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界面（かいめん、）とは、ある均一な液体や固体の相が他の均一な相と接している境界のことである。この「他の均一な相」が気体もしくは真空であるとき、界面を特に表面（surface）とよぶ（例外もある）。ただし、お互いが完全に混ざり合うことはしない（混ざり合うと界面でなくなる。ただし、界面付近数原子層程度で互いの原子からなる化合物を形成する場合はある）。界面は気相と液相、液相と液相、液相と固相、固相と固相の二相間で形成される。界面を構成する分子・原子は、界面を挟んでいる相から連続的に続いているにもかかわらず、相内部とは性質が異なり、膜のようなはたらきをする。たとえば界面では光線が反射や屈折、散乱、吸収を起こし、界面間には界面張力がはたらく。 エレクトロニクス産業の要請によって固体材料の薄膜やナノテクノロジーを研究する科学分野が重要性を帯びており、特に固体同士の界面は固相界面と呼ばれて界面研究の重要分野となっている。単に界面といえば固相界面を指す場合が多い。 学問上は界面化学および表面物理学で取り扱われる。 == 界面の性質 == 理想気体のように分子相互作用（分子間力や静電気力など）がなく凝縮しない場合には、複数の成分を混ぜ合わせても、乱雑さ（エントロピー）が増大する方向に自発的に変化する、つまり混合して均一となる。しかし、分子間相互作用があり、凝縮相となる実在分子において、異種分子間の相互作用より、同一種分子間の相互作用のほうがはるかに強いとき、混合するよりもそれぞれが相分離して、同一種同士の相互作用で安定化するほうが有利となる。このとき、相分離した二つの相の境界が「界面」である。例えば、水分子同士には分子間力よりかなり強い水素結合が働く。油の分子同士では互いに弱い分子間力しか働かない。ゆえに、水は水分子同士で固まっていたほうが安定であり、水と油は混ざり合わないのである（ただしそれでも超音波細動などで水素結合を切って分子レベルで均一にすることはできる）。 界面近傍の分子は、周囲を取り囲む同一種分子の総数が内部より少なくなるために、同一種分子の相互作用で安定化されている内部の分子より自由エネルギー的に不利な状態になる。つまり、内部と比べて過剰の自由エネルギーをもつことになり、これを界面自由エネルギー（）という。この界面自由エネルギーを低下させるために、界面はできる限り小さくなろうとする。これが界面張力（）であり、単位面積当たりの界面自由エネルギーとなる。気体との界面の場合は表面張力という。 表面が曲率を持つ場合、その表面の持つエネルギーの効果はや、蒸気圧に関するケルビン方程式によって表される。 抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア（Wikipedia）』 ■ウィキペディアで「界面」の詳細全文を読む 英語版ウィキペディアに対照対訳語「 Interface (chemistry) 」があります。 スポンサード リンク
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