電気二重層とコロイド分散系の凝集  [in Japanese] Electrical Double Layers and Colloidal Flocculation  [in Japanese]

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Author(s)

    • 足立 泰久 ADACHI Yasuhisa
    • 筑波大学・大学院生命環境科学研究科 Graduate School of Life and Environmental Sciences, University of Tsukuba
    • Lili FENG [他] FENG Lili
    • 筑波大学・大学院生命環境科学研究科 Graduate School of Life and Environmental Sciences, University of Tsukuba
    • 辻本 陽子 TSUJIMOTO Yoko
    • 筑波大学・大学院生命環境科学研究科 Graduate School of Life and Environmental Sciences, University of Tsukuba
    • 山下 祐司 YAMASHITA Yuji
    • 日本原子力研究開発機構・原子力基礎工学研究部門 Nuclear Science and Engineering Directorate, Japan Atomic Energy Agency

Abstract

電気二重層は,今から200年以上も前にReussによって報告された界面動電現象の実験結果に引き続く50年以上の試行錯誤の結果,明らかにされた概念である。当時は,水溶液中で物質がイオンへ解離することは知られていなかった。その後,Smoluchowskiによって理論的にも明らかになった電気二重層の考え方に,イオンのBoltzmann分布の考え方が組み込まれ,拡散電気二重層の描像が導かれた。この描像を液中で接近しあう2つの帯電表面の相互作用に導入することによって,コロイド分散系の安定性を解析する理論的枠組み,すなわちDLVO理論が構築された。DLVO理論の有効性はコロイド粒子の凝集分散の閾値となる塩濃度(臨界凝集濃度)におけるイオンの価数の依存性(Schulze-Hardy則)との整合性から強調され,表面間力の直接測定で決定的なものとなった。しかし,現時点においてDLVO理論だけで,実用的な観点から求められるコロイド粒子の凝集分散挙動の予測に対し満足できる精度の情報は提供されない。本稿では,界面動電現象に関する研究の長い歴史的展開<sup>1)</sup>を踏まえ,最も単純な1次元平板問題からコロイド粒子の凝集現象と電気二重層とのかかわりを整理し,残された課題について解説する。

The electrical double layer is a well-known concept of a charged surface in an electrolyte solution. In the present article, we go back to the original history of electrokinetics to note how the concept has been established. In the first approximation, we pay attention to one dimensional plate model and discuss on the effectiveness of the DLVO theory in relation to the stability of colloidal dispersion. It is already about seventy years from the proposal of the DLVO theory and its effectiveness has been discussed in many respects. Nevertheless, there still exist unanswered important questions on the flocculation of charged colloids moving with diffusive electrical double layer. In terms of history and progress in technology, an approach using fluid mechanics will be essentially important in future.

Journal

  • Oleoscience

    Oleoscience 13(7), 299-307, 2013

    Japan Oil Chemists' Society

Codes

  • NII Article ID (NAID)
    130005122112
  • NII NACSIS-CAT ID (NCID)
    AA11503417
  • Text Lang
    JPN
  • ISSN
    1345-8949
  • NDL Article ID
    024731802
  • NDL Call No.
    Z74-C176
  • Data Source
    NDL  J-STAGE 
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