消しゴムと鉛筆が敵なら、消しゴムと定規は親友であるに違いありません。なぜなら、筆箱を開けるたびに、この 2 つが常にくっついているからです。消しゴムとプラスチック定規の間には、どのような愛憎関係があるのでしょうか。なぜ、一緒にしておくと、定規の一部が「噛み切られ」たり、消しゴムとプラスチック定規が「結合双生児」になったりするのでしょうか? 画像出典:著者作成 01プラスチック定規と消しゴムの過去と現在 プラスチックは、多くの種類があり、幅広い用途を持つ高分子ポリマーのクラスを表す一般的な用語です。プラスチック定規やプラスチックペンホルダーなど、私たちがよく使う文房具のほとんどは、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC) などのポリマー材料で作られています。消しゴムに関しては、皆さんもよくご存知ですね。主に鉛筆の跡を消すときに使います。通常はゴムやプラスチック(PVCなど)で作られていますが、ゴムを柔らかくするために、充填油や可塑剤などの成分も加えられます。 画像出典:著者作成 では、消しゴムはなぜプラスチックの定規を特に好むのでしょうか?実際、これはそれらの材料特性の類似性に起因しています。ゴムに含まれる充填油と可塑剤はゴムの「潤滑剤」のようなものであり、特にプラスチック分子を「処理」するのに適しています。ゴムとプラスチックを組み合わせると、充填油と可塑剤が「作用」し始めます。これらはプラスチック分子に浸透し、分子間の相互作用を弱め、プラスチック分子の移動と再配置を容易にします。こうすると消しゴムとプラスチックの境界がぼやけて、まるで接着されているかのような状態になります。 画像出典:著者作成 02それは物理的変化ですか、それとも化学反応ですか? 答えを見つけるためには、まずポリマー材料の「同類は同類に溶ける」原理について話す必要があります。いわゆる「同類は同類を溶かす」とは、極性分子からなる溶質は極性分子からなる溶媒に溶けやすく、非極性分子からなる溶質は非極性分子からなる溶媒に溶けやすいことを意味します。ゴムとプラスチックはどちらも高分子ポリマーであり、ある程度の類似点があります。ゴムに含まれる充填油と可塑剤は「溶剤」として作用し、プラスチック分子の間に浸透して分子間の相互作用を弱め、「溶解」を実現します。しかし、この「溶解」によってプラスチックの化学的性質が変化することはなく、物理的状態のみが変化します。 画像出典:著者作成 したがって、これは実際には物理的な変化です。プラスチックは依然として同じプラスチックですが、分子間相互作用力が弱まり、ゴムに「くっつく」ようになります。つまり、分子間相互作用力は変化しましたが、化学反応は発生していません。 03消しゴムで消した跡は消えますか? 消しゴムがプラスチック定規にくっついて、跡が残っています。この状況を改善する方法はあるでしょうか?これには、特定の状況に基づいた具体的な分析が必要です。消しゴムとプラスチックがほんの少しだけくっついている場合は、日用品を使って簡単に直すことができます。例えば: アルコール、レモン汁、白酢:これらの「酸っぱい」ものは消しゴムの跡の天敵です。ゴム中の充填油と可塑剤を溶解し、ゴムとプラスチックの相互作用を弱めます。綿棒を適量のアルコール、レモン汁、または白酢に浸し、プラスチックの表面を軽く拭いて消しゴムの跡を取り除きます。 レモンジュース 画像出典: Photo Network お湯と氷: お湯はプラスチック分子の「警戒心を緩める」ことができ、氷はゴム分子の「落ち着き」を促します。プラスチック部品をしばらく熱湯に浸すか、消しゴムとプラスチックを氷の中にしばらく凍らせてから分離してみてください。 氷 画像出典: Photo Network 重曹、グリセリン、潤滑剤:これらの「万能な小さな助っ人」もあなたの悩みを解決するのに役立ちます。重曹はプラスチックの表面から汚れや油を取り除くことができます。グリセリンはプラスチックの表面に潤いを与え、消しゴムから剥がれやすくします。潤滑剤は消しゴムとプラスチックの間の摩擦を減らし、消しゴムとプラスチックを分離しやすくします。これらのアイテムでプラスチックの表面を処理した後は、布で拭くだけできれいになります。 重曹 画像出典: Photo Network ただし、消しゴムとプラスチックがすでに非常に「粘着性」がある場合、上記の方法はうまく機能しない可能性があります。現時点では、この問題を解決するために専門的なツールや方法を使用する必要があるかもしれません。例えば: ヘアドライヤー:ヘアドライヤーを使用して、ゴムとプラスチックの隙間に熱風を吹き込むと、プラスチックの分子が「加熱すると膨張し、冷却すると収縮する」ため、ゴムから離れやすくなります。 (注意: プラスチックが変形したり燃えたりするのを防ぐため、ヘアドライヤーを近づけすぎないでください。) ヘアドライヤー 画像出典: Photo Network ナイフ: 消しゴムとプラスチックの接着が頑固な場合は、ナイフやカミソリの刃を使用して消しゴムの跡を優しく削り取ることができます。 (ナイフを使用する際は、プラスチックの表面を傷つけたり、怪我をしないように注意してください!) ブレード 画像出典: Photo Network 特殊クリーナー: プラスチック表面から汚れや油を取り除くために特別に設計されたクリーナーが市販されています。消しゴム跡の除去には、自分に合ったクリーナーをお選びいただけます。 (使用前に必ず説明書をお読みください!) クリーナー 画像出典: Photo Network 04消しゴムとプラスチックの「密着」を避けるには? 消しゴムとプラスチックは「密着」しやすいのですが、これを避ける方法はあるのでしょうか?もちろん!ここにいくつかのヒントがあります: 別々に保管する:最も簡単な方法は、消しゴムとプラスチックの文房具を別々に保管することです。密接な接触を避けるために、別々の筆箱や引き出しに入れてください。 専用の消しゴムを使用する: 消しゴムの中には、鉛筆の跡を消すために特別に設計されたものもあります。通常、充填油や可塑剤が含まれていないため、プラスチックに付着する可能性が低くなります。 異なる素材で作られた文房具を選ぶ:消しゴムとプラスチックの接着が本当に心配な場合は、異なる素材で作られた文房具を選ぶことができます。たとえば、プラスチック製の鉛筆とペンホルダーの代わりに木製の鉛筆と金属製のペンホルダーを使用します。または、PVC消しゴムの代わりに他の素材でできた消しゴムを使用するなど。 人生において一見取るに足らない現象の背後には、科学的原理が隠されています。発見し、探検する意欲があれば、たくさんの楽しみと知識を得ることができます。 参考文献 [1] 荊維本. 「類は類を溶かす」原理[J]の簡単な分析。教育と管理、1986年、(02):75-76+78。 [2] Liu Shuai、Zou Guohua、Deng Yang、他。 「同類は同類を解消する」[J]の原理の意味と部分的な適用についての簡単な議論。化学教育(中国語と英語)、2021年、42(11):60-64。翻訳:伊藤 健太郎. 著者: 周文定、華東師範大学物理学科の学部生 企画・編集:レイン 謝辞: 中国科学院大学の博士号および上級エンジニアである Guo Weihong 氏が、この記事の科学的な指導を提供しました。 |
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