ともいえる「親水性」という性質について勉強していこう。

水と親しいと書くように、水と仲が良く、混ざりやすいという性質を意味している。今回は親水性を示す原理や代表物質についての解説だ。

次回は親水性と反対の「疎水性」についても解説するから、あわせてチェックしておこう。化学に詳しいライターAyumi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。

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ライター/Ayumi

理系出身の元塾講師。わかるから面白い、面白いからもっと知りたくなるのが化学!まずは身近な例を使って楽しみながら考えさせることで、多くの生徒を志望校合格に導いた。

1.水に溶けやすいものと溶けないもの

image by iStockphoto

今回のテーマである「親水性」について解説する前に、少し考えてみましょう。

物質には水に溶けやすいものと溶けにくいものが存在します。水には溶けにくくても、アルコールやアセトンなど、溶媒を変えることによって溶けやすさが変わることを覚えていますか?水に溶けやすい物質を溶質として水に混ぜたとき、その溶液は水溶液ということができましたね。例えば塩、砂糖、スポーツドリンクの素など、調味料には水に溶けやすいものが多いかもしれません。一方で油と水は分離してしまうし、小麦粉はいくら混ぜても沈殿や白濁した水になるだけで、完全に溶けたということはできませんね。

では、コーヒーで考えてみましょう。インスタントコーヒーは水(お湯)に溶けますが、ドリップ式のコーヒーは溶けずに残りますね。しかしどちらもコーヒーの成分は溶け出るからこそあの味と香りを楽しめるということです。溶けるか溶けないかというのは、目に見える物質そのものだけでなく、その成分にもいえることだというのがわかるでしょう。水は溶媒として非常に用途の多いものだと、頭に入れておいてください。

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身の周りにあるものがどちらに当てはまるか考えてみよう。実際に試してみるのもいいだろう。

2.濡れるものと水をはじくもの

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それでは、物質に水をかけたときの様子について考えてみましょう。

洋服は当然ながら水を吸収しますが、雨の日に着るカッパは水をはじきますね。傘や長靴もそうです。紙袋は水に濡れてシワシワになりますが、ビニール袋は濡れても丈夫なままカタチを保ちます。このように、物質には濡れるもの(表面に薄く水の膜ができるもの)水をはじくもの(水が水滴になり、物質に付着しないもの)がありますね。

窓ガラスや車など、屋外で雨に当たる可能性の高いものには水をはじくものが多いでしょう。お風呂の中の水はけをよくするためにも用いられる、撥水(はっすい)加工という言葉を聞いたことがありますか?撥水というのは水を撥く(はじく・弾く)ことを意味しています。では、濡れてしまうものと水をはじくもの、その違いはどこにあるのでしょうか。

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靴で考えるとわかりやすいだろう。普通の靴はすぐ水がしみてくるが、長靴や撥水スプレーを使った靴はしみてこない。これには素材の特性やコーティングの力が影響しているのがわかるよな。

3.水との相性を示す親水性

水のあれこれを見てみたところで、親水性について考えてみましょう。親水性とはその名の通り「水と親しい性質」を意味します。これはつまり、先述した「水に溶けやすいもの」「水に溶けない場合でも水に濡れるもの(表面に薄く水の膜ができるもの)」という物質の性質です。水との親和性が大きいことという言い方もされますが、具体的にどういった性質なのかを考えてみるとわかりやすいでしょう。

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