薬剤師国家試験 令和03年度 第106回 - 必須問題 - 問 51

一定温度において、ある固体表面に水が薄膜状に拡がり、拡張ぬれが成立するときの固液界面張力（mN/m）はどれか。１つ選べ。なお、固体の表面張力は585 mN/m、水の表面張力は73 mN/mとする。

１　73
２　439
３　512
４　585
５　658

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解答　３

ぬれとは、固体表面を液体が接触する現象のことであり、ぬれの程度は一般に接触角θを用いて表される。固体表面における液滴の接触角θと界面張力（表面張力）の関係は、Young式で表すことができる。

＜Young式＞
γS＝γSL＋γL cosθ
θ：接触角
γL：水の表面張力
γS：固体の表面張力
γSL：固液界面張力



ぬれは、接触角の大きさにより拡張ぬれ（θ＝0°）、浸漬ぬれ（θ≦90°）、付着ぬれ（θ≦180°）の3つに分けられる。
設問文より、「拡張ぬれが成立するとき」、「固体の表面張力は585 mN/m、水の表面張力は73 mN/m」
とあるため、θ＝0°、γS＝585 mN/m、γL＝73 mN/mとなり、Young式に代入すると次式で表すことができる。

585 mN/m＝γSL＋73 mN/m cos 0°

cos 0°＝1であることから

585 mN/m＝γSL＋73 mN/m
γSL＝512 mN/mとなる。

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