「界面活性剤」というと「汚れを落とす成分」という印象が強いのではないでしょうか。固形石鹸やシャンプー、洗顔料などにも使われていますね。しかし、その成分はどんな成分なのでしょうか。どういった仕組みで汚れを落としているのでしょうか。
◆そもそも「界面活性剤」ってどういうもの？
物質同士の境目に生じる面を「界面」と呼びます。洗濯物で言うと水と衣類の間には境目があり、汚れと衣類との間にももちろん境目があります。それが界面です。
「界面活性剤」はその界面に働き、性質を変化させることが出来る物質のことです。そしてこの働きによって普段は混ざり合わない水と油が混ざり合うことが出来、衣服などに付いた汚れを剥がすことが出来るようになります。
◆「界面活性剤」の造り
「界面活性剤」の構造は1つの分子内に2種類の性質を持ったものになっています。「親水性」という「水になじみやすい性質」を持った部分と「親油性」という「油になじみやすい性質」を持った部分の2種類です。
マッチ棒を想像してもらうと分かりやすいかもしれません。
マッチ棒の頭の部分が「親水性」の部分、マッチ棒の棒の部分が「親油性」の部分と考えてください。
その2つの部分を合わせたマッチ棒全体を総称して「界面活性剤」と呼んでいるわけです。
親水性を持った頭の部分が親水層界面になじみ、親油性を持った棒の部分が親油層界面になじみます。このように「界面活性剤」がそれぞれの界面を介在し、混ざり合うのを助けるという仕組みになっています。
◆汚れを落とす仕組みについて
「界面活性剤」の「親水性」と「親油性」を持つ構造について触れてきましたが、これらが汚れを落とすのにどう関係してくるのでしょうか。
「界面活性剤」にある3つの作用が関係しています。それが「浸透作用」「乳化作用」「分散作用」というものです。
① 浸透作用
通常、ウールなどの繊維を水の上に投げ入れるとどうなるでしょうか。水に浮かんでしまい、しっかり濡れきるまでなかなか沈んでくれません。しかし「界面活性剤」を入れることで水の表面張力が弱まるため、すんなり水に入っていきます。これが「浸透作用」です。
② 乳化作用
水の中に油を入れると分離してしまい、混ぜることは出来ません。しかしその中に「界面活性剤」を入れると油の部分に親油性を持った棒の部分が油を取り囲むように突き刺さります。「界面活性剤」の頭の部分は外側に並んだ形になり、親水性なので周りの水となじみます。これによって油分が水と混ざり合うことが出来、この作用のことを「乳化作用」と言います。
③ 分散作用
粉末状の物を水に入れた時に表面上に広がりますが、「界面活性剤」が入ると粉末1粒1粒が界面活性剤に取り囲まれ水中に入り分散します。これが「分散作用」です。
これら3つの作用が総合的に働いて汚れを落としているという仕組みになっています。
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