魔界ラジオ【水溶液の話】

魔界ラジオ 2003年3月2日収録

【『素朴な疑問』水溶液とコロイド】

󾌳食塩水を作って
時間が経つと底の
ほうが濃くなるよ
味噌汁もそうだし

󾆸缶ジュースにも
｢よく振って｣って
書いてあるしにゃ

󾮅󾠅水溶液の判断
は難しいからね…
｢透明である事｣が
最低条件なんだよ

󾆸牛乳はダメなの

󾦁󾠅ｸﾘｰﾑ(乳脂肪)
等が小さな固まり
(コロイド)で水中
を漂ってるんだ。
溶けてない固まり
が光の直進を妨げ
不透明に見せる。

󾆸じゃあ塩水は？

󾠅イオンや分子に
なって水中で分散
してる…これはね
水中でも水分子が
常に激しく熱運動
してるから水溶液
をかき混ぜている
のと同じなんだよ

󾆸だから均一にゃ

󾠅味噌汁も不溶物
が沈んだだけだ…
よくかき混ぜてね


φ(ﾟДﾟ )ﾌﾑﾌﾑ…中学の教科書には水溶液の性質として『濃さがどの部分でも同じ』
と書かれています。さらに『透明である事』もポイントです。

紅茶やコーヒーで最後に甘く感じるのは溶け残りの砂糖であり、缶ジュースに
良く振ってお飲みくださいと書いてあるのは、果肉などの水に溶けない成分が
缶の底に沈んでいるからです。つまり物が完全に溶けていれば上下で濃さの
違いが生まれることは無いのです。

牛乳のように不透明なものは、成分のすべてが水に溶けいてるわけではなく
クリーム分(脂肪分)のように小さな固まり(コロイド)で漂っている状態です。
不透明なのは、小さな固まりが光の直進を妨げて牛乳を白く見せています。


水溶液の中では、食塩や砂糖は目に見えないほど小さな粒(イオンや分子)になって
水の中を一様に分散しています。純水を入れたコップに食塩水や砂糖水を静かに
注ぐと、比重が重いため底の方にたまる事がありますが、かき混ぜずに放置すると
しだいに濃度は一定になり、十分に時間が経つと濃さの違いがみられなくなります。

これは、水分子が常に激しく運動(熱運動)しているため、溶けたものが水分子に
弾き飛ばされて広がっていくからです。ちょうど水溶液をかき混ぜるのと似た働きを
するので、溶けたものが再び下方にたまることはありません。