分子間力や表面張力の考え方と SP値・接触角・界面自由エネルギーなどの測定および制御

第1部 分子間力、表面張力 (界面張力) の基本的な考え方について

(2026年7月3日 10:15〜13:25 (途中で昼食休憩を挟みます))

　分子間にはvan der Waals力と呼ばれる普遍的な引力が働く。この引力が存在するために、微粒子等の分子集合体の形成が可能になる。同時に、微粒子表面は高エネルギー状態になり、表面張力・界面張力が発生し、微粒子分散系が凝集する原因になる。第1部では、分子間と微粒子間に働くvan der Waals引力および後者を特徴づけるHamaker定数について解説する。

1. 分子間力とは何か:
   • 分子間力が存在しないと分子集合体 (微粒子から細胞、さらに、われわれ人間に至るまで) は存在できない
2. 分子間van der Waals相互作用
   1. Keesom相互作用:極性分子と極性分子
   2. Debye相互作用:極性分子と無極性分子
   3. 分散力相互作用:無極性分子と無極性分子
3. 表面・界面とは何か
   1. 表面張力:分子間力の存在のために物体の表面は高エネルギー状態にある
   2. 表面に関わる自然界の意思
      1. 物体は自分の体積を増やしたい (膨張したい)
      2. 物体は表面積を減らしたい
         上記のバランスで物体の大きさが決まる
4. 分子間van der Waals引力と微粒子間van der Waals引力
   1. London-van der Waals定数とHamaker定数
   2. 微粒子分散系の凝集とHamaker定数 (凝集促進因子)
   3. Hamaker定数と表面張力
• 質疑応答

第2部 表面・界面張力の基礎と表面張力の測定原理、その注意点

(2026年7月3日 13:35〜15:05)

　表面張力は、液体と固体とのぬれ性や、水と油の乳化性などに関係します。 　本セミナーでは、ぬれ性と表面張力に関する基本事項を説明した上で、表面張力の測定方法と注意点について説明します。

1. ぬれ性、接触角、表面張力の基礎
   1. ぬれ性と接触角
   2. Youngの式〜接触角と表面張力との関係
   3. 表面張力とは?
   4. 表面張力から何がわかるか?
   5. 表面張力と分子間力との関係
   6. 表面張力と温度との関係
   7. 乳化性と界面張力
   8. Laplace圧
2. 動的表面張力
   1. 界面活性剤の吸着と表面張力の変化
   2. 静的表面張力と動的表面張力
   3. 臨界ミセル濃度
3. 表面張力の測定原理と注意点
   1. Wilhelmy法
   2. 懸滴法
   3. 最大泡圧法
   4. 測定事例
• 質疑応答

第3部 分散性・分散安定性における粒子間力・分子間力の役割

〜ζ-電位・Hamaker定数・Hansen Similarity (Solubility) Parameter〜

(2026年7月3日 15:15〜16:45)

1. 分散性・分散安定性とは?
   1. 分散性・分散安定性の定義
   2. 分散性の制御因子と評価法
   3. 分散安定性の制御因子と評価法
2. 分散安定性と粒子間力
   1. 分散・凝集に対する2つの見方
   2. ゼータ電位とは – ゼータ電位の適用時に気を付けること -
   3. 電気二重層の重なりによる2粒子間の静電反発エネルギーとDLVO理論
   4. 分散系の安定性評価とポテンシャル曲線
   5. 凝集速度と安定度比W – 安定性の予測 -
   6. ゼータ電位の測定方法 – 濃厚系用手法と希薄系用手法
3. 分散性と分子間力
   1. 分散性と濡れ性の関係
   2. 濡れ性とHansen Similarity (Solubility) Parameter – 濡れ性と分子間力との関係 -
   3. Hansen Similarity (Solubility) ParameterとHamaker定数
   4. Hansen Similarity (Solubility) Parameterの実験的決定法
   5. Hansen Similarity (Solubility) Parameterによる分散性予測
• 質疑応答