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〕

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