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ディーゼル燃料と混和しない。 薄膜干渉によって明るい虹のパターンを生ずる。

混和性(英:miscibility)は2つの物質があらゆる比率で混ぜ合わされる性質(すなわち、お互い任意の濃度で完全に溶解する状態)を言い、その結果、均一な溶液となる。その用語は液体に対し使われることが多いが、固体や気体でも使われる。例えば、エタノールは、あらゆる比率で混合するので、混和性があるという[1]

逆に、混合物が溶液を形成しない比率があるときには、非混和(英:immiscibility)であるという。例えば、油は水に溶けず、これら二つの溶媒は非混和である、一方、ブタノン(メチルエチルケトン)は水にかなり溶けるが、すべての比率では溶解しないので、これらの溶媒も非混和である[2]

有機化合物編集

有機化合物では、炭化水素鎖の重量%が、水との混和性を左右することが多い。

例えば、 アルコールを例に説明すると、エタノールには2つの炭素原子があり水と混和するが、炭素原子を4つ持つ1-ブタノールは水と混和しない[3]。8つの炭素原子を持つオクタノールはほとんど水に溶解せず、その非混和性を利用して分配平衡の基準として使用される[4]脂質の場合も非常に長い炭素鎖を持つので、水とはほぼ常に非混和である。その他の官能基を持つ化合物も同様である。直鎖状のカルボン酸では、酪酸(4つの炭素原子を持つ)までは水と混和するが、吉草酸(5つの炭素原子)では部分的にしか水に溶解せず、カプロン酸(6つの炭素原子)でほぼ非混和である[5]。他の化合物でも同様の傾向であり、例えばアルデヒドケトン類が挙げられる。

金属編集

非混和の金属はお互いに合金を形成できない。この場合、通常、溶融状態では混合可能であるが、冷えると、層になって分離する。この性質を利用し、非混和の金属を溶融状態から急速に冷却することで、固体を沈殿させることができる。非混和の金属の一例がコバルトである、それらを溶融し急速に冷却すると固体が沈殿するが、それは粒状のGMR素材(HDDのヘッドに使用)となる[6]

一方で、溶融状態でも非混和の金属も存在する。工業的に重要なものとしては、溶融亜鉛と溶融は溶融に非混和である、ただし銀は亜鉛と混和する。この性質が、パークス法に利用されている、これは溶融金属の液-液抽出の例である。この性質により、銀をいくらか含んだ鉛は亜鉛と溶融し、銀は亜鉛に移動し、亜鉛は二相溶融液の上部からすくい取られ、次いで亜鉛が蒸発され、ほぼ純粋な銀が得られる[7]

エントロピー効果編集

高分子の混合物がその各成分よりも低い配置エントロピーを示す場合、それらは液体状態であっても互いに混和しない可能性が高い[8][9]

混和性の決定編集

2つの物質の混和性は光学的に決定されることが多い。2つの液体が混和性であるときは、得られる混合液体は透明である。混合液体が曇っている場合は、2つの物質は非混和である。ただし、この決定方法は十分注意を払う必要がある。もし、2つの物質の屈折率が同じ場合は、それらの混合液は非混和でも透明であり、混和性を誤って決定する可能性がある[10]

ゲームにおける「混和性」編集

多くのゲームは、魔法薬としてのポーションの設定があり、いくつかのゲーム(例えばダンジョンズ&ドラゴンズ)ではキャラクターがそれらを混ぜた場合に何が起こるかといった「混和性」のルールを持っており、試験管内(in vitro)または体内(in vivo)といった混ぜる条件でも変化する[11]。「非混和」のポーションは、ゲームにおいて爆発物のような効果を生み出すことが多い。

関連項目編集

参考文献編集

  1. ^ Wade, Leroy G.. Organic Chemistry. Pearson Education. p. 412. ISBN 0-13-033832-X. 
  2. ^ Stephen, H.; Stephen, T. (2013-10-22) (英語). Binary Systems: Solubilities of Inorganic and Organic Compounds, Volume 1P1. Elsevier. ISBN 9781483147123. https://books.google.de/books?id=aUP9BAAAQBAJ&pg=PA398. 
  3. ^ Barber, Jill; Rostron, Chris (2013-07-25) (英語). Pharmaceutical Chemistry. OUP Oxford. ISBN 9780199655304. https://books.google.com/books?id=do6cAQAAQBAJ&pg=SA5-PA2. 
  4. ^ Sangster, J. (1997-05-28) (英語). Octanol-Water Partition Coefficients: Fundamentals and Physical Chemistry. John Wiley & Sons. ISBN 9780471973973. https://books.google.com/books?id=a29M2F2ppnUC. 
  5. ^ Gilbert, John C.; Martin, Stephen F. (2010-01-19) (英語). Experimental Organic Chemistry: A Miniscale and Microscale Approach. Cengage Learning. pp. 841. ISBN 1439049149. https://books.google.com/books?id=8wIQwCmWz9EC&pg=PA841. 
  6. ^ Mallinson, John C. (2001-09-27) (英語). Magneto-Resistive and Spin Valve Heads: Fundamentals and Applications. Academic Press. pp. 47. ISBN 9780080510637. https://books.google.com/books?id=UlKjHfGvSNcC&pg=PA47. 
  7. ^ Rich, Vincent (2014-03-14) (英語). The International Lead Trade. Woodhead Publishing. pp. 51–52. ISBN 9780857099945. https://books.google.de/books?id=mfPJCgAAQBAJ&pg=PA51. 
  8. ^ Webb, G. A. (2007) (英語). Nuclear Magnetic Resonance. Royal Society of Chemistry. pp. 328. ISBN 9780854043620. https://books.google.com/books?id=w2VU4dl8ujYC&pg=PA328. 
  9. ^ Knoll, Wolfgang; Advincula, Rigoberto C. (2013-02-12) (英語). Functional Polymer Films, 2 Volume Set. John Wiley & Sons. pp. 690. ISBN 9783527638499. https://books.google.de/books?id=VSJ3XuJnSkgC&pg=PT690. 
  10. ^ Olabisi, Olagoke; Adewale, Kolapo (1997-03-19) (英語). Handbook of Thermoplastics. CRC Press. pp. 170. ISBN 9780824797973. https://books.google.com/books?id=h2mcx1Xsfs0C&pg=PA170. 
  11. ^ Robert Wiese (2006年4月1日). “I Wouldn't Drink That If I Were You: Potion Miscibility”. 2019年1月28日閲覧。