油膜法による分子の大きさの推定
オレイン酸を水面に滴下して単分子油膜を形成し、面積を測定することで分子の直径を推定する
実験コントロール
オレイン酸アルコール溶液の濃度1:10000
1:1000001:1000
1滴あたりの溶液体積0.05 mL
0.01 mL0.10 mL
実験手順
- ① オレイン酸アルコール溶液を調製する（濃度既知）
- ② メスシリンダーで一定体積の溶液を量り取る
- ③ 水面にリコポジウム粉末を薄く均一に散布する
- ④ 溶液を1滴、水面に静かに垂らす
- ⑤ 油膜が安定したら輪郭をトレースする
- ⑥ 方眼紙を使って油膜の面積を計算する
原理の説明
d = V / S
オレイン酸分子は球形であり、水面上に密に並んだ単分子層を形成すると仮定します。油膜の厚さが分子1個の直径 d に等しくなります。純オレイン酸の体積 V と油膜の面積 S がわかれば、分子の直径 d = V / S で求められます。測定される分子直径の大きさのオーダーは通常 10⁻¹⁰ m です。
実験のコツ
• リコポジウム粉末は均一に散布し、厚くなりすぎないようにする
• 溶液を滴下するときは静かにゆっくりと行い、水面に飛沫が立たないようにする
• 油膜が完全に展開して安定してから輪郭をトレースする
• 不完全なマス目は半マスとして計算する