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コロイダルシリカの分散溶液に、活性剤を添加した製品を検討しております。
が、活性剤を添加しているため、当然ながら気泡が発生してしまい困っています。
そこで、ごくごく一般的な消泡剤ということで、シリコーンの添加を試みると、消泡は可能になるのですが、コロイダルシリカが凝集してしまい、分散状態を保てなくなってしまいます。私個人の考えでは、コロイダルシリカ表面の負電荷により分散を保っていたものが、カチオンもしくはアニオン系の高分子が存在すると、電気的に中和してしまい、凝集すると考えております。
で、相談に乗っていただきたいのが、

1.分散をたもったまま消泡する薬品について
2.コロイダルシリカが凝集する理由(上記の私の考えは正しいのか?)

以上の2点について、何か知見があれば教えて頂きたく、
投稿させていただきます。

A 回答 (3件)

>コロイダルシリカや活性剤等についてのわかりやすい書籍など


コロイドシリカの開発者の自伝です
シリカと私 ぎほうどう

コロイド全般について
最新コロイド化学 講談社
分散・乳化系の化学 工学図書
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
早速、入手し勉強したいと思います。

お礼日時:2002/10/07 12:25

>水に分散させておりまして、ごく少量の界面活性剤を入れてお


の内容が理解できません。
「ごく少量」はCMC(臨界ミセル濃度)に対して何倍でしょうか。
界面活性剤は.ABS・Nカルボンさん塩.4級アミン.ポリエーテルなどに見られる中分子・高分子系.等いろいろな種類が有ります。前2者はほぼ同じ機構ですが.残りとは異なります。
コロイドシリカの形状と界面分子が分からないと答えようが有りません。

形状によっては.カードハウスを生成している場合(粒子内ゼーター電位の違いによるだんりゅう形成)もあります。
単にゼータ電位が変化して凝集したのか.
添加界面活性剤による架橋反応の場合(CMCなど高分子系界面活性剤の場合)
オイルによるミセル形成により.界面活性剤が不足してCMC以下となり凝集したのか
シリカ界面にシリコンオイル膜が形成し.界面活性剤-コロイト系親和性が変化したのか
等いろいろ考えられるのです。

この回答への補足

すみません。お恥ずかしい話、edogawarannpoさんの書き込み内容に、ついていけておりません。私の勉強不足がそもそもの原因なのでしょうが、もしよろしければ、コロイダルシリカや活性剤等についてのわかりやすい書籍などを紹介していただけると幸いなのですが・・・。
よろしくおねがいします。

補足日時:2002/09/30 12:17
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2だけ。


答え
分からない。

コロイド状のシリカの種類は結構あり.界面がOH.O.エステル等の疎水基の場合があります。それぞれで考え方が異なりますので.わかりません。
コロイド状シリカ製品は.水に分散した製品と非水系溶剤に分散した製品があります。私は水系は見当つきますが.非水系はやったことがないので分かりません。ただし.非水系は水系の理論が使えません。

この回答への補足

返信ありがとうございます

内容がわかりにくくてすみません。コロイダルシリカ自身は、水に分散させておりまして、ごく少量の界面活性剤を入れております。

ですので、水系での凝集の見当だけでも教えてください。

補足日時:2002/09/29 12:24
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Qコロイダルシリカについて教えてください

化学物質にコロイダルシリカというのがあります。
(1)これはどういうものなのか?
(2)どういう用途に使われるのか?
(3)今までにない使い方は?

以上3つについて詳しい方、何でもかまいませんので知識をつけさせてください。
宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

アルコキシシランを原料に作られる物です。粒状の物の他繊維状の物もあります。

IC平坦化用の研磨材、シリコンウエハーの研磨材、各種コーティング用充填材、合成ガラスの原料などに使われます。またダイヤモンド研磨による試料の歪、変質層を取り除くのにもつかわれます。

Qシリカの分散剤を教えてください!!

シリカ粒子を水に分散させて懸濁液を作りたいのですが、すぐに沈降してしまって安定性が維持できません。

分散剤を入れればいいと思うんですが、どんな物質がいいのか誰か知っている方おられないでしょうか?

ちなみにpHを変化させ、電位による反発を利用して分散させようとしたんですが失敗でした。実験の性質上、攪拌するわけにもいかず、ほとほと困っています。

Aベストアンサー

>シリカの粒子は既製品のもので
表面処理の有無は?.形状は球形ですか?

せいぜい乾燥程度で.表面処理が一切なされてないとして.
CMCで試してみてください。
CMCをある程度過剰に入れて.水に粘性を与えて.安定したゲルにできれば.比較的安定(半日ぐらい沈降しない)します。
これ以上の安定性を望む場合には.ゾルにするために.ガム等を使います。また.ゾル化剤として.ベントナイト(活性白土)を使う場合があります。

Qキレート剤とは?。

キレート剤とはどのようなものなのでしょうか?。
そしてどのようなところに利用されているのでしょうか?。
教えてください。

Aベストアンサー

無電解銅めっき液に関して、キレート剤が関与するのは、銅イオンの可溶化、溶解生の安定化が大きな作用と思います。通常、無電解銅めっき液は、アルカリ性であるため、銅イオンは容易に水酸化物となって沈殿してしまい、めっき液が成立しません。そのため、EDTA(エチレンジアミン四酢酸のナトリウム塩)や、クエン酸、酒石酸などのオキシカルボン酸塩(ナトリウム塩など)を配合して、めっき液を調製します。このままでは、金属が析出しないため、ホルマリンや次亜燐酸塩などの還元剤を使用して金属を析出させます。
また、アンモニアは、銅イオンと容易に結合し「銅アンモニア錯イオン」を作り、めっき液に重要なファクターとなっています。アンモニアは、キレート剤、pH緩衝剤の両者に有効に働いていると思います。
キレート剤には、広い意味があるため一言での説明は難しいです。
一般的には、可溶化、安定化作用を利用して、溶液の調製に使用されますが、ある種の金属と特異的に結合する性質を持つ物は、沈降剤(排水処理など)、金属回収(キレート樹脂による交換など)に利用されています。
また、金属イオンと結合し(錯体を形成)することにより、元の金属の特徴を変化させることが可能となるため、電気メッキにおいても合金メッキに利用されています。この場合は、析出電位が大きく異なる異種金属の析出電位を近づける事が可能となり、合金皮膜として析出させることができます。また、めっき液の金属溶解安定性を維持することにも寄与しています。
回答になっていなかったらごめんなさい。参考になったでしょうか?                           

無電解銅めっき液に関して、キレート剤が関与するのは、銅イオンの可溶化、溶解生の安定化が大きな作用と思います。通常、無電解銅めっき液は、アルカリ性であるため、銅イオンは容易に水酸化物となって沈殿してしまい、めっき液が成立しません。そのため、EDTA(エチレンジアミン四酢酸のナトリウム塩)や、クエン酸、酒石酸などのオキシカルボン酸塩(ナトリウム塩など)を配合して、めっき液を調製します。このままでは、金属が析出しないため、ホルマリンや次亜燐酸塩などの還元剤を使用して金属を析出さ...続きを読む

Qカチオンとアニオンとは?

最近、化学を勉強し始めました。
カチオンとアニオンが分かりません。
テキストにCN+アニオン、CN-カチオンとありますが、分からないため、それらの結合次数が求められません。
基礎かもしれませんが、どなたか教えてください。

Aベストアンサー

> カチオンとアニオンが分かりません。

 既に回答がありますが,カチオンとは (+) の電荷(正電荷)を持ったイオンの事です。日本語では「陽イオン」と言います。逆にアニオンは (-) の電荷(負電荷)を持ったイオンで「陰イオン」と言います。

 『最近、化学を勉強し始めました。』との事ですので,敢えて注意しておきますが,化学の用語で「プラスイオン」や「マイナスイオン」はありません。上記の様に「陽イオン」または「陰イオン」と言います。

> テキストにCN+アニオン、CN-カチオンとありますが、

 何か勘違いしていませんか? でなければ,教科書が間違っています。「CN+」や「CN-」の「+」や「-」は正電荷を持っている事及び負電荷を持っている事を示していますから,「CN+」はカチオンで「CN-」はアニオンです。つまり,「CN+ カチオン」と「CN- アニオン」です。

> CNとCNカチオン、CNアニオンの結合次数を求めていますが、使用しているテキストには等核二原子分子しか記載されておらず、異核二原子分子は記載されていません。今求めています。
求め方は違うのでしょうか?

 等核2原子分子でも異核2原子分子でも考え方は同じはずです。同じ様に考えれば良いと思います。

> CN,CN+,CN-の結合次数と結合の強さを考えたかったのですが・・・。

 どの結合の結合次数と結合の強さでしょうか? どういったレベルの話でしょうか? 『最近、化学を勉強し始めました。』との事から,勝手に「炭素・窒素間の結合」についての「初歩的レベルの話」と考えましたが・・・。

 そうであれば,「CN」,「CN+」,「CN-」で違いは無いと考えて良いと思います。それぞれの構造を考えてみれば解るかと思いますので,以下構造について説明しておきます。

 まず,炭素及び窒素原子の電子配置は,炭素:1s(↑↓), sp(↑), sp(↑), py(↑), pz(↑),窒素:1s(↑↓), sp(↑↓), sp(↑), py(↑), pz(↑) となっています。

 ここで,両原子の 1s 軌道の電子は結合には関与しませんので考えなくても良いです。で,両原子の電子1個を有する sp 軌道を使って C-N のσ結合が出来ます。さらに,両原子の py 軌道同士,pz 軌道同士の重なりによってπ結合2つが生じます。結果,CN 間は3重結合になります。

 残った軌道と電子をみると,炭素原子には電子1個の sp 軌道が,窒素原子には電子2個(孤立電子対)の sp 軌道がそれぞれ残っています。炭素の sp 軌道は窒素原子とは反対側,窒素の sp 軌道は炭素原子とは反対側,をそれぞれ向いていますので,結合に関与することはできません。したがって,その電子状態を書くと ・C:::N: となります。これが「CN」と書かれている構造です。ですので,より正確に書けば,炭素上の不対電子も示した「・CN」となります。

 この不対電子が存在する炭素の sp 軌道の電子を取り除いてやれば電子(負電荷)が1個減りますから -(-1) = +1 で「+」になります。これが「CN+」ですが,「+」電荷は炭素原子上にありますので「+CN」と書く方が正確です。

 さて,先の不対電子が存在する炭素の sp 軌道は電子を1個受け入れる事が可能です。ここに電子を受け入れた場合 +(-1) = -1 で「-」になります。これが「CN-」です。「-」電荷は炭素上にありますので「-CN」と書く方がより正確なのは先の「+CN」の場合と同じです。

 如何でしょうか。こうみれば「CN」も「CN+」も「CN-」もCN間の結合に関しては同じですね。勿論,炭素の sp 軌道上の電子の数はCN間の結合に影響が無いわけではありませんが,それを議論するのであれば『最近、化学を勉強し始めました』というレベルではないと思いますので・・・。

> カチオンとアニオンが分かりません。

 既に回答がありますが,カチオンとは (+) の電荷(正電荷)を持ったイオンの事です。日本語では「陽イオン」と言います。逆にアニオンは (-) の電荷(負電荷)を持ったイオンで「陰イオン」と言います。

 『最近、化学を勉強し始めました。』との事ですので,敢えて注意しておきますが,化学の用語で「プラスイオン」や「マイナスイオン」はありません。上記の様に「陽イオン」または「陰イオン」と言います。

> テキストにCN+アニオン、CN-カチオンとあります...続きを読む

Q質量パーセントと重量パーセント

質量パーセントと重量パーセントの単位はそれぞれ違うのでしょうか?
mass% wt%というのがありますが、それでしょうか?
また、このmass%とwt%の違いも教えていただけませんか?

Aベストアンサー

質量パーセント濃度と重量パーセント濃度は同じで、mass%とwt%も同じことを表わします。
でも、混ぜて使ってはいけません。
「質量」とmass%を使うほうが望ましいと思います。

Qシリカイオンの除去方法

シリカイオンの除去方法を教えてください。これって、マイナスイオン、プラスイオンですか?アニオンイオン交換樹脂で除去できますか?
RO膜で除去できますか?最適な除去方法を教えてほしいです。

Aベストアンサー

ケイ素化合物中のケイ素はカチオンまたはアニオンの両方を考える必要があります。SiO2 やNa2SiO3などがそうですがシリカイオンだけの場合はカチオンと考えるべきでしょうか?
 現場的にはカチオンとアニオンのイオン交換樹脂の混床タイプをお薦めします。カチオン、アニオンと連続してイオン交換してくれ、純度が飛躍的にアップします。
 ただし、シリカイオンは吸着度が弱いため他の比較的強い夾雑イオンが来るとパージされます。特に再生間近が危険です。私のところではイオン交換の後にROをいれています。(それでも数ppmまでしか下がりませんが)

QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...続きを読む

Q粘度が高い液体の比重を測定する方法

マヨネーズの様な粘度の高い液体(半固体?)の比重を
できるだけ精確に測定する方法を教えて頂きたいのです。

現状は100mlをできるだけ正確に量りとり、その重量から
比重を求めているのですが、
粘度が高い物や空気を含んでしまっている物では
かなり誤差が出てしまいます。

何か良い方法はありませんでしょうか?
何卒よろしくお願いします。

Aベストアンサー

まず、この方面に限らず全ての方面において全くの素人であると申し上げておきます。

さて、比重の測定方法はアルキメデスを嚆矢として歴史が長いのですが
マヨネーズは人間と異なり水に溶けるし、風呂に一杯の水としたところで表面張力により
一杯の判断が難しい・・・

では発想を変えてアルキメデス以外の先人のお知恵拝借といたしましょう。

何故、マヨネーズの体積を測ってから、その測ったマヨネーズの重量を測るのでしょうか?
世の中には、あなた様と全く異なったことをする人がおります。

API Gravity つまり日本語ではAPI度というのがありまして、精度はもう一つですが原油など
粘度の高いものの比重を測定する方法があります。

原油(マヨネーズ)のなかに体温計のような形状のものをポチャと漬けて、浮き上った量から
比重を測定します。

仮に測定器が厳密に密度が均一で、厳密に円筒形をしているとすれば、マヨネーズ中に
沈んだ長さ=体積が厳密にわかれば、マヨネーズの体積と同時に浮力つまりマヨネーズの
重量も分かるということになります。

言うのは簡単で実行は難しいのは承知しておりますが、
マヨネーズ100ml などとケチくさいことを言わずに 1000ml ほどの中に大きな測定器を浮
かべることにすれば誤差は小さくなるのではないかと考えます。

インターネットで一度、American Petroleum Institute Gravity の測定器をご覧
になっては如何でしょうか。

まず、この方面に限らず全ての方面において全くの素人であると申し上げておきます。

さて、比重の測定方法はアルキメデスを嚆矢として歴史が長いのですが
マヨネーズは人間と異なり水に溶けるし、風呂に一杯の水としたところで表面張力により
一杯の判断が難しい・・・

では発想を変えてアルキメデス以外の先人のお知恵拝借といたしましょう。

何故、マヨネーズの体積を測ってから、その測ったマヨネーズの重量を測るのでしょうか?
世の中には、あなた様と全く異なったことをする人がおります。

API Gr...続きを読む