コロイドの性質 チンダル現象・ブラウン運動・電気泳動とは?
高校化学において重要な用語として、コロイド溶液というものがあります。コロイド溶液特有の性質としてはかチンダル現象、ブラウン運動、電気泳動というものがあります。
これらの定義や違いについて知っていますか?
ここでは、コロイド粒子に関係する内容について解説していきます。
・チンダル現象とは?
・コロイドとブラウン運動
・コロイドにおける電気泳動とは?
というテーマで解説していきます。
チンダル現象とは?
チンダル現象とは、「コロイド溶液に光を当てた際に、光の通り道が現れる現象」のことを指します。
以下のようなイメージです
このチンダル現象は、コロイド溶液において起こる現象であり、通常の溶液では起こりません。
チンダル現象が起こる理由としては、コロイド粒子(10^-9m~10^-7m程度の粒子)に光があたった際に光が散乱されるためです。
コロイド溶液の例としては、牛乳、石鹸水、泥水などがあげられえます。
コロイドとブラウン運動
一方でチンダル現象と間違えやすい用語としては、ブラウン運動とあげられます。
ブラウン運動とは、コロイド粒子が不規則(ランダム)に移動する現象のことを指します。
以下のようなものです。
ブラウン運動が起こる理由は、「コロイドを分散させている溶媒分子(コロイドよりも大幅に小さく規則的に動く)が速いスピードを衝突すること」と考えられています。結果として、大きなコロイド粒子が不規則な運動を引き起こされるのです。
ブラウン運動による、コロイド粒子の移動速度は、溶媒分子よりも遅いです。
チンダル現象と見分ける方法としては、ブラウン運動には「運動と言う言葉がついていること」といえます。つまり、ブラウン運動は動きに関することと覚えておくといいです。
コロイドにおける電気泳動とは?
最後にコロイド関連の用語である電気泳動について解説していきます。
コロイド溶液におけるコロイド粒子は基本的に正か負の電荷を帯びています。つまり、粒子は帯電しているのです。
このときに、溶液に電極を浸し、直流電源などにより外部から電圧をかけるとします。
すると、正電荷のコロイド粒子であれば、マイナスの電極の方に引き寄せられます。一方で負の電荷であれば正の電極の方に引き寄せられるのです
この現象を電気泳動とよびます。
具体的にコロイド粒子に帯びている電荷の種類(プラスマイナス)は以下の通りです。
正電荷であれば、水酸化鉄(Ⅲ)や水酸化アルミニウム、水酸化亜鉛、酸化亜鉛、負電荷であればでんぷん、粘度、金、銀、白金、硫黄、臭化銀などが挙げられます。
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