吸着現象と単分子膜に関するクイズ
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Questions and Answers

Langmuir等温吸着式における吸着等温線はどのような形状を持つか。

  • 水平線
  • 直線的
  • 指数関数的
  • S字型 (correct)

BET理論による多分子吸着等温線の一般的な特性は何か。

  • 与圧が増加すると吸着量が対数的に増加する
  • 与圧が増加すると吸着量も比例して増加する (correct)
  • 与圧が増加すると吸着量の変化が緩やかになる
  • 与圧が増加すると吸着量が一定になる

Freundlichの吸着式からどのようなことが分かるか。

  • 温度による影響は無視できる
  • 非線形の性質を持つ (correct)
  • 常に同じ吸着量を示す
  • 単純な線形関係しか示さない

単分子膜が形成される際の分子専有面積の求め方はどのようか。

<p>膜の全面積を分子数で割る (D)</p> Signup and view all the answers

界面活性剤のCMC（臨界ミセル濃度）について正しい説明はどれか。

<p>ミセルが形成され始める濃度のこと (C)</p> Signup and view all the answers

液体が固体表面によく濡れている場合とそうでない場合の接触角の特徴は何か。

<p>濡れている場合は接触角が小さくなる (B)</p> Signup and view all the answers

コロイドを壊す方法の一つは次のうちどれか。

<p>超音波を使用する (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Langmuir等温吸着式

単分子層吸着理論におけるLangmuir等温吸着式は、吸着サイトへの吸着と脱着の平衡を説明し、吸着量の圧力依存性を表します。この式は、吸着分子が表面に単層に吸着し、すべての吸着サイトは同じ吸着エネルギーを持つと仮定します。

BET吸着式

多分子吸着理論におけるBET吸着式は、多層吸着を説明し、吸着量の圧力依存性を表します。これは、最初の層の吸着が特定の吸着エネルギーを持ち、その後の層は、前の層の吸着エネルギーの影響を受けると仮定します。

Freundlichの吸着式

Freundlichの吸着式は、固体表面への溶質の吸着量を圧力または濃度との関係で表す経験式です。この式は、吸着サイトが均一ではなく、吸着エネルギーも均一ではない場合に適用されます。

不溶性分子の分子専有面積

不溶性分子の分子専有面積は、単分子膜を形成した際に１分子が占める面積と定義されます。これは、溶液の表面張力を測定することで実験的に決定されます。不溶性分子は水に溶解せず、表面に単分子膜を形成します。

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可溶性分子の分子専有面積

可溶性分子の分子専有面積は、溶解した状態の分子が表面に吸着して形成する単分子膜における１分子が占める面積と定義されます。これは、Gibbsの吸着等温式を用いて計算されます。可溶性分子は水に溶解し、表面に吸着して単分子膜を形成します。

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LB膜

LB膜は、Langmuir-Blodgett膜の略で、単分子膜を形成した物質を基板上に規則的に積層することで作成された薄膜です。LB膜は、特定の厚さや機能を持つ薄膜を作成することができ、電子デバイスやセンサーなどの用途に利用されています。

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トリグリセリドの加水分解反応

トリグリセリドは脂肪酸とグリセロールのエステルです。加水分解反応は、トリグリセリドが水と反応して、脂肪酸とグリセロールに分解される反応です。

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界面活性剤の分類

界面活性剤は、親水基と疎水基を持つ両親媒性分子です。界面活性剤は、水と油の界面に集まり、界面張力を低下させます。界面活性剤は、構造に基づいて、イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤に分類されます。

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Study Notes

吸着現象

  • Langmuir吸着等温式: 吸着量(x)は、最大吸着量(Xm)、吸着の強さ(a)、気体の圧力(p)で表される。式は x = (Xm * a * p) / (1 + a * p)。吸着等温線は、グラフa)~d)のうち、どれが適切か問われている。
  • BET吸着等温式: 多分子層吸着における吸着量(x)をあらわす。式は X = (Xm * a * p2) / [(1-P)(1-P+a * P)]。吸着等温線は、グラフa)~d)のうち、どれが適切か問われている。(ただし、P = p/P0)。
  • Freundlich吸着等温式: 溶液中の溶質の吸着を表現し、x = kCn の形で表される。吸着量(x)と溶液濃度(C)の関係をグラフ化すると、どのような特徴がわかるか問われている。

単分子膜

  • 分子専有面積(不溶性分子): 単分子膜を形成する際の、不溶性分子の占める面積を求める方法について説明せよ。
  • 分子専有面積(可溶性分子): 単分子膜を形成する際の、可溶性分子の占める面積を求める方法について説明せよ。
  • LB膜: LB膜について説明せよ。

その他

  • トリグリセリドの加水分解反応: トリグリセリドの加水分解反応を示せ。
  • 界面活性剤の分類: 界面活性剤の種類とその構造の例を挙げよ。
  • CMC (臨界ミセル濃度): CMCを説明し、実験的に求める方法を1つ示せ。
  • 接触角: 液体が固体表面によく濡れている場合と余りよく濡れていない場合を、接触角で説明せよ。
  • コロイドの破壊方法: コロイドを壊す方法をいくつか示し、説明せよ。
  • エマルション (w/o型 o/w型): エマルションのw/o型とo/w型の違いを説明せよ。
  • エマルションの破壊: エマルションの破壊について説明せよ。
  • ゾルとゲル: ゾルとゲルについて、エマルションを例に説明せよ。

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このクイズでは、吸着現象に関するさまざまな等温式と単分子膜の形成についての理解を試すことができます。また、トリグリセリドの加水分解反応や界面活性剤についても触れています。各トピックの基本概念を確かめてみましょう。

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