垢の科学

質問

入浴で体を洗う際、
濡らした綿タオルに石鹸を擦りつけて全身を洗います。
洗い終えたタオルを一般的なプラスチック製の洗面器にお湯をはってもみ洗いすると、
(1)多くの石鹸の泡の上に少量の垢と思われるフワッとしたものが確認できます。この時洗面器にはこれといった変化は感じません。
続いて洗面器の水を取り換えて２回目のもみ洗い
(2)今度は石鹸の泡は殆ど見られず、洗面器の壁面（喫水面）にザラザラとし指触りの垢と思われる物がこびり付きます。水面にも同一物と思われるフワッとした物が少量浮いています。壁面にこびり付いた物は指で擦ると消しゴムカスのようにある程度まとまりますが、こびり付いて簡単には落ちない場合もあります。
続いて３回目のもみ洗い。
(3)(2)同様ですが少量の垢の浮遊とこびり付きが見られます。これでタオルからもみ出せる垢は終わりです。

教えていただきたいのは、(1)(2)(3)を科学的視点で解説していただけませんか？
高校化学程度の知識ならなんとかついていけます。よろしくお願いいたします。

漠然とし過ぎていますか？では、
(1)で洗面器に付かなかったザラザラが何故(2)でたっぷり付着するのでしょうか？
また(1)で入念にもみ洗いしても必ず(2)で壁面に付着するのは？
付着する垢と浮遊する垢の差は何？
洗面器に付着するのは電荷によるものですか？

回答No.1

Dr_Hyper · ベストアンサー

高校で界面活性剤は学習されたと思います。
洗剤は界面活性剤ですよね。

今回の事をおおざっぱに説明すると
一回目のすすぎで，界面活性剤である汚れをふくんだ洗剤を水で流してしまったために，洗面器内の洗剤の濃度が低下しました。その結果洗剤が臨界ミセル濃度(critical micelle concentration)以下になったためにタオルに残っている不溶性や脂分のようなものがミセルから出てきてしまい，結果として洗面器の縁にべたべたとついたのでしょう。
付着するものと水面に浮くのは，密度の違いでしょうね。単一の物質名わけではないですから，いろいろな集合体なので密度もばらばらなのだと思います。

洗面器に付着するのは電荷もあるでしょうけど，一番は親水性と疎水性の違いだと思います。

お礼

ありがとうございました。
すっきりしました。