液中でのSiO2粒子に働く引力・斥力について

質問

化学に強い方にお聞きしたいことがあります。

一般的に、SiO2粒子のゼータ電位を測定すると、低pH域（酸性域）ではプラス寄り（弱いマイナス）になり、高pH域（アルカリ域）ではマイナス寄りの値となります。

高pH域では粒子が分散しているので、このとき粒子間では電気的な「斥力」が働いていると考えられますが、pHが低くなると、凝集するので、つまり「引力」が働いているのではないかと思うのです。pHの違いによってなぜこのように力の方向が変わるのでしょうか？

なにか粒子間に働く力の方向が変わる条件があるのでしょうか？

うまく伝えられたかどうか不安ですが、もしご存知の方がいらっしゃいましたら教えて頂けると嬉しいです。よろしくお願い致します。

回答No.2

Zincer · ベストアンサー

まずは「相互作用ポテンシャル」という概念を理解する必要があるように思います。
「London-van der Waals引力」によって、粒子間が近いほど強い引力が働きます。つまり粒子が近づくことができれば凝集してしまうわけです。
凝集を阻止するためには、近づけないように高いポテンシャル障壁を設けてやる必要があります。それを行っているのが、この場合、ゼータ電位として測定される表面電荷の反発力です。
ｐＨの低下によって、表面電荷が小さくなると、このポテンシャル障壁が低くなりますので、凝集しやすくなります。

お礼

ありがとうございます。
アドバイスを頂いたポテンシャル障壁について調べていくことで、
反発力・引力の関係がわかってきました。

ベストアンサーにさせて頂きます！

回答No.1

noname#160321

高pＨ域での斥力は良く分かりません。
低pＨではシリカゲルの酸素が水素イオンで飽和され互いの粒子間に水素結合が生じます。