洗剤の適切な使用量とは ーー臨界ミセル濃度を調べるーー 化学ゼミ 辻井 秀明
きっかけ 家庭科の教科書にて 「洗剤は適量以上入れても洗浄力は変わらない」 「適量」は一体洗剤の何によって 決まるのか？
目的 洗剤の「適量」を実験によって求める その適量が洗剤の何によって決まるのかを考察する
原理 界面活性剤とは 洗剤の主成分 洗浄能力を持つ物質 ・・・セッケンもそのひとつ 親油基と親水基をもつ
ミセルとは ・・・界面活性剤の分子が水溶液中で 集まったもの さらに 溶かすと ミセル 初めは表面に並ぶ ミセルを形成
臨界ミセル濃度（ｃｍｃ） ・・・界面活性剤がミセルを作り始める濃度 界面活性剤の種類によって違う ｃｍｃを境に界面活性剤の性質が異なる ・・・洗浄力、表面張力、浸透圧など 表面張力の変化がわかれば 洗浄力の変化もわかる
表面張力 界面活性剤の水溶液の 場合、 表面張力はｃｍｃまでは 下がり、 cmcを超えると一定 ・・・液体が自身の表面積を小さくしようとする力 水は大きく、油は小さい 表面張力 界面活性剤の水溶液の 場合、 表面張力はｃｍｃまでは 下がり、 cmcを超えると一定 ｃｍｃ 濃度
2πｒT=ｍｇ 滴下法 ２ｒ 液体を管から滴下させる時 r=管の半径［ｍ］ m=1滴の質量［ｋｇ］ g=重力加速度（９．８ｍ/ｓ２） T=表面張力［N/m］ とすると、 2πｒT=ｍｇ
実験方法 セッケン水の調製 4種類のセッケンの様々な濃度の水溶液を作った 使用したセッケン ①ラウリン酸Na・②ミリスチン酸Na 液温は約75℃とした
表面張力の測定 左図のような装置を組み立てた セッケン水５ｍLを滴下させ、 すべてが滴下するまでの滴数 を数えた 一滴の質量を計算した すべてが滴下するまでの滴数 を数えた 一滴の質量を計算した cmcを計算した
結果 それぞれのセッケンのｃｍｃ ラウリン酸ナトリウム・・・0.59 % ミリスチン酸ナトリウム・・・0.15 % 結果 それぞれのセッケンのｃｍｃ ラウリン酸ナトリウム・・・0.59 % ミリスチン酸ナトリウム・・・0.15 % パルミチン酸ナトリウム・・・0.082 % ステアリン酸ナトリウム・・・0.11 %
考察 セッケンの炭素数は①,②,③,④の順に １１，１３，１５，１７ 炭素数が多くなるほどcmcは下がる 炭素数が多いと疎水性が強まり、 １１，１３，１５，１７ 炭素数が多くなるほどcmcは下がる 炭素数が多いと疎水性が強まり、 小さい濃度でも水を嫌い集まる ④のみ逆転している ④のみ加熱方法が異なって しまったから？
結論 セッケンのｃｍｃは、炭素数が多くなる ほど小さくなる 炭素数の多いセッケンほど必要量は 少ない
参考文献 1) 北原文雄 (1997)．科学のとびら28 界面活性剤の話 東京化学同人 1) 北原文雄 (1997)．科学のとびら28 界面活性剤の話 東京化学同人 2) 野村祐次郎 辰巳敬ほか (2006)．改訂版 高等学校 化学Ⅰ 数研出版 3) 野村祐次郎 辰巳敬ほか (2007)．改訂版 高等学校 化学Ⅱ 数研出版 4) 広辞苑 第六版 (2008, 2009) 岩波書店 5) 前田史郎 (2009)．物理化学実験④ 表面張力の測定 <http://acbio2.acbio.ufukui.ac.jp/phychem/maeda/kougi/ExpIV/surface2010.pdf >