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初心者のためのプラズマ講座 第6回 親水化

前回、表面改質による親水化について少し触れましたが、今回はもう少し親水化について詳しく述べていきましょう。

 

水は極性を持った物質

水に溶かす物質について考える前に、溶かす対象の水について少し勉強しましょう。
水は「極性」を持つ液体として広く知られています。「極性」とは、簡単に言うと「+」と「-」のことです。
みなさん、中学校などの理科の時間で水分子の模型をご覧になったことはないでしょうか?

そう、丸い球体が3つ連なっていて、真ん中が少し大きくて、「く」の字型になっているあの模型です。
水分子の真ん中の部分(酸素原子)が「-」の極性を帯びており、両端の部分(水素原子)が「+」の極性を帯びています。水(液体状の水分子の集合体)はたくさんの水分子それぞれが、「-」の極性を帯びているところに「+」の極性を持つところがくっついている状態なのです。
これを水素結合と呼びます。

 

水に溶けやすい・溶けにくい物質

水に溶けやすい物質を「極性物質」、そうでないものは「非極性物質」と呼ばれます。水は上記で述べたように「極性物質」ですので、極性物質同士はよく混ざるというわけです。極性物質とは分子構造に極性を持つ部分「極性基」を含む物質のことです。
例えば、
・OH (水酸基)
・NH2 (アミノ基)
・CHO (アルデヒド基)
などが極性基と呼ばれるものです。
砂糖などの分子構造を見てみると、OH基が多くあるのがわかります。だから水に混ざりやすいのです。対してベンゼンなどの分子構造を見てみると、 CとHだけでできており、極性基は含まれていません。このような炭素と水素だけからなる化合物は非極性であり、水には溶けません。
 

 

水に溶けやすくするには

このように、水は極性物質をよく溶かすという性質を持っていますので、水に溶けない、混ざりにくい物質に極性基を付加させることができれば 水に混ざりやすくなるのです。そして現在、物質に極性基を付加させる方法としてプラズマを利用することが注目されています。

今日、特に「粉」に対し極性基を付加させ、粉製品の加工プロセス上での利点が話題を呼んでいます。
次回からはその「粉」について解説していきましょう。
 

 

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