家事目線で見る 界面活性剤の用途と汚れを落とす仕組み

界面活性剤と聞くと何を思い浮かべますか? コップに水を一杯に入れると「表面張力」で縁より高く盛り上がります。そこに、洗剤をポトンと落とすと、たちまち水があふれます。これは、界面活性剤の働きで、水の分子同士が引き合う力が弱まり、バランバラになって水があふれてしまった現象です。 ちょっと、科学っぽいお話になりましたが、本記事では日々の生活で役に立っている界面活性剤を、家事の視点でご紹介します。

2019.12.26 更新
グラスの表面いっぱいに張り詰めた水

目次

  1. 1)界面活性剤とは何か
  2.  1-1)浸透作用
  3.  1-2)乳化作用
  4.  1-3)分散作用
  5.  1-4)再付着防止作用
  6. 2)洗濯洗剤が汚れを落とす仕組み
  7. 3)界面活性剤の種類と用途
  8.  3-1)食品に使われる界面活性剤
  9.  3-2)シャンプー・化粧品の界面活性剤
  10. 4)最後に

1)界面活性剤とは何か

界面活性剤(英語ではSurfactants)は1つの分子の中に、水になじみやすい「親水性」と油になじみやすい「親油性」の部分が存在します。この分子が、水と油のようなまじりあわないものを混ぜ合わせる働きをします。

また、「界面」は、モノとモノの境目のことです。水と油の境目、水と空気の境目、水と衣類の繊維の境目などです。この境目を作るものには、界面の面積をできるだけ小さくする「界面張力」が働いています。先ほどの水の「表面張力」もその一種です。

界面活性剤は、その「界面張力」を弱める働きを持っているため、界面をゆるめ、本来混ざらないものが混ざるようになるのです。

では、界面活性剤の「浸透作用」「乳化作用」「分散作用」「再付着防止作用」の4つの作用を見てみましょう。

1-1)浸透作用

セーターを手洗いする時に、洗剤を入れずに、ぬるま湯に押し込もうとしても押し返されてしまいます。しかし、洗剤を入れたお湯にセーターを沈めると、押すうちにお湯に沈んでいき、洗濯しやすくなります。

これは界面活性剤の「浸透作用」により、セーターの毛の表面と水かなじんだからです。

1-2)乳化作用

酢と油でドレッシングを作っても、しばらくすると分離して2層になります。しかし、酢と油、卵でできているマヨネーズは、クリーム状に安定しています。

これは卵のレシチンが界面活性剤の働きをして油を取り囲み、酢と混ざり合っているのです。これを乳化と呼びます。

1-3)分散作用

炭のパウダーを、水に溶かそうとしても溶けずに、上に浮いてしまいます。しかし、その水に洗剤(界面活性剤)を入れると、きれいに混ざります。

これは炭のパウダーが界面活性剤に取り囲まれ、水の中に分散しているのです。この、作用を分散作用と呼びます。

1-4)再付着防止作用

界面活性剤の分子に取り囲まれて水中に分散した炭パウダーの中に、布を浸してもパウダーは布にほとんど再付着しない状態になります。これが再付着防止作用です。

2)洗濯洗剤が汚れを落とす仕組み

洗濯機を操作する様子

皮脂や油汚れがある、シャツの洗濯を例にとりましょう。

  1. 洗剤の入った水にシャツを入れると、油汚れがある部分も浸透作用により水にぬれ、汚れが落ちる条件が整った状態になります。
  2. 次に、界面活性剤が油汚れを取り囲みます。この時、乳化作用により、分子の中の親油性の部分が油汚れにくっつき、親水性の部分が水に向いた状態となります。
  3. 油汚れが界面活性剤の分子に完全に取り囲まれると、分散作用により汚れがTシャツからはがれ、水中に取り込まれます。
  4. 落された汚れは、再付着防止作用により、シャツに戻ることなくきれいに洗いあがります。

洗濯機に、洗剤と洗濯物を入れて回しているときは、この仕組みが働き汚れが落ちているのですね。

3)界面活性剤の種類と用途

マヨネーズ

界面活性剤の種類はとても多く、界面活性剤の持つ性質(イオン)で分類され、さらに、分子の性質や、原料によって細かく分類されています。

界面活性剤という科学っぽい名前から、石油系で合成されたものというイメージを持ってしまいそうですが、石油から作られるものだけではありません。アルコールやオリーブオイルなど聞きなれたものから作られていたり、天然の卵のレシチンのように天然の物もあります。

またその用途も、食品、洗剤、シャンプー、化粧品など、私たちが生活に必要とする様々なものに使われています。

3-1)食品に使われる界面活性剤

食品に界面活性剤が入っていると聞くと「えっ!」と思いますが、食品に使われるものは「乳化剤」と呼ばれています。

ドレッシングや、アイスクリーム、チョコレート、麺類、やかまぼこなど、乳化剤は驚くほどいろいろな食品にも使われています。加工食品をもったときには、原材料を確認してみてください。「乳化剤」の文字を見つけることができるかもしれません。

3-2)シャンプー・化粧品の界面活性剤

シャンプーや化粧品の界面活性剤が話題になることがあります。皮膚に直接つけて、毎日のように使用するものですから気にされる方が多いのですね。

近年では、界面活性剤の中にも皮膚刺激性が弱いものがあり、これらがシャンプーや化粧品に使われることが多くなっているようです。

4)最後に

本記事では、汚れを落とす作用と、食品で乳化剤として使われることを取り上げました。それ以外にも、界面活性剤の持つ作用は多様で、界面活性剤なしには私たちの生活が成り立たないのではと思うくらい役に立っている物質です。

賛否がある界面活性剤ですが、まず、知ることが上手に使う一歩になります。

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