イオン化傾向が高いとなぜ物質がひきつけられるの？

質問

学校の宿題の自由研究でラップはなぜくっつくかを調べています。この間の質問に答えがのっていたのですが、答えの意味がよくわかりません。イオン化傾向が高いとはどういうことですか？調べてみると、金属のことしかのっていませんでした。ラップは金属ではないのにイオン化傾向が高いといえるのでしょうか？またそれがなぜ、くっつくことにつながるのですか？

回答No.7

pipejob · ベストアンサー

No.4の返答
静電気が発生するというのは帯電しやすいということではないんでしょうか？それとも、帯電しやすいが、（電子を）出し入れもしやすいと、両方なのでしょうか？

（静電気が発生する）＝（帯電している）
で間違いないと思います。
逆に、帯電しなかったら静電気が発生することも無いのですから。

（イオン化傾向が高い）→（イオンになりやすい）→（帯電しやすい）→（静電気が発生しやすい）

ただし、蛇口からチョロチョロ流れている水に帯電したものを近づけると水が曲がるという現象があります。
これは水が帯電（イオン化）しているというよりも、水H2Oの水素原子Hと酸素原子Oの電気陰性度の違いから、水素結合の原因でもある双極子モーメント（分子内での電気的＋、－の偏り）が起こり、これが曲がる原動力となっています。
つまり、電気的現象が生じたからといって、一丸にイオン化しているとも言えないということです。

お礼

ご丁寧に、ありがとうございます。やっと納得しました。本当に、感謝です。

回答No.8

psa29

えらそうなことは言えませんが、この手の話は非常に混乱した情報が行き交っているように思えてなりません。

ラップの材質として塩化ビニリデンが使われているのはサランラップとクレラップだけで、他の安価品は低密度ポリエチレンなどだったと思います。

低密度ポリエチレンは有機金属触媒を使っている物もありますが、金属を使わずに重合した物もあります。

塩素に注目し過ぎた発想では真実は見えてこないと思います。（ポリエチレン製のラップも密着します。）

また、静電気での密着も無視は出来ないかも知れませんが、静電気が発生しない条件でも密着すると思われ、これで説明しようとするのも無理があると思います。

ラップが密着する現象と接着剤や粘着テープがなぜ接着（密着）するかは、本質的に同じだと思います。

粘着現象も初期（４０年以上前）には、静電気説が唱えられていましたが、現在、静電気説をそのまま信じている人はいません。

どんな物質も分子間力が働きます。いわゆるファンデアワールス力です。

しかしながら、固体表面は分子の大きさと比べると凸凹があるので、ファンデアワールス力が働く距離に近付くことが出来ないのです。
ほんの少しだけが近付けるので、その影響を私たちは摩擦現象として感じ取ります。
もし全く接触していなければ、摩擦力が発生せず、日常生活は全く異なった物になるでしょう。

固体表面の凹凸に馴染んで（追随して）変形するくらい、柔らかくしていくと、分子間力が働く距離までに近付く量が増えてきます。

そして、引き離そうとした時にある程度の材料強度があれば、抵抗力を示しますので、我々は接着（粘着）したと感じ取ることができます。
水や油は液体なので固体表面の凹凸に追随するだけの柔らかさは十分持っていますが、強度が弱すぎるために引き剥がしの強度が弱く、粘着したと感じ取れないだけだと思います。

通常のプラスチックは硬い（弾性率が高い）ため、相手の凸凹に追随できず粘着しませんが、可塑剤（軟化剤）を加えて柔らかくしていくと一定の柔らかさになってくると粘着感が出てきます。

ラップは、プラスチックの中では軟らかめで、粘着剤よりは硬い領域に調整してあるから、あのような挙動が出る物だと思います。

微妙な柔らかさのところなので、一度使った物やしわを入れると付きにくくなると思います。

接着現象を厳密に考えていくと、表面張力、材料の極性、厚み方向の材料の偏析、界面層での拡散状態、残留応力や、形状（応力集中状態）、など諸々のことがあり、とても書ききれませんが

お礼

ありがとうございます。初心者の私には、少し難しいでしたが、わざわざありがとうございました。

回答No.6

pipejob

No.5に対して
確かに金属に対する話は見事にやられた感じです。
金属とプラスチック、セラミックなどラップの吸着度合いがどれほどかわからないので認めるわけではありませんが吸着原因が静電気だけではない可能性はあるでしょう。

「したがってイオン化傾向が高いということになり、他の物質を引き付けます」
→イオン化傾向はおっしゃる通り、金属が水の中でどれだけイオンになりやすいかを示すものです。高分子の話になぜイオン化傾向？帯電系列ならまだわかりますが

高分子の分野ではイオン伝導度という言葉が使われています。（前回使いませんでしたが）
イオンは水の中だろ、確かにその通りですが固体に対しても物質が帯電するという概念をイオンとして表現しているようです。
高分子は大部分が有機物質でできており、帯電している状態も金属の伝導とは異なって個々に共有結合しながらイオン化していると考えられます。
ですから帯電しやすい傾向、つまりイオン化傾向と表現されていると思います

お礼

わざわざ何度もお返事していただいて、ありがとうございます。これで、疑問が大体解決して、宿題がすすみそうなきがします。分かりやすい解説、どうもありがとうございました。

回答No.5

anisol

参考URLは育英高専のサイトですか。誰が書いたのか知りませんが、説明が変です。理解できなくて当然だと思います。

「互いにこの絶縁性がよいととても吸引しやすくなります。これが密着性になります」
→ラップの密着性は一般的な意味での静電気によるものではないでしょう。静電気であれほど強くくっつくことはないし、電気が逃げやすい金属にくっつくことも説明できません。

「もう一つはラップの製造工程でイオン重合という処理を経ます。高分子材料はその表面の一部がこのとき別の原子などに置き換えられます」
→よく分かりません。ラップの添加剤の製造方法、粘着性を高める成分が表面に染み出すこと、コロナ処理の話なんかがごっちゃになってる気がします（まったく自信はありませんが）。

「したがってイオン化傾向が高いということになり、他の物質を引き付けます」
→イオン化傾向はおっしゃる通り、金属が水の中でどれだけイオンになりやすいかを示すものです。高分子の話になぜイオン化傾向？帯電系列ならまだわかりますが。

ネット上には誤った情報も多くあります。あまり振り回されないようにすることも大事です。私も嘘の回答を書いてしまうことはよくやりますから。

お礼

ありがとうございます。みなさんが教えてくれたおかげで、だんだん分かってきた気がします。ご丁寧にありがとうございました。

回答No.4

pipejob

イオン化傾向が高いというのはラップの物質が電子を出し入れしやすいという意味だと思います。
金属ではないからイオン化傾向が低いとも一丸にいえません。
酸素原子は電気陰性度が全元素中二番目に大きいです。
塩化ビニリデンに含まれる塩素原子は三番目。
つまりマイナスイオンになりやすい。
ラップのような重合ものは炭素－炭素二重結合を持っているため電子が比較的流れやすいです。
簡単なのは下敷きを頭でこすり合わせると髪の毛が逆立ちますよね？
静電気によるものです。
これがくっつく原因だと思います
静電気が生じるなら分子的に見ればイオン化しているわけであり高いといってもいいのではないでしょうか。
これに近い問題として絶縁体から伝導体に変わる半導体を勉強してみると考え方に広がりができると思います。
最近では有機伝導体やDNAの電気伝導性の研究も盛んです。
DNAが金属だったら困るわけで
書き込みすぎました。
それでは

補足

ご丁寧にありがとうございます。でも、静電気が発生するというのは帯電しやすいということではないんでしょうか？それとも、帯電しやすいが、（電子を）出し入れもしやすいと、両方なのでしょうか？何度も質問してすみません。

回答No.3

fushigichan

iiyamamituru773さん、こんにちは。

まさに「サランラップはなぜくっつくのか」というページがありました。

これによると、ラップは、プラスチックスの一種で
塩化ビニリデン樹脂を重合して、ポリ塩化ビニリデンにし
これを原料としているとのことです。

その性質は、
・耐吸湿性←これが一番大事な役割ですよね。食品の保存など
・耐絶縁性
・耐薬品性
・耐熱性←これも我々には身近ですよね。電子レンジでチンすることができる
・耐抗菌性
などがあります。

ラップがくっつくということは、密着性があるということです。
ものがくっつくということは、一つは高い絶縁性がある、ということだそうです。
高い絶縁性を持つものは、静電気を帯びやすいので、
互いに絶縁性のあるものは、吸引しやすい＝くっつきやすい
ということになります。

もう一つは、イオン化傾向が高いことです。
私も最初「ラップがイオン化傾向？？」と思いました。
しかし、読んでみると、製造の過程で、イオン重合しているので
そのせいで、高分子材料の表面の一部が、別の原子におきかえられるそうです。
それゆえイオン化傾向が高くなり、他の物質を引き寄せる、ということになるそうです。

この２つの性質により、サランラップは密着性がある（くっつく）ということになるそうです。
ご参考になればうれしいです。

参考URL：

http://www.ikuei-sp.ac.jp/gakka/ec/mame/saran/saran.html

お礼

ご丁寧に、ありがとうございます。ただ、残念なことに私もこのページを読み、そこに書いてあることが理解できずに、ここで、質問したのです。なぜ、イオン化傾向が高くなると、他の物質を引き寄せる、ということになるのかがわかりません。わかったら、また、教えて下さい。

回答No.2

stone_wash

私も質問がなんだかよくわかりません。
とりあえず、OKwebの質問ですか？もしそうなら”この間の質問の答え”が知りたいです。

回答No.1

tan777tan

どこからこんな、とんちんかんな質問になったのでしょう。それが知りたいです。
科学の話では全然結びつかない話しなのですが？
イオン化傾向というのはどちらかと言うと金属類の反応のしやすさを表していると思って間違いないです。その金属、その物質がイオンに成りやすさを表したものですから、では、いや、そこでなぜラップが出てくるのか分かりません。ラップが引っ付くのは静電気の影響ですから、
私の理解に何処か間違いがあるのかなと心配になりながら答を書いてます。

補足

このコーナーに「サランラップはなぜくっつくのか」という質問がのっていて、その回答に「参考URL：http://ec.ikuei-sp.ac.jp/mame/mamemini/#saran」がのっていたのです。そこで、アクセスしたところ、ラップがくっつく原因が「高絶縁性」があることと、「イオン重合」の処理により、イオン化傾向が高くなり、別の物質を引きつけるとのっていました。でも、なぜ、イオン化傾向が高くなると、他の物質をひきつけるのかがわかりません。