9月12日 【分子間力】林地残材木材チップ乾燥機不具合の原因



前回は界面から焦点を当てた。今回からはそもそも水に濡れるとは一体何なのかを
探っていきたい。先ずは分子間力について記載した。








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2.分子間力
では分子間力とは何か。
Wikiでは。
「分子間力(ぶんしかんりょく)は、分子同士や高分子内の離れた部分の間に働く
電磁気学的な力である。力の強い順に並べると、次のようになる。
イオン間相互作用
水素結合
双極子相互作用
ファンデルワールス力
これらの力はいずれも静電相互作用に基づく引力であるがイオン間相互作用、
水素結合、双極子相互作用は永続的な陽と陰との電気双極子により生じるが、
ファンデルワールス力は電荷の誘導や量子力学的な揺らぎによって生じた
一時的な電気双極子により生じる。
永続的な電荷により引き起こされる引力や斥力は古典的なクーロンの法則で
示されるように距離の逆二乗と電荷の量により決定づけられる。前3者の相互作用の
違いはおもに関与する電荷量の違いであり、イオン間相互作用は、整数量の電荷が
関与するため最も強い。
水素結合は電荷の一部だけが関与するため、1ケタ弱い。双極子相互作用はさらに
小さな電荷によるため、さらに1ケタ弱い。」

この分子間力は突き詰めるとかなり難解です。
分かりやすく説明されている著作 「微粒子から探る物性七変化」前野昌弘氏の
力に頼ることにします。

空気圧縮機、エアーコンプレッサーを例にとる。空気を圧縮して圧縮空気をつくる装置で
あるが空気を圧縮すると水が出る。これは気体を圧縮すると分子が集まって液体に
なったと言える。
次に氷。水を冷やすと氷になる。これは液体を冷却すると分子が集まって固体に
なったと言える。
これは分子間にある力が働いて分子同士が結びついた、結合したと言える。
この力を分子間力と言う。
この分子間力は分子が持つ電荷つまり正(プラス)、負(マイナス)、あるいは持たない
に左右される。
又分子内に正と負の電荷を持つ「極性分子」と正と負の電荷を持たない「非極性分子」
に区別される。

この分子間力は大きく3種類に分けられる。((上記Wiki内容とは異なりますが
考え方は同じだと思われます。)

1)配向力
分子同士が同じ電荷部分、正と正、負と負であれば反発するように向きを変える。
逆に異なる電荷部分正と負であれば引き合うように向きを変える。
これを配向という。
この現象はN極とS極を持つ磁石と同じで同じ極同士であれば引き合い異なる
極であれば反発する。

2)誘起力
極性分子と非極性分子が近付くと非極性分子内に正と負の電荷の部分が
できる。これは分極と言われ分極が誘起される際の力が誘起力。
似ているのが磁石付けた物が磁気を帯びる現象。
磁石に鉄の部品を付けると磁気を帯び他の鉄の部品を連なりに付ける事が出来る。

3)分散力
非極性分子同士間で働く力の事。
分子の衝突により外殻電子の分布が変化する為に衝突する力

水に濡れるとは何かを理解する上でこの分子間力の考えは必要なため
取り上げています。

参考文献 「微粒子から探る物性七変化」前野昌弘著



それでは又です。


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2009.9.12by 博多の森と山ちゃん



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by moritoyamachan | 2009-09-12 20:56 | 乾燥機
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