| 研究課題/領域番号 |
61470155
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| 研究機関 | 奈良女子大学 |
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研究代表者 |
田川 美恵子 奈良女子大学, 家政学部, 教授 (80031699)
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| 研究分担者 |
宮本 栞 広島大学, 学校教育学部, 助教授 (60099489)
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| キーワード | 界面活性剤の吸着 / 界面活性剤の吸・脱着速度 / ストップトフロー法 / 界面電気現象 / ゼータ電位 / 硫酸ドデシルナトリウム |
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| 研究概要 |
前年度までの研究で固/液界面での界面活性剤イオンの脱離速度がストップトフロー法の原理を応用して測定できることが明らかとなり、さらに、吸着平衡に関する研究により得られた平衡定数と、脱離速度定数を用いて、初期吸着速度定数を見積ることが可能であることがわかった。そこで、本年度は、実験の精度と能率を向上させる目的で、これまでの知見をもとに新たに装置を試作し、その性能評価を行った。二つの2ージェットミキサーと、ミキシングボウル、4ージェットミキサーを組み合わせることで混合効率が向上し、実験データのバラツキを小さくすることができた。また、ドライビングシリンジのストップポイントに設置したトリガーシグナルがコンピュータに入力され、混合の瞬間からの電導度の経時変化がモニター画面に表示され、かつ、必要に応じて20msec毎の電導度の値をプリントアウトすることができるので、データの解析が簡便となり、能率が著しく向上した。
この試作装置を用いて、ナイロン粒子表面からの硫酸ドデシルイオンの脱離速度を測定し、速度定数の温度依存性を調べたところ、速度定数は温度上昇に伴って増大した。実験結果のアレニウスプロットから脱離の活性化エネルギーを求めたところ、65.5KJ/molとなった。同じ系で見積った吸着エンタルピーは-64.5KJ/molであったので、両者間にはあまり差異はなく、このことは、吸着の初期段階においては、エネルギー障壁がほとんど存在しないことを意味している。事実、各温度における吸着平衡定数と脱離速度定数から吸着速度定数を求めると、その温度依存性はほとんど認められなかったので、吸着初期段階ではエネルギー障壁はほとんどないと考えられる。上記の実験事実から、pH5.7で-21mVの界面動電位をもつナイロン粒子と界面活性剤アニオンの間に、吸着初期段階では、静電的相互作用はほとんどないと結論される。
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