エアロゾル：定義・物理的性質・科学的背景

エアロゾル（aerosol）とは、化学において気体の中に固体または液体の微粒子が分散している系を指す用語です。気体を連続相、微粒子を分散相とするコロイドの一種であり、気中分散粒子系や煙霧体とも呼ばれます。

定義と分類

化学上の定義では、エアロゾルは分散媒が気体である分散系を指します。一方、GHS（化学品の分類および表示に関する世界調和システム）における「エアゾール」は、噴霧器そのものやその中身を指す用語として区別されます。微粒子のサイズは10nmから1mm程度まで幅広く、液体のエアロゾルは「霧（ミスト）」、固体のエアロゾルは「煙」や「粉塵」と呼称されることが一般的です。

歴史的背景

エアロゾルという用語は、アイルランドの物理学者フレデリック・ドナンによって提唱されたとされています。学術文献への初出は1923年のWhytlaw-Grayらによる研究とされ、20世紀初頭の都市大気汚染問題などを背景に研究が進展しました。19世紀から20世紀にかけて、ジョン・ティンダルによるチンダル現象の解明や、アインシュタインによるブラウン運動の理論化など、物理学・コロイド学の発展がエアロゾル研究の基礎を築きました。

人体および環境への影響

エアロゾル粒子は呼吸を通じて人体に吸入される可能性があり、粒子の性質や沈着部位によって健康への影響が異なります。難溶性粒子は塵肺などの呼吸器疾患の原因となることがあり、可溶性粒子は体内に吸収され臓器に影響を及ぼす可能性があります。また、気象学の分野では、雲の凝結核としての役割や、太陽光の散乱による日傘効果など、地球規模の環境問題においても重要な研究対象となっています。