水と牛乳を混ぜると？水酸化カルシウム？

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質問者：gyrocanopy
質問日時：2023/10/05 18:51
回答数：4件

最近、化学を勉強し始めた者です。
非常に馬鹿な質問かと思いますが、カルシウムはイオン化傾向が非常に大きく、水と反応すると水素を発生して、水酸化カルシウムになると書かれてありましたが、私はそこで疑問に思いました。
「カルシウム？カルシウムと言えば牛乳。。牛乳と水を混ぜると水酸化カルシウムになっているのかと。。」
実際なっているのですか？なっていないのですか？
教えてください。

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回答 (4件)

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No.4ベストアンサー

回答者： kagakugasuki
回答日時：2023/10/05 22:25

水は、たとえ純水であっても水の分子だけから成り立っているわけではなく、水が分解して出来る水素イオン(正確には水素イオンと水分子が結びついたオキソニウムイオン)と水酸化物イオンが合わせて111億分の1ほど含まれていて、水中でこの2種類のイオンの濃度の合計に変化があると、水素イオンと水酸化物イオンが結びついて水になったり、逆に水が分解して水素イオンと水酸化物イオンに変わったりする事により、この2種類のイオンを合わせた濃度は常に一定に保たれています。

　そこへカルシウムが加わると、カルシウムは水に溶けてカルシウムイオンと電子に分解し、その電子と水中の水素イオンが結びついて水素ガスに変わり、水中から出て行くため水素イオン濃度が低下すると、水素イオンと水酸化物イオンの合計濃度が減るため、水が分解して新たな水素イオンと水酸化物イオンが生じます。
　するとカルシウムが更に溶けて新たな電子が放出され、水素イオンが水素ガスに変わるという事が繰り返されるため、水溶液中におけるカルシウムイオンと水酸化物イオンの濃度が高くなります。
　このカルシウムイオンと水酸化物イオンが結びついたものが水酸化カルシウムです。

　一方、牛乳には水分がたくさん含まれています。
　つまり牛乳の場合、新たに水を混ぜるまでもなく、中のカルシウムは水と混ざっているわけです。
　但し、牛乳の中に含まれているのは水とカルシウムだけではなく、カゼインと呼ばれる蛋白質の一種やリン酸も含まれています。
　リン酸は酸ですので、リン酸が水中に存在すると水素イオンが増えて、水酸化物イオンが減少します。
　水酸化物イオンが少なくなるのですから、カルシウムイオンが溶けていても水酸化カルシウムにはならず、リン酸イオンとカルシウムイオンが結びついてリン酸カルシウムとなります。
　リン酸カルシウムは水に溶け難くいため、通常であれば沈殿となるのですが、牛乳の中のリン酸カルシウムはコロイドという微粒子となって牛乳の中に分散した上で、そのリン酸カルシウムのコロイド粒子を介して、カゼイン蛋白同士が結び付いて、カゼインミセルというコロイド粒子となって牛乳の中に分散する形で溶け込んでいます。

　つまり、牛乳には最初から水分が大量に含まれているものの、牛乳の中のカルシウムはリン酸とカゼイン蛋白質と結びついてカゼインミセルとなっているため、純粋なカルシウムとは違い、水と混ぜただけでは水酸化カルシウムにならないのです。

【参考URL】
一般社団法人Jミルク > 乳の知識トップ > 食の安全性 > ウワサ17 牛乳のたんぱく質がカルシウムの吸収を阻害する
https://www.j-milk.jp/knowledge/food-safety/uwas …