ｹﾞﾙとは？

ｹﾞﾙ (ﾄﾞｲﾂ語 Gel) またはｼﾞｪﾙ (英語 gel) は､分散系の一種で､ｿﾞﾙのような液体分散媒のｺﾛｲﾄﾞだが､分散質のﾈｯﾄﾜｰｸにより高い粘性を持ち流動性を失い､系全体としては固体状になったもの｡

広義には固体分散媒のｺﾛｲﾄﾞであるｿﾘｯﾄﾞｿﾞﾙを含むが､ここでは狭義のｹﾞﾙを扱う｡

ｹﾞﾙの種類

ｿﾞﾙがｹﾞﾙになるときに､分散質が繋がってﾈｯﾄﾜｰｸを作る現象を架橋と言う｡ｹﾞﾙは架橋の方法により､

• 化学ｹﾞﾙ - 共有結合｡
• 物理ｹﾞﾙ - それ以外｡分子間力など｡

に分かれる｡物理ｹﾞﾙの結合は弱く可逆的で､温度変化や応力などでｿﾞﾙに戻る｡化学ｹﾞﾙの共有結合は安定している｡

分散質が高分子で､架橋により網目構造となったｹﾞﾙを高分子ｹﾞﾙという｡

湿潤ｹﾞﾙのうち､分散媒が水のｹﾞﾙをﾋﾄﾞﾛｹﾞﾙ (hydrogel)､分散媒が有機溶媒のｹﾞﾙをｵﾙｶﾞﾉｹﾞﾙ (organogel) という｡有機溶媒にｱﾙｺｰﾙが使われたものはｱﾙｺｹﾞﾙ (alcogel) という｡分散媒を大量に含み一様な構造をとるものをｼﾞｪﾘｰ (jelly)､蒸発などにより内部の溶媒を失い空隙を持つ網目構造となったものをｷｾﾛｹﾞﾙ (xerogel) という｡ｷｾﾛｹﾞﾙの代表はｼﾘｶｹﾞﾙで､高い吸湿性を持つ｡また､凍結乾燥や超臨界乾燥により分散媒を除去したｹﾞﾙをそれぞれｸﾘｵｹﾞﾙ (cryogel)､ｴｱﾛｹﾞﾙ (aerogel) という｡

ｹﾞﾙの例

• ｾﾞﾘｰ
  • 寒天 - D-ｶﾞﾗｸﾄｰｽ､3,6-ｱﾝﾋﾄﾞﾛｶﾞﾗｸﾄｰｽを成分とする多糖のｹﾞﾙ｡
  • ｾﾞﾗﾁﾝ - 主にｺﾗｰｹﾞﾝを主成分とするﾀﾝﾊﾟｸ質のｹﾞﾙ｡
• 豆腐 - 大豆ﾀﾝﾊﾟｸ質のｹﾞﾙ｡
• ｺﾝﾆｬｸ - ﾏﾝﾅﾝ(D-ﾏﾝﾉｰｽを成分とする多糖)のｹﾞﾙ｡
• ｼﾘｶｹﾞﾙ - 水ｶﾞﾗｽ(ｹｲ酸ﾅﾄﾘｳﾑ)のｹﾞﾙを脱水乾燥させたもの｡
• ﾅﾊﾟｰﾑ - ｶﾞｿﾘﾝと界面活性剤から構成されるｹﾞﾙ｡
• ｾﾒﾝﾄｹﾞﾙ - ｾﾒﾝﾄを硬化させるために水を加えたときに生じるｺﾛｲﾄﾞ状態｡ｾﾒﾝﾄ水和物｡C-S-H(ｹｲ酸ｶﾙｼｳﾑ水和物)など｡

ﾁｷｿﾄﾛﾋﾟｰ

ﾁｷｿﾄﾛﾋﾟｰ (thixotropy) は､分散系溶液の状態が応力に対してｿﾞﾙとｹﾞﾙとの間で入れ替わることで表れる現象で､ｹﾞﾙ化しやすい分散系溶液に見られる現象である｡応力の無い状態においてはｹﾞﾙの状態にあり流動性を示さない｡

しかし､外力が加わるとｹﾞﾙ構造の分子間力の一部あるいは全部が破壊されるため､ｿﾞﾙ状態となるため流動性を復元する｡また､外力が作用しなくなると再びｹﾞﾙ構造が再生され再び流動性を失う｡

ｹﾞﾙｽﾚｯﾄﾞ一覧

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