シリカゲルは、お菓子などの食品包装で馴染みがありますが調剤の分野では薬の品質管理によく用いられますよね。
シリカゲルにはA型とB型で違いがあります。
また包装資材でもそれぞれ異なる特長を持っています。
2回に分けて紹介していきたいと思います。
シリカゲルとは？
シリカゲルとは、優れた吸湿性・安定性・安全性を持つ物質です。
繰り返し使用でき経済性にも優れています。
特に包装用乾燥剤としてはJIS規格に認定されている唯一の素材となります。
シリカゲルは、ケイ素を高温で溶かし、酸と合わせてゼリー状に成型。その後、水で酸を除去し高温で乾燥させることで作られます。
成分はSiO2・nH2O
二酸化ケイ素のコロイド粒子が、無秩序に結合して出来る多孔質構造の物質です
凝集したコロイド粒子間の無数の細孔がシリカゲルの吸湿性に関わっています。
シリカゲルの特性
表にしてまとめてみた
| 吸湿力 | 吸着力が強く、乾燥剤に限らず吸着剤として幅広い用途があります。 |
| 安定性 | 水溶性、腐食性、潮解性はほぼなし。吸湿後も形状変化やベトつきなどは全くありません。 |
| 安全性 | 無味無臭で、毒性はなし。食品添加物としても使われています。 |
| 経済的 | 熱を加えることで繰り返し利用でき経済的です。 |
| 品質性 | 純度、品質、性能にバラつきがほぼありません |
A型、B型の違い
吸着の仕方には２種類あります。
化学的吸着（シラノール基による吸着）と、物理的吸着（毛細管現象による吸着）があります。
シリカゲルＡ型
コロイド粒子が密着しているA型
シラノール基による吸着が主となり空気中の水分を吸い取ります
細孔の容積が小さいため、吸湿量ではB型に劣ります
最大の特徴は低湿度環境における吸湿力に優れていますことです。
また150℃以上での加熱によって水分を放出させ、再利用することも可能です。
主な用途は、食品乾燥剤、電子部品や光学機器、医薬品などの湿気の防止となります。
- 吸湿量はB型に比べ少ない
- 低湿度でも乾燥させる作用あり
- 高熱で加熱すると再利用可能
シリカゲルB型
コロイド粒子が緩やかに集まっている状態のB型
シラノール基による吸着よりも、微粒子間の間隙への毛細管現象による吸着が優先的に働きます。
そのため高湿度時にはA型よりも高い吸湿性能を持ちます。
ただしこの毛細管現象による吸着力は弱いため低湿度環境では吸着していた水分を放出する作用もあります
下駄箱や押入れなど一定の湿度に調節したい状況で使用。
- 毛細管現象による吸着
- 高湿度時で長けてる
- 低湿度時では水分を吐出す作用あり
吸着力まとめ
25℃環境下で両者の吸着特性を比較。
A型は湿度上昇につれてゆるやかに吸湿率が上昇し、最高吸湿率は約40％程度に留まります。
B型の吸湿率は、低湿下では約1割程度ですが、湿度60％前後から急激に吸湿率が上昇します。
このことからシリカゲルの吸湿率は
A型シリカゲルは低湿度で良く働きB型は高湿度条件で働くことがわかります。
青いシリカゲル？
シリカゲルの吸湿量を判断しやすくするために塩化コバルトを含浸させた青色シリカゲルを配合しているものがある。
吸湿量に応じて青～紫～ピンクと変色するので、交換時期を見て判断する可能になっています。
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