魔女の小さな冒険

魔女のちいさな探検

ゆっくりゆっくり進みます。

ブラウン運動

 最近、息子にテレビを取られると、米沢富美子氏の「ブラウン運動」をちまちま読んでいます。よく見るとやっぱり理解不能な説明があって、考えるのもめんどくさくて読み流してます(読んでる意味なし)。

 大学院で、帯電コロイドの結晶化と凝集について考えていたのですが、当時は精神的に考える余裕もなく、全く分からずじまいでした。
 (帯電コロイドとは、プラスに帯電した微粒子(オレンジ)が溶媒(白)中に分散しているもので、プラスの微粒子、マイナスのイオン(水色)、溶媒が良く混ざったものです。)

 松岡秀樹先生(だったかな?)のグループの実験です。(資料無くしました。)微粒子同士は斥力で結晶化する。結晶化してしばらくすると、そのまま凝集して、微粒子のない部分が穴のように現れる。という、2段階の写真がありました。
 何か2重のシステムを仕込めば、フェースフィールドできれいに表現できそうなものでした。問題は、この2重のシステム。1つ目の斥力結晶化は既に理論もありました。2つ目の相分離も、プラスとマイナスの電荷があるときには、エネルギー的には凝集したほうが有利と思えば、説明がつきます。(結晶化理論では、エントロピーのために凝集はしません。)しかし、それなら最初から凝集しても良さそうなものです。

 大学院の時にお世話になった奥薗氏から、年賀状で、「コロイドを始めた」と送られてきて、そういえば、帯電コロイドの電荷って、よく理解できなかったことを思い出しました。
 微粒子が自由にブラウン運動している間は、マイナスイオンも自由に漂っているだろう。では微粒子が整列して動かなくなってからは?
 微粒子が動かなくなったら、溶媒部分も固定される。

マイナスイオンは、溶媒の流れによる減圧がなくなって、微粒子周りに戻ってくる。(ぴかぴか(新しい))

結晶の格子間距離も減って、凝集していく。


 そんなことを考えていたら、「ブラウン運動」には溶媒流体の効果とは関係なく動くと書いてあって、またわからなくなりました。
 このサイズの現象は、よく理解できません。実は液体についてもよくわかりません。サイエンスゼロで解説してくれないかな〜。