プラグマティックな化学

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界面活性剤

 先回の話は、高校生にはわかりにくかったようだ。石鹸がどうして陰イオン型でなければならないのかという説明が必要である。

 私たちの身の周りにあるものは、とういう訳か、水中で負電荷を帯びることになっている。衣類も髪の毛も皮膚もである。石鹸で洗うと、なぜ汚れが取れるのであろうか。
 これについて各種の参考書類を見てみると、油汚れは石鹸水中で細かくなって水和する(これを乳化と呼ぶ)とある。それだけではだめだ。

 どんなに細かく分散しても汚れが取れないこともある。逆性石鹸水の中に少量の油を入れて振ると見事に乳化するが、その中に指を突っ込むと手に油がへばりつく。洗っても洗ってもくっつき、這い上がってくる。これは20年ほど前、ある大学で出た問題であるが、高校の教科書、参考書はそれについての説明を付けることが無かった。これもプラグマティック化学を書く原動力の一つになった。
 分散が起きて、その粒子の一つ一つが負電荷を帯びていることが大切だ。私たちの手は負電荷を帯びているから、再付着が不可能なのである。
 事実上、どんな布地も負電荷を持つことが分かっている。したがって洗濯は有効な手段である。

 しかし人類は思わぬものを作りだした。合成繊維の中にはどういう訳か、水中で正電荷を帯びるものがあるのだ。むろん、そういうものは衣類には使えない。洗濯できないからだ。洗えば洗うほど、汚れを吸着してしまう。役立たずでうち捨てられていたが、それを使う用途を開発した人がいる。

 その種の糸で布地を作り、それを使う例を考えるのだ。
 時々起こるタンカーからの油が流出して起こる海洋汚染がある。大変な被害だが、特殊な界面活性剤を撒くと、海水中でも働いて油を乳化する。乳化すると表面積が増え、油を食べる微生物がいつかは処理してくれるだろう。しかし、漏れた油は還って来ることは無い。多大な損失だ。
 そういう時にこの布地を大量に投げ込んで、それを回収する。その布地は正電荷を持っているので、乳化剤に囲まれた油粒子は電気的に結合するだろうから、油でべとべとになった布を回収し、絞れば、いくらでも油が回収されるだろう。

 石鹸で、油の付いた手を洗うときれいになる理由は正しく書けるだろうか。電荷を含めた文章でないと正解とは言い難いのだ。

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