血液をガラス管に入れて放置しておくと，赤い沈殿と透き通った液体とに分離します．血液のように，重力で分離される粒子が分散した液体を懸濁液と呼びます．一方，砂糖水や食塩水を放置しておいても沈殿は生じません．砂糖や食塩は水に溶解しており，重力では水から分離できないのです．
それでは，食塩や砂糖よりも大きく，砂粒よりも小さなスケールの粒子が水に分散するとどうなるでしょうか? このスケールの粒子を含む水をコロイド溶液と呼びます．私たちの体液の多くはコロイド溶液です．私たち自身のしくみを理解するために，コロイド溶液の性質を理解することが今回の目標でした．
キーワード
キセロゲル，ゲル，懸濁，懸濁液．高張溶液，コロイド，コロイド分散系，コロイド溶液，人工血液透析，浸透，浸透圧，チンダル現象，低張溶液，透析，透析膜，等張溶液，半透膜，ファントホッフの法則，物理吸着，ブラウン運動，分散，分子コロイド，ミセル，ミセルコロイド，溶血
講義内容要約
- 水は通すが溶質は通らない膜が半透膜．
- 半透膜を隔てて濃度の異なる溶液が接していると，低濃度溶液から高濃度溶液に水が浸透して行く．
- 浸透して増えた体積を元に戻すために必要な圧力が浸透圧．
- ファントホッフの法則π=CRT．
- 浸透圧測定を行って高分子のモル質量を測定できる：M = wRT/πV．
- 粒子サイズによって水の混合物を溶液，コロイド溶液，懸濁液に分類する．
- さまざまなコロイドがある：気体，液体，固体の組み合わせ8通り．
- コロイドにはさまざまな特性がある：物理吸着能，ブラウン運動，チンダル現象．
- 溶液は通すが高分子は通さない膜が透析膜．
- 透析膜を使って生体高分子や細胞内小器官を分離精製できる．
- 半透膜のファイバーを使って溶液交換を行い，血液中の老廃物を除去する医療技術が人工血液透析．
教科書の範囲
第13章，149ページから160ページ
関連トピック
人工透析患者数の推移
昨年12月に国内患者数が30万人を突破しました．日本人の約420人に一人は人工透析を必要とする患者です．
ブラウン運動
コンピュータシミュレーションで低分子と高分子のブラウン運動を比較できます．
計算問題
ファントホッフの法則を用いて浸透圧を求める計算問題．
コメント
コロイド
●コロイドって名前かわいいけどなんかすごい!!●コロイドって何なのかよくわからなかったけど，身のまわりにコロイドはたくさんあるんですね．●コロイドが身のまわりにたくさんあってびっくりしました!●ステンドグラスが固体＋固体のコロイドだったとは知りませんでした．●牛乳もコロイドだったとは驚きです．●映画館も木洩れ日もゴミだったんですね．びっくりです．●ミセルコロイド形かわいい．●光のシャワーとか光のカーテンとかも空気中のチリだと思うと・・・(涙目)●高校でコロイド少しやったけど，その時は大きい物が溶けているものというばくぜんとした感じでよくわかんなかったけど，今回のでコロイドがどんなものかわかった．●自分の近くにコロイドがたくさん存在していたことに驚きました．
計算
●計算は難しくて嫌いです(笑)●モル質量を忘れていて焦った!!●浸透圧の公式があやふやで上の問題がよくわかりませんでした．復習してものにしたいです．●生体に高張溶液，低張溶液を用いると大変なことになることが分かりました．●わかりませんでした．難しいです．●また計算ミスした・・・．
その他
●透析のダイアライザーの中身が分かってよかった!!●浸透圧がなつかしかった．●映画館の話おもしろかったです! 「ひみつのあっこちゃん」が見たいです!! 先生のおすすめ映画あったら教えて下さい!! ●おつかれさまです● Osmがイメージわかなすぎてびっくりです－! ●おなかすいた．●次回もよろしくお願いします．●次回もよろしくお願いします．
前回配布した資料の訂正
先週の講義終了時に配布した計算問題解答に誤りがありましたので訂正を配布しました．
配布物「logとpH」
高校数学で出て来た対数の取り扱い方法を復習しつつ，pHなどという面倒にみえる量を使う理由を説明しました．
次回予告
「(18)酸と塩基」を学びます．教科書第14章を予習してくること．
