ペプチゼーション

沈殿物を含む混合物をコロイドに変換する方法

液体混合物の解膠とは、解膠剤と呼ばれる適切な電解質と混合することで、混合物をコロイドに変えるプロセスです[1]つまり、混合物から沈殿した不溶性の固体粒子(沈殿物)が、混合物中に浮遊する微細粒子へと再形成されます。解膠は、コロイド粒子が凝集して沈殿物を形成するフロキュレーション(凝集)の逆のプロセスであり、解膠とも呼ばれます

これは、コロイド化学や水溶液中の沈殿反応において特に重要です。コロイド粒子が同じ符号の電荷を帯びている場合、それらは互いに反発し合い、凝集することができません。沈殿したばかりの水酸化アルミニウムや水酸化鉄は、非常に微細なコロイド粒子がろ紙を直接通過してしまうため、ろ過が非常に困難です。ろ過を容易にするためには、まずコロイド懸濁液に濃厚な溶液を加えて凝集させる必要があります。多価陽イオンは一価陽イオンよりも効率的な凝集剤です(AlCl 3 > CaCl 2 > NaCl)。粒子表面の電荷は「中和」され、消失します。より正確に言えば、 粒子表面の電気二重層は添加された電解質によって圧縮され、高いイオン強度で崩壊します。電気的反発はもはや粒子の凝集を妨げず、粒子は凝集してろ過しやすい凝集性沈殿物を形成します。沈殿物を過剰量の脱イオン水で洗浄すると、粒子の表面にある電気二重層が再び拡大し、電気的反発が再び現れます。つまり、沈殿物は解膠し、粒子は再びフィルターを通過します。

ペプタイゼーションはナノ粒子合成においても用いられ、多数の粒子群を多数の一次粒子に分割する。これは、表面特性の変化、電荷の付与、あるいは界面活性剤の添加によって行われる。

チタニア(二酸化チタン)ナノ粒子の合成において、ペプト化はチタニア表面への第四級アンモニウムカチオン吸着を伴う。これにより表面は正に帯電する。凝集したチタニア中の一次粒子間の静電反発により、凝集体は一次粒子に分解される。 [2]吸着物質または懸濁液の改質が粒子間静電反発を付与する効果は、ゼータ電位の観点から最も一般的に研究されている

参照

参考文献

  1. ^ “コロイド粒子のペプチゼーションと電荷 - ChemistryUP”. 2021年1月11日. 2022年12月3日時点のオリジナルよりアーカイブ2022年12月3日閲覧。
  2. ^ Y. Li, TJ White; Lim, SH; Lim, SH (2004). 「低温合成とチタニアナノ粒子の微細構造制御」. Journal of Solid State Chemistry . 177 ( 4–5 ): 1372– 1381. Bibcode :2004JSSCh.177.1372L. doi :10.1016/j.jssc.2003.11.016.


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