主な違い – コロイド vs 懸濁液
コロイドと懸濁液は、どちらも成分が互いに化学的に結合していない混合物と考えられます。
コロイドと懸濁液の主な違いは、粒子の大きさにあります。
コロイドの粒子は懸濁液の粒子よりもはるかに小さいです。
このサイズの違いにより、コロイド粒子は与えられた条件下で均一にも不均一にもなり得ますが、懸濁液は常に不均一になります。
この記事では、以下のことを説明します。
- コロイドとは
– 定義、性質、例 - 懸濁液とは
– 定義、性質、例 - コロイドと懸濁液の見分け方
- コロイドとサスペンションの違いについて
コロイドとは
コロイド粒子の大きさは1 nmから200 nmです。
分散媒中に分散しているコロイド粒子を分散相と呼びます。
コロイド粒子はブラウン運動により沈降を妨げられる。
光は粒子によって散乱されるため、これらの系はほとんどが半透明です。
コロイドは分散媒から容易に分離することができません。
コロイドを分離するためには、遠心分離、透析、限外濾過などの技術が必要です。
コロイド粒子は分子であったり、分子の凝集体であったりする。
コロイド系では、相分離は起こりうるが、容易ではない。
長時間放置することで2つの相が分離することがあります。
相分離は、分散相が分散媒にあまり親和性を持たない疎水性コロイドシステムで起こります。
これに対し、親液性コロイド系では、分散相が分散媒に物理的に引き寄せられるため、相分離は起こりません。
コロイド粒子はろ紙を通過する。
コロイド系の例
| 分散相と分散媒｜コロイドシステム。例 | |
| 固体-固体｜固体ゾル。鉱物、宝石、ガラスなど | |
| 固体-液体｜ゾル。泥水、水中澱粉、細胞液など | |
| 固体-気体｜固体のエアロゾル：砂嵐、煙｜液体-液体｜エアロゾル-気体｜エアロゾル-液体 | |
| 液体-液体｜エマルジョン。薬、牛乳、シャンプー | |
| 液体-固体｜ゲル。バター、ゼリー | |
| 液体-気体｜液体エアロゾル。霧・ミスト | |
| 気体・固形物｜泡・固形物 気体-液体｜石・発泡ゴム | |
| 気体-液体｜泡、フロスト。炭酸水、生クリーム |
図1: 牛乳 – 液-液コロイドの例
サスペンションとは
サスペンション粒子は、コロイド粒子よりもはるかに大きな粒子です。
その大きさのため、ろ紙を通過せず、ろ過により回収することができます。
この粒子は肉眼で見ることができます。
光はこの大きな粒子を通り抜けることができません。
従って、システムは不透明であることが多い。
懸濁液は不均質です。
懸濁液の粒子は、系を静置すると沈降を起こします。
これは、粒子にかかる重力とブラウン運動がないためです。
水にCaCO3を少し入れて系をかき混ぜると、まず乳白色の溶液ができ、一見均質なように見えます。
しかし、そのままではありません。
攪拌を止めると同時に、粒子は沈降を起こしやすくなります。
しばらくすると、容器の底にCaCO3の層が見えてきます。
停止事項の例
液体中の固体。
液体中の液体。
液中固体：空気中のスス粒子
コロイドと懸濁液の見分け方
コロイドと懸濁液を区別するには、いくつかの方法があります。
濾紙で濾過すると、コロイドは濾紙を通り抜けるが、懸濁液は濾紙に留まる。
しばらく放置すると、浮遊粒子は容易に沈降するが、コロイド粒子は溶液中に留まる。
ブラウン運動も、コロイドと懸濁液の違いを見分けるための要因のひとつです。
これは、分子間のランダムな動きと衝突のことです。
コロイド粒子は、ランダムな運動や衝突を起こすのに十分な大きさであるため、ブラウン運動を起こします。
そのため、なかなか沈降せず、分離してしまいます。
大きな浮遊粒子はブラウン運動を起こさないので、容易に沈降する。
コロイドとサスペンションの違い
粒子径
コロイド コロイドの粒子は比較的小さい（1～200nm）。
懸濁液。
サスペンションの粒子は比較的大きい（200nm以上）。
ろ紙を通した透過率
コロイド 粒子は濾紙を通過する。
懸濁液。
粒子が濾紙を通らない。
粒子視認性
コロイド。
肉眼では見えないが、光学顕微鏡で見ると粒子が確認できる。
懸濁液。
肉眼で粒子を確認することができる。
沈殿物
コロイド。
粒子は沈降しない。
懸濁液。
粒子が沈降する。
相分離
コロイド 相分離は非常に遅いか、起きないかもしれない。
懸濁液。
はっきりとした相分離が見られる。
アプリケーション
コロイド コロイドは、塗料業界、食品業界、香水業界や他の様々な産業アプリケーションで使用されています。
懸濁液 サスペンションは、薬やマグネシアミルクの製造に使用されます。
例
コロイドのこと。
牛乳、シャンプー、宝石、発泡ゴムなどがコロイドの一例です。
懸濁液。
泥水、空気中の煤、油と水などは懸濁液の一例です。
まとめ ～コロイドとサスペンションの比較
懸濁粒子は、混合物中の粒子の中で最も大きなカテゴリーです。
コロイドは中程度の大きさで、溶液分子は最も小さいものです。
上の表で述べた様々な違いは、すべて粒子の大きさの違いによるもので、コロイドと懸濁液の主な違いでもあります。
“溶液、懸濁液、コロイド – 概要表” EdInformatics.Com. N.p., n.d. Web. 2017年2月6日付。
Verma, N. K., B. K. Vermani, and Neema Verma. “表面化学”. 包括的実践化学クラス-XII. N.p: Laxmi Publications, 2008. N. pag. Print.
「水と油” By Victor Blacus – (GFDL) via Commons Wikimedia
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