水の結合と解離について弊社商品開発の先生親子に
わかりやすいように説明をしていただきました。
酸素原子と水素原子が互いの電子の共有結合によって水分子が出来る。
この時、元々の電気的特性である酸素(-)、水素(+)の特性はそれぞれの原子においては失われず、水分子としては電子が分子軌道上を回る為、電気特性は中性となる。
水分子同士の結合は、構成する酸素原子と水素原子の電気的特性により引き付けあうことで生じる(水素結合)。つまり、酸素原子は2つのマイナス要因、1つのプラス要因であるから、水分子となると酸素2+水素2で4つの水素結合を起こせることになる。
この結合を繰り返していく事で、水の分子数は増えていく事になる。
水の構成は酸素原子に水素原子が天秤状に結合していて、酸素に対する2つの水素の角度は104°であり、このことから結晶化(氷)した際、格子状の結合鎖の中に多量の空気を取り込める事で水に浮く性質がある。
水分子の水素結合を解離させる為には、その結合エネルギーを上回るエネルギーを与える必要がある。水素の電離エネルギーは約13eVである。酸素と水素のそれぞれの原子の電離エネルギーはほぼ同じである。この場合の電離エネルギーは、アルカリ金属程低く、希ガス程高くなる(元素周期表参照、電気的な安定度、イオン化のしやすさを表す)
ゼータ電位(mV)とは、液体中の粒子と液体の界面付近で測定可能な部分での電位量である。ある運動(例えば回転)している粒子から見て、周りの液体にエネルギーの伝達が行われる。この時、液体は粒子に近いほど高い粘性が発生し、遠いところのさらさらとした液体との間でスリップが発生する。遠いところを0として考え、スリップポイントのエネルギーを計った数値をゼータ電位と言う。本来、運動している粒子から放出されるエネルギーの液体中の伝達は非線形で100-0に連続変化していくが、測定技術が伴わない為測定できず、現在計ることが可能なのがゼータ電位だけという事情による。
これを液体側からみると、ゼータ電位が大きいという事は液体に与える影響が大きいという事につながる。
比較する単位が違う為直接的ではないが、HB(ハードボール)の場合、マイナスのゼータ電位をもつ為、液体中(水)の水素を引き付けてしまい、結果、水分子から水素を引き抜く事で分子間結合を解き、OH-の多い水を作ることが出来る。PHをアルカリ側に調整する機能(アルカリ基OH-)がある事もこの事を裏付けている。
と、いうことだそうです・・・。
わかりやすいかなぁ???