ホーム > 通信講座 > ナノ粒子の分散・凝集機構とゼータ電位測定、分散安定性の評価方法

★コロイド化学の基礎からナノ粒子の分散・凝集メカニズム、分散安定性評価まで、3か月でじっくり学習できます!

ナノ粒子の分散・凝集機構とゼータ電位測定、分散安定性の評価方法

※受付を終了しました。

通信講座概要

略称
ナノ粒子分散・凝集
通信講座No.
ce150603
開催日
2015年06月03日(水)
講師
東京理科大学 名誉教授 薬学部 嘱託教授 大島 広行 氏
価格
1名で受講した場合: 43,200円(税込)
2名で受講した場合: 54,000円(税込)
3名で受講した場合: 64,800円(税込)
※4名以上で受講される場合はお問い合わせ下さい。
価格関連備考
※2名以上同時に申込みされた場合、2人目以降は1名につき10,800円(税込)でご受講いただけます。  
スケジュール
6月3日(水) テキストを郵送、第1講の演習問題をメールで送付
7月6日(月) 第1講 演習問題回答締切(メール添付)、第1講の模範解答と第2講の演習問題をメールで送付
7月6日(月) 第2講 演習問題回答締切(メール添付)、第2講の模範解答と第3講の演習問題をメールで送付
9月7日(月) 第3講 演習問題回答締切(メール添付)、第3講の模範解答をメールで送付
10月1日(木) 修了書送付

<受講にあたって>
※テキストは1~3講とも郵送しますが、回答は、Microsoft Word、 Excel(Microsoft Office2003~2013)形式で、電子メールで提出していただきます。
※各講の添削結果や模範解答なども、弊社から随時電子メールにて返信させていただきます。
   
プログラム

第1講 分子間力と粒子間引力および帯電粒子の電荷・電位


【習得知識】
ナノ粒子間引力の基礎になる分子間力とゼータ電位の解釈に必要な帯電粒子の電荷と電位の完全理解を目指す。

【講座趣旨】
 ナノ粒子の凝集を引き起こす粒子間引力は粒子を構成する分子間引力の和で与えられる。一方、ナノ粒子間の静電反発力が粒子の分散を促進する。粒子間引力と反発力の理解に必要な分子間力と帯電ナノ粒子の電荷と電位について詳述する。

【プログラム】

第1章  分子の熱運動と分子間引力
  1.ポテンシャルエネルギー:力学的な力に逆らっている度合い
  2.無秩序さの度合い:エントロピー
  3.エントロピー増大とポテンシャルエネルギー低下の競争
  4.力とポテンシャルエネルギーの関係
  5.分子の熱運動と熱エネルギー
  6.分子間引力
  7.ナノ粒子分散系のもつ大きな表面自由エネルギー

第2章 帯電したナノ粒子周囲のイオン分布と電位分布:拡散電気二重層
  1.ナノ粒子の表面電荷:粒子表面の帯電の原因
  2.イオンの熱運動
  3.電荷と電場・電位
    3.1.点電荷のつくる電場
    3.2.面電荷のつくる電場
  4.拡散電気二重層の構造
  5.Poisson-Boltzmann 方程式
  6.表面電位と表面電荷の関係:厳密な式
  7.有効表面電位

第3章 球状および円柱状ナノ粒子の電荷と電位
  1.球状粒子
  2.円柱状粒子

第4章 柔らかい粒子の電荷と電位
  1.Donnan 電位
  2.柔らかい粒子の表面電位
  3.表面電荷層内の電位分布

第5章 非水系(無塩系)におけるナノ粒子の電荷と電位
  1.水系と非水系の違い
  2.電解質イオンと粒子由来の対イオン
  3.無塩系のPoisson-Boltzmann方程式
  4.無塩系における粒子周囲の電位分布

 

第2講 ゼータ電位の測定と解釈


【習得知識】
ゼータ電位は直接に測定する量ではなく、電気泳動移動度等から計算で求める量である。その評価法を習得する。

【講座趣旨
 電気泳動移動度測定による液体媒質中の帯電粒子のゼータ電位(表面電位に近似的に等しい)の評価法について詳述する。希薄系、濃厚系、静的測定、動的測定について述べる。さらに、電気浸透、流動電位、沈降電位等についても解説する。

【プログラム】

第6章  剛体粒子の電気泳動とゼータ電位
  1.電気泳動移動度とゼータ電位
  2.Huckelの式
  3.Smoluchowskiの式
  4.平板状粒子に対する厳密解
  5.Henryの式
  6.緩和効果を考慮した式
  7.種々の理論式の適用範囲
  8.ゼータ電位の測定例
  9.動的電気泳動
  10.濃厚系の電気泳動
  11.沈降電位
  12.CVPとESA
  13.液滴の電気泳動
  14.電気泳動と電気浸透
  15.流動電位

第7章 柔らかい粒子の電気泳動
  1.柔らかい粒子
  2.表面電荷層内での液体の流れ
  3.平板状の柔らかい粒子
  4.球状の柔らかい粒子

第8章 非水系(無塩系)の電気泳動
  1.媒質の比誘電率
  2.非水系(無塩系)における電気泳動

 

第3講 DLVO理論によるナノ粒子分散系の安定性評価


【習得知識】
DLVO理論を完全に理解してナノ粒子間ポテンシャル曲線の描き方を習得する。

【講座趣旨】
 ナノ粒子間の静電相互作用およびナノ粒子間のvan der Waals相互作用について述べる。DLVO理論を基礎に、粒子間van der Waals引力を特徴づけるHamaker定数(凝集促進因子)と粒子間斥力を特徴づけるゼータ電位(分散促進因子)を用いて粒子間相互作用のポテンシャル曲線を描き、微粒子分散系の安定性を評価する方法について詳述する。

【プログラム】

第9章  ナノ粒子間の静電相互作用
  1.2つの帯電粒子間に働く力
  2.帯電の2つの型と静電相互作用の2つの型
  3.2枚の平行平板間の静電相互作用
  4.Derjaguin近似
    4.1.2つの球
    4.2.2つの平行な円柱
    4.3.2つの交差する円柱
  5.柔らかい粒子
    5.1.2枚の平行な柔らかい平板
    5.2.2つの柔らかい球
    5.3.2つの平行な柔らかい円柱
    5.4.2つの交差する柔らかい円柱
  6.線形重畳近似(Linear superposition approximation、LSA近似)
    6.1.2つの球
    6.2.2つの平行な円柱
    6.3.2つの交差する円柱

第10章  ナノ粒子間のvan der Waals相互作用
  1.分子間van der Waals相互作用と粒子間van der Waals相互作用
  2.種々の物体間のvan der Waals相互作用
    2.1.分子と平板
    2.2.2枚の平行平板
    2.3.分子と球
    2.4.2つの球
    2.5.分子と棒状粒子
    2.6.2本の平行な棒状粒子
    2.7.分子と円柱
    2.8.2つの平行な円柱
    2.9.2つの交差する円柱
  3.媒質の効果
  4.表面層で覆われた2枚の平行な平板
  5.Hamaker定数と表面張力
  6.代表的な物質のHamaker定数の値

第11章 微粒子分散系の安定性:DLVO理論
  1.球状粒子間の全相互作用のポテンシャル曲線
  2.エクセルによるポテンシャル曲線の計算プログラム
  3.臨界凝集塩濃度とShultze-Hardyの法則
  4.凝集確率
  5.非水系の場合
   
キーワード
研究、開発、ナノ粒子、微粒子、分散、凝集、安定、評価、ゼータ電位、通信、教育、講座、入門