水の表面張力を高める方法を教えて下さい。
何か液体を加えて、表面張力を高めるよい方法があれば教えて下さい。

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (2件)

(水の)表面張力とは、水表面に存在する水分子を下に引っ張ろうとする水同士の分子間力と表面の水分子を上に引っ張ろうとする気体分子と水分子との分子間力(非常に小さい)との差に由来するものだと思います。

界面活性剤などが混入すると水よりも分子間力の小さなものが表面に出てきてしまうので、表面張力は小さくなってしまいます。水の表面張力を高めるためには水よりも表面張力の高いものを加えることです。ただし、表面には表面張力の小さなものだ出てくる性質があるので、下げる場合よりも大量に添加しなければなりません。
酸やアルカリ、塩などの電解質を加えると表面張力は高まるのではないでしょうか。純水よりも食塩水の方が表面張力は高いと思います。
    • good
    • 3

 不純物がまざると、表面張力は小さくなるのではないでしょうか。


 逆に不純物を除くと、高くなりそうですが、もともと、そこそこきれいな水だと、たいした差はでないでしょうね。
    • good
    • 0

このQ&Aに関連する人気のQ&A

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Q表面張力の理科年表値と実験値

先日ジョリーのゼンマイ秤を利用した表面張力の測定の実験を行ったのですが、実験値が理科年表の値を下回ることがあっても、上回ることはないと聞きました。なぜでしょうか・・・?

Aベストアンサー

 
 
 定番の回答ですが;引っぱり上げられてリングに接してる所の液面が完全に鉛直ではないんでしょ?それを鉛直だとした単純な式では方向余弦の分小さい値になる。
 
 

Q表面張力と浮力の関係(液体中での泡の生成)

突然の質問となりますが,理解できず教えていただければと思います.微細管を水中に入れ,微細管に気体を導入した際,気泡が発生しますが,参考書によれば,この泡の大きさは,「(水中の対流などのせん断力が働かない場合,)泡が膨らみ浮力が表面張力を上回ったときに,微細管から離れる」とありました.表面張力は,液体が気体と接している際にその表面をできるだけ小さくするように働く力とありますが,そうであれば,表面張力は泡を小さくする方向に働きそうですが,上記の鍵括弧内の記述によれば,泡を拡大する作用(小さな泡を作らせない作用 =大きな表面ができてしまう?)として働いているとなり,??となりました.微細管の先端で表面張力は,どの箇所でどの方向に働くことになるのでしょうか?どこかに誤解などがあるやもしれませんが,何かご教示,ご指摘頂ければ幸いです.

Aベストアンサー

基本的にはNo.1さん、No.2さんのおっしゃられている通りです。

微細管の中の気圧(正しくは気圧の増加分)は、泡の半径に反比例します。気体を導入していくと、初めは泡表面が水平から少しずつ膨らんでいき、半径は次第に減少してきます。泡が半球状になったとき泡半径が最小になり気体の圧力が最大になります。この圧力は表面張力値と比例しています。

さらに気体を入れていくと、泡全体が大きくなって泡半径も大きくなります。このため気圧が表面張力に打ち勝って泡は急激に大きくなり、そのあと、お書きになられているように浮力で泡が離れることになります。
この原理で表面張力を測定するのが最大泡圧法です。検索して一番上に出てくるのが下のurlですが、結構わかりやすい説明かと思います。
なお、管径が細いときには半球状になりますが、太いと水圧でゆがみ、泡の一番曲率の小さなところで気圧がきまります。かなり昔にその補正式も出されています。

ご質問の答えとしては、上述のように、気体をどんどん導入しているので泡が大きくなって、半球状を越えた時点で泡が一気に膨らむ、ということになります。参考書ではそのあたりの経過が飛ばされていることになります。

また、小さな泡ほど半径が小さいので中の気体の圧力が高くなることになり(これが泡を小さくする作用ですね)、小さな泡を作るにはごく少量の気体を断続的にかつ上向きに水中に入れなければならず(微細管から離すためには普通に下向きに入れたのでは難しそうに思います)、なかなか作りくいと思います。

表面張力の働く方向は、ちょっと自信がないのですが、泡表面のそれぞれの位置でその面に垂直な方向ではないでしょうか。

参考URL:http://www.nissin-chem.co.jp/products/sur_update/004.html

基本的にはNo.1さん、No.2さんのおっしゃられている通りです。

微細管の中の気圧(正しくは気圧の増加分)は、泡の半径に反比例します。気体を導入していくと、初めは泡表面が水平から少しずつ膨らんでいき、半径は次第に減少してきます。泡が半球状になったとき泡半径が最小になり気体の圧力が最大になります。この圧力は表面張力値と比例しています。

さらに気体を入れていくと、泡全体が大きくなって泡半径も大きくなります。このため気圧が表面張力に打ち勝って泡は急激に大きくなり、そのあと、お書き...続きを読む

Q液体の表面張力の測定方法

はじめまして。
物理学の実験で、Jollyのゼンマイ秤を用いて、液体の表面張力の測定を行いました。

液体の表面張力というものは、Jollyのゼンマイ秤を用いる他に、どのような方法で測定できるのでしょうか?いくつもあるものなのでしょうか?

表面張力が関係する現象といえば、毛細管現象が思い浮かびますが、これから表面張力が測定でるものなのでしょうか?他の方法など思いつくものがあれば教えていただきたいです。
どうか、よろしくお願いします。。

Aベストアンサー

表面自由エネルギーをどのように求めるのかによりますが、基本的な原理はやはり、毛細管現象です。元来、表面張力は毛細管現象から測定されたのです。表面張力の測定には、接触角をいかに精密に測定するかがポイントになります。他の測定法として、WilhelmyのPlane法なども有名ですね。


http://takahara.ifoc.kyushu-u.ac.jp/kougi/tyou/tyou2-1.pdf

Q表面張力について

自由研究で表面張力をやっているのですが、表面張力が起こる液体と起こらない液体の違いは、界面活性剤が、入っているか入っていないかの違いだけですか?温度などは、関係ないのでしょうか?他のサイトを少し見たのですが、中1の私には難しくて分かりませんでした。簡単に教えていただけないでしょうか。

Aベストアンサー

表面張力は水滴が丸く玉のような状態になることですね。

温度との関係は実際に実験してみましょう。
氷水(0℃)、室温(25℃くらい)、オフロの水(45℃くらい)、熱いお湯(80℃くらい)

スポイトなどで1滴、ガラスみたいなつるつるした面にたらせば確認できますね。
温度計があると便利です。
実験結果を考察しましょう。

界面活性剤の入った洗剤を薄めてスポイトに取り、
水滴に加えて観察しましょう。

周りにある液体で「水滴」のようになるか確認してみましょう。
酢、牛乳、ジュース、しょうゆ、塩水、砂糖水・・・・

いろいろ実験すれば、良い自由研究が完成すると思います。


※あまり詳しく回答すると削除されますのでアドバイス程度しかできません。

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表面張力の原因

表面張力の原因を、液体を構成する分子の間に働く相互作用(引力)によって説明していただけないでしょうか。お願いします。

Aベストアンサー

確認ですが,
[1]http://subsite.icu.ac.jp/people/yoshino/SurfaceTension.html
の冒頭にあるような話は既にご存知と仮定すれば, 具体的には
[2]http://soil.en.a.u-tokyo.ac.jp/~zico/works/retentio/3tension/intro/tension.htm
および関連ページのエネルギー的考察がご参考になるのではないでしょうか.

界面の面積を増やすには仕事が必要 ⇒ 同体積ならなるべく表面積が小さい方がエネルギー的に安定 ⇒ 表面積を小さくしようとする力(表面張力)が働く
といった感じでいいのでしょうか.

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。

Aベストアンサー

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表面張力 浮かぶ一円玉

小一の娘の自由研究で、疑問がありました。ボウルに水を入れて一円玉を浮かせる実験をしました。水がいっぱいのときは、一円玉はふちにくっつくのに、水が少ないときは真ん中に集まりました。でも、書類ファイルを丸く切ったもので同じように浮かべると、反対の結果になりました。(水が多いときは真ん中に、少ないときはふちの近くに集まる)これはどうしてですか?

Aベストアンサー

 1円玉と同様の結果になるものといいますと…
 表面張力は、材質の水への濡れやすさにも関係しますので、丸い濡れにくい物質(プラスティックなど)の上に金属片を載せて、目方を重くしても似たような結果が期待できるのではと思いますが…
 表面張力の計算は下記URLにあるようなものです。

参考URL:http://www.face-kyowa.co.jp/inter/main.htm

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、
表面張力の高い「水」の中で微細気泡を発生させるよりも
塩を加えて、溶液の表面張力を低くさせると、より微細気泡の発生が
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表面張力について

アルコールと水の混合液よりも、水だけの方が表面張力が大きくなる理由が分からないので教えてください。

Aベストアンサー

 水の表面張力がアルコール等に比べて非常に大きいからです。なぜ,水の表面張力が大きいかは「水素結合」が存在するからです。

 詳しくは,参考 URL のページ(水の話)の「1.2.5 水の注目すべき特性(4) ―表面張力―」を御覧下さい。

参考URL:http://www.con-pro.net/readings/water/


人気Q&Aランキング