4 固体と液体・溶解(3):浸透圧とぎゅうぎゅうすかすか液体版

化学の「溶ける」おはなしの続き。

「溶ける」の分かりやすい例は「水に溶ける」ですが…。

溶媒になれるのは、水だけではありません。

 

水性ペンの文字は、書く場所を間違えなければ水で落とせますね。

これはインクの色(色素)が水に溶けるからです。

では、油性ペンで書いた文字は?

シンナーや除光液(マニキュア落とし)で落とせます。

これも、油性ペンの色素がシンナーや除光液に溶けたからです。

 

シンナーや除光液は有機溶媒と呼ばれます。

「『有機』って何だろう?」と思いますよね。

実は、有機と無機の違いは結構微妙で難しかったりします。

だから、ここではとりあえず。

「炭素(C)を含んでいないものと、一酸化炭素、二酸化炭素、炭酸ナトリウム等は無機!

それ以外の炭素を含むものは有機!」としておきます。

…本音は「炭素(C)の有無」で分けられれば楽だったのですが。

一酸化炭素(CO)、二酸化炭素(CO₂)、

炭酸ナトリウム(Na₂CO₃)などは無機の仲間なので、仕方ない。

とりあえず最初の判断としては「有機は、中に炭素があるもの」でいいですよ。

有機溶媒は「他の物を溶かすことのできる有機化合物」です。

「化合物」はいろいろなものが組み合わさってできているもの。

「有機」の文字がありますから、炭素は含まれていますね。

そして「溶かすことのできる」ですから、常温では液体ですね。

有機溶剤は水に溶かせないものを溶かすことができたので、

油性ペンやマニキュアを落とせた…というわけです。

気体になると空気より重く、独特なにおいがあり、

引火しやすい(勝手に火が付きやすい)のも特徴です。

 

看護の世界で出てくる有機溶媒としては、

注射前の消毒に使うエタノールと、「アセトン」を覚えておきましょう。

アセトンは一般的な除光液の成分で、

糖尿病患者さんの吐く息に出てくるものです。

なぜ糖尿病になるとアセトンが出てくるのか…については、

生化学はじめ他の科目で勉強してくださいね。

 

「水に溶ける」「水に溶けない」は

分子(粒)が水と仲良くできるか(なじむことができるか)にかかっています。

「分子のうち水なじみのいい部位」を親水基、

「水とはなじまず油なじみのいい部位」を疎水基と呼んでいます。

親水基の代表がカルボキシル基(COOH)、

疎水基の代表が炭素と水素でできた鎖(炭素水素鎖・炭化水素鎖)です。

他にもたくさんの親水基と疎水基がありますが、

まずはこの2つから覚えてください。

 

カルボキシル基がついている分子の代表が単糖(糖)やアミノ酸。

水なじみ、すごくいい感じです。

あとで出てくる酢酸も、カルボキシル基持ちですよ。

 

炭素水素鎖付きの分子の代表は脂肪酸…つまり脂質です。

脂肪酸にはカルボキシル基もついていますが、

水嫌い部分が大きいので、分子全体としては水嫌い(疎水性)になっています。

 

…ここでシンナーや除光液の成分を見てみましょうか。

シンナーの主成分はトルエン(C₇H₈)、

除光液の主成分はアセトン(C₃H₆O)。

どちらにも、炭素と水素の鎖があります。

炭素と水素の鎖があったら水嫌い。

水嫌い同士なら、仲良く手をつないで自由に動いていける…。

これが「溶ける」で理解してほしいことです。

 

以上が、溶解の基本のおはなしでした。

次回はここから応用させていきますよ!