ミセルとの大きな違いは、ミセルはある濃度で形成されるのに対し、溶質は溶媒に加えるとすぐにミセルを形成することである。

分析化学の分野では、ミセルやコロイド粒子という言葉を用いて、コロイドの現象を論じているが、これもコロイド粒子である。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. ミセルとは 3. ミセルとは 4. 横並び比較 - ミセルとコロイド粒子の表形式 5. まとめ

ミセルは何ですか？

ミセルは、界面活性剤分子**でできたミセルです。液体コロイドの形で液体媒体中に分散している。界面活性剤分子は、親水性の頭部と疎水性の尾部を持っています。水系媒体中では、疎水性の片尾構造は水分子をはじき、親水性の頭部は水分子を引き寄せる傾向がある。その結果、親水性の頭部が溶媒と接触し、ミセル内の疎水性の尾部を取り囲むように**体が形成される。

図01：典型的なミセルの構造

ミセルの形状は球状である。このほか、楕円形や円筒形の構造体、二層構造など、さまざまな形状が可能です。ミセルの形状は、界面活性剤分子の形状、溶液中の界面活性剤の濃度、温度、pH、イオン強度によって決定される。ミセルが形成される過程をミセル化と呼びます。

また、界面活性剤の濃度が溶液の臨界ミセル濃度以上であれば、ミセルが形成される。同時に、系の温度は臨界ミセル温度以上であることが必要です。通常、ミセルは界面活性剤と溶媒の混合物のエントロピーとエンタルピーのバランスによって自発的に形成される。

コロイド粒子は何ですか？

コロイド粒子とは、懸濁液中に分散している粒子のことです。このような懸濁液はコロイド懸濁液と呼ばれる。浮遊粒子は、可溶性のものと不溶性のものがある。コロイドは、液相の溶媒と固相の粒子という2つの異なる物質相を持つ。液相は連続相、固相は分散相と呼ばれ、溶媒中に分散している。通常、コロイド粒子は沈殿しないか、沈殿するのに長い時間がかかります。

図02：牛乳では、ゼラチン状の粒子が乳脂肪球である

コロイド粒子は、光学顕微鏡で簡単に見ることができます。コロイドには不透明なものもあれば、半透明のものもある。半透明のものは、当然ながら光散乱のティンダール効果によるものです。コロイドは、液体と分散相の種類によって、いくつかの種類がある。以下はその例です。

1. 溶媒が液体で、分散相が気体の場合、これをコロイド泡と呼ぶ。コロイド粒子は気体**である。
2. 溶媒が固体で分散相が気体の場合、固体発泡体と呼ぶ。この場合、ゲル粒子も気体**体である。 e. エアロゲル
3. 溶媒相が気体で分散相が液体の場合、液体エアロゾルと呼ぶ。ゲルは液体**体である。例えばスプレー。
4. 溶媒相が液体で、分散相も液体のものをエマルジョンと呼びます。
5. 溶媒相が固体で分散相が液体の場合、これをゲルと呼ぶ。ここではゲルは液体**体である。
6. 溶媒相が気体で、分散相が固体の場合、固体エアロゾルと呼ぶ。
7. 溶媒相が液体で分散相が固体の場合、これを「ゾル」と呼び、コロイドは固体**である。 e. 血液
8. 溶媒相が固体で、分散媒も固体である場合、これをソリッドゾルと呼ぶ。ここでは、コロイド粒子は固体**体である。e. クランベリーグラス

ミセルとコロイド粒子の違い

ミセルもミセルの一種である。ミセルとの大きな違いは、ミセルはある濃度で形成されるのに対し、溶質は溶媒に加えるとすぐにミセルを形成することである。また、ミセルは親水性、疎水性の相互作用により形成されるが、ミセルは溶液の不溶性、飽和性により形成される。

さらに、ミセルの大きさは2nmから20nmまで、ミセルの大きさは1nmから1000nmまで変化させることができる。

下表は、ミセルとミセルの違いをより詳細に比較したものです。

概要 - ミセル vs. コロイド粒子

ミセルとミセルは、分析化学でコロイドを論じるときに使われる用語である。ミセルもミセルの一種である。ミセルとの大きな違いは、ミセルはある濃度で形成されるのに対して、溶質は溶媒に加えるとすぐにミセルを形成することです。

引用

1 "ミセル", Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, 2 February 2018, available here.