表面張力の測定には、滴下法の他にどんな方法がありますか?
調べたら溶融はんだという測定法があるようなのですが、これはどんな方法なのでしょうか?

それから、私は滴下法で表面張力を求めたのですが、界面活性剤(SDSを使いました)の濃度が臨界ミセル濃度以上になるとそれ以上表面張力が減少しなくなりました。この理由がなんとなく分かるのですがうまく言葉にできません。教えてくださいm(_ _)m

A 回答 (1件)

表面張力の測定ですが、


・リングを引き上げるときの力の測定
・接触角による測定
・表面の定常波による測定
などがあります。
だいぶ前に調べたことなので、詳細は省略させてください。
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この回答へのお礼

ありがとうございました!あの後毛管上昇法や垂直板法など調べたのですが、そのような方法もあるとは知りませんでした☆参考にさせていただきたいと思います♪ありがとうございました(^O^)

お礼日時:2005/04/22 11:26

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Q表面張力 ベンゼンとエタノールについて

ベンゼンとエタノールの表面張力を調べてみると、
ベンゼンの表面張力が28.8(dyn/cm)で、エタノールの表面張力が22.3(dyn/cm)となっていました。
ここで疑問がわきました。
なぜ、ベンゼンの方がエタノールよりも表面張力が高いのでしょうか?
(なお、水とエタノールを比べたときにエタノールには表面活性物質で表面張力を下げる作用があるので、水の表面張力よりもエタノールの表面張力の方が低いのは分かります。)
青本という薬剤師国家試験の参考書を見ると、「表面張力は一般に極性が高く、分子間力が強い液体ほど大きい。」とありました。この青本の理屈が正しいのなら、ベンゼンは疎水性で極性が低いので、極性が高いエタノールよりも表面張力が低いような気がするのですが、どうでしょうか?
つたない質問ですが、教えていただけたら、ありがたいです。
でひ、よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

私もわからないので参考程度でお願いします。

確かにエタノールの方が分子間力は強いと考えられます。事実、二つの粘度を比べますとエタノールが1.2cP、ベンゼンが0.65cPとなっておりました(20℃)。しかし表面張力が粘性測定と違うのは、すべての分子の周りに必ずしも同分子がいないということです(表面)。
まずエタノールの低い表面張力は表面活性物質ということで説明がつきます。
それに対してベンゼンの高い表面張力は共役二重結合が大きな影響を与えていると考えられます。なぜなら同じ炭素数を持ち、環状のシクロヘキサンの表面張力は24.99でした(20℃)。
そしてベンゼンのような物質の分子間力は主にファンデルワールス力であり、さらにその中でもロンドン力の影響が大きいです。よってπ電子の柔軟性が大きなロンドン力を生み出しているのではないかと私は考えました。

しかし実際に実験などをしてπ電子の柔軟性や各物質の表面張力を確認したわけではないため、いままでの話は想像です(粘度は実験で確めたのでだいたいこのぐらいです)。

何かわからないことがありましたらまた質問してください。


参考資料(wiki)(篠田耕三著:溶液と溶解度)

私もわからないので参考程度でお願いします。

確かにエタノールの方が分子間力は強いと考えられます。事実、二つの粘度を比べますとエタノールが1.2cP、ベンゼンが0.65cPとなっておりました(20℃)。しかし表面張力が粘性測定と違うのは、すべての分子の周りに必ずしも同分子がいないということです(表面)。
まずエタノールの低い表面張力は表面活性物質ということで説明がつきます。
それに対してベンゼンの高い表面張力は共役二重結合が大きな影響を与えていると考えられます。なぜなら同じ炭素数を持ち、環...続きを読む

Qもう一度質問します 界面活性剤の濃度を上げていくと臨界ミセル濃度以前ではモル伝導率が緩やかに減少す

もう一度質問します

界面活性剤の濃度を上げていくと臨界ミセル濃度以前ではモル伝導率が緩やかに減少するのに対し、臨界ミセル濃度以降ではモル伝導率は急激に減少します

この理由について教えてくださればありがたいです

Aベストアンサー

電解質の濃度を高めていくとモル伝導率は減少していきます。
伝導率は電解質の濃度とともに高くなりますが、それをモル濃度で
割ったモル伝導率は低下するのです。
これは、電解質の濃度を高めると伝導率は上昇するが、
その上昇性は、濃度の上昇性よりも低い・・・
伝導性向上の効率が濃度が高いほどだんだん悪くなるということです。
なぜか?
一般的に考えられているのは、イオン同士が混み合ったり、
イオン同士の相互作用によって、イオンの動きが妨げられるからという
理由です。
界面活性剤の場合、臨界ミセル濃度以下では均一に溶解しているのですから、
界面活性剤の極性基の挙動が電解質と同じであると考えることができると思います。
一方、さらに濃度が高まり臨界ミセル濃度を超えてしまうと、
追加して添加した界面活性剤は、ミセルを形成してしまいます。
均一に溶解している界面活性剤に比べ、たくさんの界面活性剤分子が
集合したミセルは動きにくいなることから、添加量を増やしても
それに見合った伝導性の向上が得られないため、モル濃度で割った
モル伝導率は、急激に低下するのだと考えることができると思いますよ。

電解質の濃度を高めていくとモル伝導率は減少していきます。
伝導率は電解質の濃度とともに高くなりますが、それをモル濃度で
割ったモル伝導率は低下するのです。
これは、電解質の濃度を高めると伝導率は上昇するが、
その上昇性は、濃度の上昇性よりも低い・・・
伝導性向上の効率が濃度が高いほどだんだん悪くなるということです。
なぜか?
一般的に考えられているのは、イオン同士が混み合ったり、
イオン同士の相互作用によって、イオンの動きが妨げられるからという
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界面活性剤の場合、臨界ミ...続きを読む

Q水とアルコールの表面張力

水の表面張力がアルコールの表面張力より大きい理由を教えてください。

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参考URLによれば、分子間力が大きいほど表面張力は大きくなるということのようです。
だとすれば、水分子には水素結合を形成しうる水素原子が2個ありますので、それが1個であるアルコールよりも分子間力が大きくなることが原因ということになります。

ただ・・・個人的にはそれだけでいいのかどうか疑問は残ります。

参考URL:http://subsite.icu.ac.jp/people/yoshino/SurfaceTension.html

Q質問です 界面活性剤の濃度を上げていくと臨界ミセル濃度以前ではモル伝導率が緩やかに減少するのに対し

質問です

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化学屋ですが、「モル伝導率」って何のモル伝導率ですか?水溶液?ミセル混合物?それともミセル?

Q表面張力について

表面張力と泡の関係性について疑問があるので、教えて頂けると助かります。

表面張力が小さいと水溶液中に細かい泡が発生しやすくなると聞きました。
例えば微細気泡の研究などで、
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多くなるという結果が出ています。
(ただ、表面張力のみではなく粘性や疎水基などの影響もあるようですが)

そこで質問なのですが、
(1) なぜ、溶液の表面張力が低いほど、(細かい)泡の発生が容易になるのか。
(2) 溶液の表面張力が高い・低いと溶液中の泡に対してどのような影響を及ぼすか。
を教えて頂きたいと思っています。

また、これまでネットや書籍を用いて調べたのですが、中々この回答を見付ける事が出来なかったので
どの様な文献やHPに詳細があるかも教えて頂けると助かります。

質問内容の1つでも回答して頂けると助かります。
説明不足な点もあるかもしれませんが、宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

<(細管または細孔からの気体送出による)泡の発生段階>

    .... ←気液界面
   ||
   ||細管

    ↓

    .・・.
   ・. .・ ←気液界面
   ||
   ||細管

  気体の送出により、細管の先端で気泡が膨張
  →気液界面の面積が増加
  =表面張力が抵抗として働く方向

さらに、生じた気泡が細管から離れるには、その接続部分の分だけ表面積が広くなる
必要がありますので、表面張力が小さい方が「泡をつくりやすい(気体を送り出しやすい)
といえると思います。

また、同じ液体の中にある気泡では、泡の直径が大きいほど、表面張力は小さくなった
と思います。
従って、表面張力が大きい液体中に気体を送出した場合、泡の直径が小さいうちは
表面張力が大きすぎて細管から切り離せませんが、そのまま気体の送出を続けて
泡の直径が大きくなると、相対的に表面張力は小さくなっていく(+浮力も増加)ため、
細管から離れられるようになります。
このプロセスにより、「表面張力が大きいほど、大きな泡をつくりやすく、小さい泡は
つくりにくい」ということになるものと推測します。


また、何らかの形で大きな泡を作った場合も、表面張力が大きい方が「泡の分裂」を
しにくい(→中間がくびれた形を経由することになりますが、表面張力が大きいと、
そこから元の球形に戻る力が大きい)ので、「表面張力が大きいと、大きな泡を維持
しやすい」ともいえると思います。

<(細管または細孔からの気体送出による)泡の発生段階>

    .... ←気液界面
   ||
   ||細管

    ↓

    .・・.
   ・. .・ ←気液界面
   ||
   ||細管

  気体の送出により、細管の先端で気泡が膨張
  →気液界面の面積が増加
  =表面張力が抵抗として働く方向

さらに、生じた気泡が細管から離れるには、その接続部分の分だけ表面積が広くなる
必要がありますので、表面張力が小さい方が「泡をつくりやすい(気体を送り出しやすい)
といえると思...続きを読む

Q表面張力:ウィルヘルミー法の測定方法を教えてください

界面活性性能を調べているのですが、表面張力でウィルヘルミー法という測定方法がありました。どのような測定方法かご存知の方は教えてください。

Aベストアンサー

ウィルヘルミー板と呼ばれる板を試料溶液に浸し,表面張力によって板が引きずり込まれる力を測定する方法です.連続的に表面張力を計り続けられる点が輪環法や滴数法とは違う点です.
詳しくは図書館にでも行って界面化学の教科書類を調べるべきでしょう.
界面化学の教科書は,日本化学会コロイド・界面化学部会の編集したシリーズがなかなかお薦めです.理論,応用,実験法等にわたってかなりの事例が述べられています.ただし,何冊にもなりますが.
実験化学講座 (最新の5版は売れてないらしいですが) とかにも載ってるかも.

Q固体・液体の表面張力

今、表面張力に興味を持っています。
いろいろな固体・液体の表面張力の値を教えてください。

Aベストアンサー

表面張力(表面自由エネルギー)の源は分子間力なので、分子間力の大きな物質ほど、表面張力も大きくなります。

エタノール     22.39   単位(mN/m)
1-プロパノール   23.71
ヘキサン      18.40
水         72.88 
水銀       485.50
以上は20℃での値

固体にも表面張力は存在します。
しかし、測定が難しいので、色々な工夫がされています。
その工夫の1つにジスマンという人が考案した
臨界表面張力があります。
(いろいろな種類の液的を固体上に垂らし、接触角が0になる液体の表面張力を外挿法で求め、
その液体の表面張力の値を目的とする固体の臨界表面張力と言います。)

臨界表面張力は、固体の表面張力そのものではありませんが、参考にはなると思います。
ポリプロピレン   29
ポリスチレン    33
ナイロン6.6     46
ポリエステル(PET)  43
テフロン      18

銅は融点では1300程度の値で、温度上昇と共に少しずつ表面張力が低下し1500℃では1200程度になるそうです。
固体の時は1800程度らしいですが、この時の測定方法は知りません。
(結晶構造を持つ物質の表面張力測定方法のひとつに、結晶のへき開面を作るときのエネルギーを測定したり、ゼロ・クリープ法と呼ばれる結晶粒界の位置で生じた溝のある細い針金に荷重をかけて、その値から計る方法などがあるらしいので、それらを用いた値だと思います。)

表面張力(表面自由エネルギー)の源は分子間力なので、分子間力の大きな物質ほど、表面張力も大きくなります。

エタノール     22.39   単位(mN/m)
1-プロパノール   23.71
ヘキサン      18.40
水         72.88 
水銀       485.50
以上は20℃での値

固体にも表面張力は存在します。
しかし、測定が難しいので、色々な工夫がされています。
その工夫の1つにジスマンという人が考案した
臨界表面張力があります。
(いろいろな種類の液的を固体上に垂らし、...続きを読む

Q臨界ミセル濃度(cmc)

ミセルが出来始める活性剤の濃度を臨界ミセル濃度といいますが、塩(NaClやNaBr)を加えると、一般的にCMCは下がるようです。

この理由が、よくわかりません。
どなた様か、詳しく教えていただけませんか?
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

親水条件で、cmcは大きく、疎水条件でcmcは小さくなることが基本にあると思ってください。

電解質が入るため、イオンが水和水を奪い、親水基から水がうばわれることと同じ状態になりますので、より低濃度で、親水基のための水不足になり、はやくミセル形成がおきることになります。要は疎水側に条件を振ったことと同じです。

参考で答えた、親水基、疎水基の関係と同じ方法で説明できるわけです。
ミセル形成自体はご存じだから、こんな説明で大丈夫ですよね(たぶん私よりも専門家でしょう)。

界面活性剤のラボに所属とのことですので、界面活性剤ハンドブックという本があると思うので、詳しくはそちらをご覧ください。cmcに影響を与える条件がいろいろ出ています。

参考URL:http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=420755

Q表面張力と粘性について!!

表面張力の勉強をしています!
表面張力と粘性は全く関係ないのでしょうか?
例えば高分子上に表面張力の分かっている液滴を垂らして接触角を測り、高分子の表面張力を測る液滴法(静滴法のとき)の時に、その液体の粘性が全く関係しないとは思えないのですが。水や、エチレングリコールなどと測りたい高分子との間に粘性は働かないのですか?
ちなみに、粘性の勉強はしていないので、素人的な質問だったらすません!!!

Aベストアンサー

すいません。気づくの遅れました。

>静的接触角で測るときは良い気もしますが,動的接触角(液滴を垂らして,固体に角度をつけて動いてる液滴の前進接触角や後退接触角を測るもの)の時は,関係しそうな気がするのですが…。どうなんでしょうか?

動的、つまり動いてるのですから、粘性の影響は出てくるでしょう。ただ、それは、表面張力と粘性の双方が、前進接触角や後退接触角に影響を与えているということで、表面張力と粘性が関係するということにはならないと思います。

Q非イオン性界面活性剤の臨界ミセル濃度について

非イオン性界面活性剤であるTween20(ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウレート)の25℃における臨界ミセル濃度CMCを教えてください。

Aベストアンサー

手元に化学便覧の古いのしかないので新版は分かりませんが、調べられましたでしょう?
さらに、以下の成書は参考になりますでしょうか(内容未確認!)?
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機能性界面活性剤/角田光雄/シーエムシー/2000.8 
界面活性剤/竹内節/米田出版/1999.5 
界面活性剤の話/北原文雄/東京化学同人/1997.界面活性剤/北原文雄∥〔ほか〕編…/講談社/1994.11 
膜タンパク質の可溶化と界面活性剤/土屋友房/広川書店/1990.12 
食品開発と界面活性剤/渡辺隆夫/光琳/1990.3 
界面活性剤ハンドブック/吉田時行∥〔ほか〕共…/工学図書/1987.10
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これらの中で「ハンドブック」を見てください。

ご参考まで。


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