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塗料、インク、電池材料などにおける分散、凝集、沈降の評価指標!添加剤の影響、粒子径とpHの関係…正確に分散安定性を測定するには?
セミナープログラム
【10:30-14:30】 ※途中、お昼休憩含む
1.ゼータ電位の活用とその評価
●講師 東京理科大学 名誉教授 大島 広行 氏
【習得できる知識】
微粒子分散系の凝集促進因子であるハマカー定数と分散促進因子であるゼータ電位について理解する。
ゼータ電位は直接測定される量ではなく、適切な理論式に従って電気泳動移動度等から計算される量である。種々の条件下でどの理論式を用いてゼータ電位を計算するか理解する。
【講座の趣旨】
微粒子の分散・凝集は粒子間のファンデルワールス引力と粒子間の静電斥力の大小に依存する。この静電斥力は粒子のゼータ電位によって決定され、ゼータ電位が大きいほど大きい。ゼータ電位は微粒子分散系の分散促進因子である。ここで、重要なことは、「ゼータ電位は直接測定される量ではなく、適切な理論式に従って電気泳動移動度等から計算される量である」という点にある。この理論式は媒質の条件(塩濃度、温度、誘電率等)や粒子のゼータ電位の大きさや形状によって異なる。本講座ではゼータ電位の求め方について詳述し、その活用と評価について解説する。
1.ゼータ電位とは何か
2.ゼータ電位とDerjaguin-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO) 理論
3.微粒子間に働くファンデルワールス引力:微粒子集団は凝集する
3.1 分子間ファンデルワールス引力がないと分子集団から微粒子はできない
3.2 微粒子間に斥力がなければ微粒子集団は凝集する
3.3 エネルギーと電位の尺度:熱エネルギー
3.4 微粒子間引力は分子間ファンデルワールス引力の総和
3.5 微粒子集団の凝集促進因子:ハマカー定数
3.6 似た者同士は引き合う:疎水性コロイドと親水性コロイド
4.微粒子間引力に対抗する微粒子間斥力:静電斥力
4.1 帯電微粒子は裸ではなく電気二重層(対イオンの雲)で覆われている
4.2 ポアソン・ボルツマンの式
4.3 微粒子集団の分散促進因子:ゼータ電位(表面電位にほぼ等しい)
5.電気泳動移動度の測定値からゼータ電位を計算する式
5.1 スモルコフスキーの式:任意の形状の大きな固体粒子
5.2 ヒュッケルの式:小さな固体粒子や非水系
5.3 ヘンリーの式:任意のサイズでゼータ電位が50mV以下の球または円柱
5.4 ゼータ電位が50 mV以上では緩和効果(電気二重層の変形)を考慮
5.5 エマルションは同じゼータ電位をもつ固体粒子より速く泳動
5.6 柔らかい粒子(高分子で被覆した粒子)ではゼータ電位の概念は失われる
6.沈降電位、濃厚系および動的電気泳動:CVPとESA
6.1 沈降電位
6.2 濃厚系
6.3 動的電気泳動:CVPとESA
7.DLVO理論に基づく微粒子間の静電反発エネルギーの計算
7.1 粒子間の静電斥力:拡散電気二重層の重なり
7.2 分散安定性を評価する標準理論: DLVO理論は
8.分散系の安定性の評価とポテンシャル曲線の作成
8.1 微粒子間全相互作用エネルギーと微粒子分散系の安定性
8.2 安定性のわかるマップ
9.まとめ
【質疑応答】
【14:45-16:15】
2.分散安定性評価におけるゼータ電位、粒子径測定
●講師 大塚電子(株) 開発本部 計測分析機器開発部 アプリケーション技術グループ 稲山 良介 氏
【習得できる知識】
・コロイド粒子の分散、凝集のメカニズム
・ゼータ電位、粒子径の測定ノウハウ
・ゼータ電位と粒子径の測定原理(光散乱電気泳動法、動的光散乱法)
【講座の趣旨】
コロイド粒子の分散性の指標として用いられるゼータ電位と、分散・凝集状態を評価する粒子径測定を併せて評価することで、分散安定性として評価することができます。その測定の原理から測定精度を得るためのノウハウ、アプリケーション事例についてご紹介します。
1.光散乱法について
2.ゼータ電位測定の測定原理
2.1電気泳動法について
2.2電気浸透流の解析
3.粒子径測定の測定原理
3.1動的光散乱法について
3.2粒子径、粒子径分布の解析
4.測定のノウハウ
4.1精度良く測定するための注意点
5.アプリケーション事例
5.1 ゼータ電位、粒子径とpHの関係
5.2 添加剤の種類による影響
5.3 温度グラジエント測定
【質疑応答】
セミナー講師
1.東京理科大学 名誉教授 大島 広行 氏
2.大塚電子(株) 開発本部 計測分析機器開発部 アプリケーション技術グループ 稲山 良介 氏
セミナー受講料
1名につき55,000円(消費税込、資料付)
〔1社2名以上同時申込の場合のみ1名につき49,500円〕
受講について
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