溶解と分散の違い

質問

溶解：気体、液体、固体である物質（溶質）が、ほかの液体や固体と混合して均一な相の混合物、すなわち溶体solutionをつくること。
分散：相互に相混じらない二つの物質の一つが、微粒子の状態で他の物質中に一様に存在することをいう。
（日本大百科全書より）

とあるのですが、溶解と分散にははっきりした境界があるのでしょうか？微粒子である（微粒子でない）には直径等で定められた明確な定義があるのでしょうか？

どなたかお教えください。

回答No.5

ht1914

＃２です。
化学辞典（東京化学同人）で「分散」を引くと「ある物質系が他の媒質中に細粒として浮遊すること。・・・物質の細分化の程度に応じていろいろな状態が考えられる。」とあります。
別に「分散系」という項目があります。サイズによって、祖粒子分散系（１μｍ以上）、コロイド分散系（１μｍ～１ｎｍ）、分子分散系（１ｎｍ以下）の３つに分けています。

この定義によれば分散は一般的な概念で溶解はその中にはいると考えてもいいものだと思います。日常的に考えても「分散」は散らばって存在するということですからイメージは合います。

結局、「溶解とは何か」ということが基本にあるはずです。サイズという操作的な定義では意味がハッキリしません。コロイド溶液も「溶けているとはどんなことか」がハッキリしない限り単なる操作的な定義になってしまいます。
コロイド溶液や懸濁液に対して「真溶液」という言葉が使われます。この言葉の中に溶けているとはどんなことかという前提があると考えられます。
水溶液を考えます。溶質は固体や液体の場合を考えます。
溶けているとは普通「溶質の成分粒子が溶媒の中に均一に分散すること」であるとされています。でもこれでは足らないと思います。単に「均一に」であれば懸濁液やコロイドとの区別がつきません。ここに「どの程度のレベルまで小さくなっているのか」が入ってくるのです。それを辞典ではサイズで言っています。でもこれは実体的な認識ではありません。私は「基本構成粒子のレベルまでバラバラになっている」というのを考えています。分子であれば分子一つのレベルまで、イオンであればイオンのレベルまでバラバラになって水の中に散らばっている状態だと考えています。これが「理想的に」溶けているということです。これが基本だと思います。錯イオンで溶けているとか会合状態にあるとか言うのは基本単位が変更になっている場合です。でも水の中で砂糖の分子が１０個くっついた状態で存在しているとしたら溶けていないのです。食塩水でのＮａＣｌ→Ｎａ＋＋Ｃｌ－という式はＮａＣｌが５単位とか１０単位くっついているということがあれば書くことが出来ません。ただこの程度であれば真溶液と区別が出来ないと思います。サイズだけで考えて実体を考えていない定義だとこの様な場合の判断が出来ません。
コロイド溶液のサイズが１ｎｍ～というのはチンダル現象等に引っかかってくるからです。小さな分子が０．１ｎｍ程度の大きさであることからすると１ｎｍのサイズの粒には１０００個程度の分子またはイオンが含まれていることになります。見かけは真溶液と変わらないのにチンダル現象に引っかかってくる溶液はＧｒａｈａｍのコロイドです。サイズが光の波長よりも小さいですから透明です。
分子のレベルまでバラバラになっていても一つの分子が大きいためにコロイド粒子の特徴を示すという場合もあります。高分子の場合です。タンパク質やでんぷんは分子コロイドと分類されることがあります。濁っている、不透明である溶液は光の通過をじゃまするだけのサイズの粒子が分散していることがすぐに分かります。だから溶けていないと判断できます。普通は溶けていなければ分離します。溶けていないにもかかわらず分離してこない溶液は不思議です。これもコロイド溶液の定義の一つです。これはサイズに大きな幅があります。ペンキもマヨネーズもコロイドです。この定義では上に挙げる３つの分散系の大きい方の２つがコロイドになります。この混乱も見られます。サイズは光の波長より短いもので定義していながら例は懸濁液のものを挙げているテキストもあります。
真溶液という言葉はよく使われているのに説明はあまり見かけません。化学辞典にも項目がありません。

お礼

返信遅くなってすいませんでした。
溶解とは分散のうちの一つの形態を示す言葉なのですね。
非常に丁寧で高度な見地から意見を頂き有難うございました。

回答No.4

jamf0421

分散系と溶液の境界で問題はコロイドのところですね。これは暗いところで光を当てて横から見ると、光の散乱により光路が見えます。（チンダル現象）こういうものは分散系と呼ぶと思います。溶液ならチンダル現象はありません。
粒子の大きさかといわれますと、高分子溶液というのもあるのでどう言ったらよいのか？

お礼

返答ありがとうございます。
私も、粒子の大きさに対して疑問が湧きます。理化学辞典では、

真の溶液：分子またはイオン
コロイド溶液：球形の場合、0.1μm～1mμ（非球形の場合、10の3～9乗の分子集団）
粗粒子分散系：コロイド粒子より大きな粒子

となっているのですが、ご指摘の通り高分子溶液はコロイド溶液、素粒子分散系のどちらになるのか疑問が湧きます。

回答No.3

noname#23986

それらの境界は重なり合っているようで参考書の著者によって重なりの幅が違います
重なりの部分はどちらに属するのかあいまいですね(:.;゜;Д;゜;.:)
私が研究したわけではないので断言は出来ません(u_u,)゛ sory

お礼

返答ありがとうございます。

結局のところは各定義に関して明確な定義はないのかなという気がしてきました・・・。

回答No.2

ht1914

私は化学中辞典は持っていません。
東京化学同人の化学辞典（１万円します）で調べてみました。
多分質問者様を納得させる内容ではないと思います。私の思っているもの、期待しているものでもありませんでした。化学中辞典にはきちんととしたものが載っているのでしょうか。
でもまあ図書館等で別の辞典を調べてみて下さい。ｗｉｋｉなどもみて下さい。しばらく待ってみます。それでもやはり分からないようでしたら私の理解の範囲内で説明してみます。
とにかく引用されている文章であれば「一体違いはどこにあるのか」という疑問を持つのは当然だと思います。

お礼

返答ありがとうございます。

私の解釈では、他の方へのお礼で書いたような３つの定義で分類されているものだと解釈しました。もし何か捕捉や誤りがあればご指摘頂ければと思います。

回答No.1

noname#23986

化学を志すのなら「化学中辞典」ていどの参考をは買って調べてみてはどうですか。
答えを書くのは簡単ですがそれでは勉強にならないと思うので書きません。

お礼

ご指摘ありがとうございます。
化学化学中辞典はありませんでしたが、岩波理化学辞典があったのでそれで調べました。

分散系に関して、

真の溶液：分子またはイオン
コロイド溶液：球形の場合、0.1μm～1mμ
粗粒子分散系：コロイド粒子より大きな粒子

とありました。粒子の大きさで分類されているという認識でよろしいのでしょうか？
もし、間違っていればご指摘お願いします。