サランラップと静電気に関してです

サランラップが静電気によりくっつく仕組みを調べていたら以下のサイトの見つけました。

http://www.asahi.com/edu/nie/tamate/kiji/TKY2007 …

その中に、以下の様な文章がありました

◆先生　ポリ塩化ビニリデンには、マイナスの電気を引き寄せやすい塩素という元素が含まれているわ。ラップの表面で、塩素のまわりにマイナスが集まり、ほかの場所のプラスと引き合うの。

質問です、質問1

この部分はつまり静電気の事をの書いているのでしょうか。

つまり、ポリ塩化ビニリデンが引き寄せたマイナスの電気が引き寄せられ、これが帯電した状態、これが静電気が発生した状態、静電気はものをくっつける性質があるので、くっつく、そういう事が言いたいのでしょうか

質問2

ほかの場所のプラスと引き合う、と書いているのは、例えばラップを使うお皿のプラス電子の事なのでしょうか。もしそうだとすると、ラップがうまく使えない容器などはこのプラス電子が無い、ということになるのでしょうか。

質問3

サランラップは引きはがす時に静電気が生じると書いてありましたが、ラップは上記の様にポリ塩化ビニリデンには、マイナスの電気を引き寄せやすい、とありますが、ラップを引きはがす時は剥す方もはがれる方も両方ポリ塩化ビニリデンのはず、だったら両方にマイナスの電子が引き寄せられるのでしょうか、それとも片方の塩化ビニリデンにはマイナスの電子が寄せられ、もう片方の塩化ビニリデンにはプラスの電子が残る(という表現がいいのかどうかわかりませんが)のでしょうか。

教えてください、お願いします。

以下余談です、よろしければお読みください…私はこういった分野では素人なので分かりやすく、と書いている方は多いですよね、へりくだる意味も込めて、私の質問一覧に色の反射の質問をしていますが、素人なので…と書いたら、

それはなしです、日常で見聞きし学んできた事ですよね。あなたも理科は学んできたはずです。完全にその範囲内で理解できる内容のはずです。と文科省の新学習指導要領・生きる力のサイト
http://www.mext.go.jp/a_menu/shotou/new-cs/youry …が紹介され、(中略)「自然の事物・現象についての実感を伴った理解を図り，科学的な見方や考え方を養う。」のが目的で他の科目と最も異なる科目です。　それが身についていれば、理解できる範囲内ですよね。

　示したすべての実験は手軽に楽しめるはずです。ぜひ試してください。
　私は母から、どんな小さいことでもすべて試させられました。

と、理科を学ぶ心構え、文科省のサイト、母からの教えまで書いていただいたのですが、結局質問の回答はよくわかりませんでした。理解できていれば知っていたら質問しないんですけどね。

No.2 ベストアンサー 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2014/07/16 20:00

質問1

　違います。
　ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル(塩ビ)はいずれも良くくっつきます。
　その対極にあるのがポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂(テフロン)です。
　テフロン(ポリテトラフルオロエチレン( http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9D%E3%83%AA% … ))は、分子の表面が塩素よりより陰性度の高いフッ素原子ですからその説明では、もっとくっつきやすいはずです。
　またポリエチレン( http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9D%E3%83%AA% … )は、プラスになるはずの水素原子が並んでいますから、やはりくっつくはずですが、くっつかないです。

　それでは、明らかに齟齬がでてきますから間違いと言って良いでしょう。

・ポリ塩化ビニリデンや塩ビがくっつくのは、正や負に分極しやすい原子が交互に並んでいることによる分子間力によるものです。ファンデルワールス力も分子間力の一つです。分子間力には強力な水素結合から弱いロンドン分散力まで色々あります。
　分子間力は他の共有結合・イオン結合に比較したら弱いですが、馬鹿にはできません。ヤモリや蜘蛛、ハエが天井を這えるのはファンデルワールス力です。

　テフロンやポリエチレンがくっつかない理由は、表面が一方の電荷だけで緻密なために、一箇所がくっつこうとしても隣で剥がす方向に力が働くからです。テフロンはこれに加えて硬度があること、表面が凸凹であることが加わります。

質問2:
　静電気--電磁気力--はとても強いものです---強い力 弱い力のように近距離に限定されずとおくまで届き、数十グラムの下敷きの持つ静電気で、巨大な地球の重力に逆らって髪の毛を引き上げられるほど強い。
　共有結合、イオン結合、分子間力もすべて電磁気力による結合です。

　それがくっつくかくっつかないかは、分子間力の引力が斥力に打ち勝てるか否かです。分子間力には斥力もありますから・・

質問3
　これは、まったく同じ物質出てきているものでも分離する時に帯電する現象です。雷雲中の氷の粒どおしの剥離帯電であれだけの電力が発生する。
　物質は、原子核の持っているプラスとマイナスはつりあっています。しかし、電子は自由に動けるためにお互いの反発で表面を覆う形で均一に広がっています。
　ここで大きな物体から、その一部が剥離するときに、小さい物質のほうが単位質量(体積)あたりの表面積が大きいですね。そのために、より体積の小さいほうが表面積が大きいために、小さいほうが負に帯電してしまいます。

余談
　犯人は私ですが(^^)、きちんと正しく説明してありますよ。
透明な物質の境界では反射が起きること
反射が色々な方向に向くときは散乱すること
白い生地は表面での散乱のために白いこと
水につけると散乱がなくなるため透明になること
　順を追って説明したはずですし、そのひとつひとつを試す方法も伝授したはずです。

　その説明が正しいか正しくないかは、たった一つの反例を上げれば済みます。
・サランラップは表面に塩素原子があるので、くっつく
　フッ素が並ぶとくっつかないという説明と矛盾する。
・静電気でくっつく
　濡れていたら静電気逃げるし金属だと・・
・静電気で帯電する。
　じゃあ、なぜ同じものなのに・・

　科学とは疑うこと。

　
　

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。まだまだ勉強不足ですので、もう少し自分なりに理解するきっかけとしたいと思います。暑いですのでお体ご自愛下さい。

お礼日時：2014/08/07 21:30

No.3 回答者： CC_T 回答日時： 2014/07/17 20:49

NO.1です。

>　全く同じ材質の物同士では　－　剥離帯電は働きません。
質問３に対する回答は私の記憶違いで、摩擦帯電と混同してました。
同じ物質でも剥離帯電は働きますので、NO.1回答の３項の記述は忘れて下さい。

「くっつく」という言葉がややこしいですけど、ラップが静電気で寄っていって物の表面に密着することで、大きな摩擦が働きます。ガラスなんかは静電気で引きつける上に、表面が滑らかで摩擦もしっかり働くので保持力が大きくなるわけです。静電気で寄って行っても、表面に凹凸があるとしっかり保持されません。元リンクにも木の御椀について書いてありましたね。
ラップが金属ボールに「くっつく」のは静電気ではなく粘着力がメインです。表面から離れると途端に保持力が弱くなるので、「ぴったり」付けないとはがれてきますし、表面に粘着成分が無い種類のラップはずれやすくて使いにくいですね。
容器を覆うようにかけたラップの場合、引っ張られてわずかに伸びたラップが元に戻ろうとする力も、摩擦の力を増して物に密着する役に立ちます。

ポリ塩化ビニリデン製で表面の粘着性もあるサラ○ラップがたいていの物にしっかり「くっつく」のは、静電気も摩擦も利用しているからなんですねー。よくできてます。

No.1 回答者： CC_T 回答日時： 2014/07/15 13:45

> 質問1　この部分はつまり静電気の事を書いているのでしょうか。

　YES。

> 質問2-1　ラップを使うお皿のプラス電子の事なのでしょうか。
　No。「ほかの場所」ですから、お皿であったり、ラップの他の部分であったり、手であったり、机であったり、「どこかほかの場所のプラスに帯電した部分」のことですね。電荷はえり好みしません。

> 質問2-2　ラップがうまく使えない容器などはこのプラス電子が無い、ということ
No。アースした電気的に中性の金属ボウルであってもラップは有効です。つまり、ラップは静電気だけでくっ付いているわけではありません。静電気というのはごく弱い力ですから、静電気でそこそこの力でくっつけようとすると結構な接触面積が必要でしょうね。
ラップがうまく使えないのは、表面が荒れているものや粉末・液体などが付いていて摩擦力が働かない物、つまり『ファンデルワールス力や表面の粘着力が有効に働きにくい物』です。

> 質問3　サランラップは引きはがす時に静電気が生じると書いてありましたが
その内容は参照リンク先には書かれていなようですが、「剥離帯電」のことでしょうね。剥離帯電とは、マイナスに帯電した物が離れて行こうとする時に、残される側がそれを引き留めようとしてプラスに電荷する。あるいはその逆の現象です。セロファンテープなど暗闇で勢いよく引き出すと青い放電が見られることが有りますし、絶縁台上のアルミ缶にラップを巻いて、引きはがしてアルミ缶に静電気を溜めるなどの実験は一般的です。帯電表上で離れている物質間で良く働きます。
全く同じ材質の物同士では接触している間に電荷の偏りがなくなるので、剥離帯電は働きません。ラップ筒の場合、ラップの表と裏で表面に違いがある、あるいはラップとケースの紙箱の間で若干の剥離帯電を生じているのではないでしょうか。
実験したことはないですが、ラップを巻いたアルミ缶にさらにラップを巻いて外側だけ引きはがしても帯電しないはずです。


余談について
あなたの質問一覧がOKWAVEでは非公開設定となっているのと、類似の質問を何度かされたようで元質問を見つけておりませんが、回答のない返答ってのはよくあるものです。気にせずにしばらく有効回答が付くのを待っておればいいと思いますよ。