水だけでは油汚れが落ちない理由と、せっけんの分子が油を包みこんで水に流すしくみ、洗濯や手洗いに生かすコツをまとめました。
襟の黒ずみ、フライパンの油、手についた皮脂は、水ですすぐだけではなかなか落ちません。水の分子は一方がわずかにプラス、反対側がわずかにマイナスを帯びた極性分子で、水の分子どうしが強く引き合っています。一方、油の分子は電気的にかたよりがなく、水と引き合う手がかりがありません。そのため水は油と混ざるより仲間どうしで集まり、油は別に浮いたり表面にくっついたまま残ったりします。しかも身のまわりの汚れの多くは、ほこりや角質が油でからみ合ったものなので、油をはがせなければほこりも一緒に残ります。
せっけんや洗剤の主成分である界面活性剤は、ひとつの分子の中に正反対の性質を持つ二つの部分があります。一方の端は水となじむ親水性の頭、反対側は炭素が長くつながった親油性のしっぽで、油によく溶けこみます。名前の「界面」とは、水と油、水と空気のように違う物質が接する境目のことです。界面活性剤はこの境目に集まって水の表面張力を下げます。そのおかげで、水滴になって転がっていた水が広がり、繊維のすきまや肌のしわの奥までしみこんで汚れをぬらせるようになります。
界面活性剤が溶けた水に油汚れが触れると、しっぽが油のほうへもぐりこみ、頭が水のほうを向いて並びます。そこにこする力が加わると油が小さなかたまりに分かれ、それぞれが外側に頭をびっしり並べた球の形で包まれます。この粒をミセルと呼びます。外側がすべて水になじむ頭なので、ミセルは水の中に均一に散らばり、互いにくっついたり服に戻ったりせずに、すすぎの水と一緒に流れていきます。
せっけんは動物の脂肪や植物の油を強いアルカリと反応させてつくります。この反応をけん化といい、できあがる脂肪酸の塩こそがせっけんの分子です。水酸化ナトリウムを使うと固い固形せっけんに、水酸化カリウムを使うとやわらかいせっけんや液体せっけんになります。せっけんは水に溶けると弱いアルカリ性を示します。一方、市販の洗濯用洗剤や台所用洗剤の多くは、石油や植物を原料とした合成の界面活性剤を使っています。しくみは同じですが、水の性質に左右されにくいよう工夫されたものが多くあります。家でせっけんを手づくりするなら、強いアルカリが皮膚や目に大きな傷を負わせることがあるので、手袋と保護めがねを必ず着けてください。
カルシウムやマグネシウムのイオンを多く含む水を硬水といいます。硬水ではこれらのイオンがせっけんの分子と結びつき、水に溶けないかすをつくります。浴槽や洗面台のまわりにできる灰色の筋や、泡立ちが悪くなる現象がその結果で、そのぶんせっけんがむだになります。合成洗剤はこの影響を受けにくく、洗濯用洗剤には水中のイオンを捕まえて水を軟水のようにする成分が入っていることが多いです。泡の量と洗浄力は同じではないことも覚えておきましょう。ドラム式洗濯機用の洗剤は、わざと泡が少なく立つようにつくられています。
界面活性剤は油汚れに強い一方、あらゆるしみをひとりで片づけられるわけではありません。そこで洗濯用洗剤には、特定のしみを分解する酵素や漂白成分が一緒に入っています。酵素はしみをつくる大きな分子を細かく切り、水で流れやすくします。漂白剤は色のもとになる物質を酸化させて色を消します。成分表示を見れば、その製品がどんな汚れに強いかおおよそ見当がつきます。
温かい水は固まった油をやわらかくして界面活性剤を働きやすくしますが、血液や卵のようにたんぱく質を含むしみは、熱い湯に触れると固まって繊維にしっかりくっつくので、まず冷たい水ですすぎます。ミセルができるにはこする力が必要なので、手洗いも時間をかけてすみずみまでこすることが大切です。せっけんには、一部のウイルスや細菌を包む油の成分でできた膜をこわす働きもあります。洗剤を多く入れてもきれいになるわけではなく、すすいだあとに残りかすが増えるだけです。ウールやシルクはアルカリに傷みやすいたんぱく質の繊維なので、中性洗剤を使います。
塩素系漂白剤を酸性の洗剤やアンモニアを含む製品と混ぜると、体に有害な気体が発生します。容器に「まぜるな危険」の表示がある製品は同じ日に続けて使うことも避け、使うときは窓を開けて換気します。洗剤や漂白剤は子どもの手が届かない場所に元の容器のまま保管し、飲み物のボトルに移しかえないでください。目に入ったらすぐに流水で長めに洗い流し、飲みこんでしまったときや痛み・異常が続くときは、製品を持って医療機関に相談してください。肌がひりひりしたりかゆくなったりしたら使用をやめ、手袋をするほうがよいでしょう。
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