なぜ泡は消えたのでしょうか

Question

5歳と7歳の子供とお風呂に入っていたときのことです。100円均一で購入した泡の出る入浴剤を湯船に入れていました。子供は泡をもっと増やしたかった様でもっと入浴剤を入れて欲しいといいました。しかしもう入浴剤はなく、困っていると五歳の子供がビオレuのボディソープ(弱酸性)の泡を体にたくさんつけたままいきなり湯船に入ってしまいました。すると手品のように一瞬にして泡がすべて消えてしまいました。子供も私もびっくり。なぜ消えたのかと聞かれ酸性とアルカリ性の関係かなぁと思いつつしかし自信がなくきちんと説明できませんでした。そして夏休み、小学生の息子はどうして消えたのかを夏休みの宿題に書くと言い出しました。しかし私自身が自信を持って答えることができず皆様に教えていただきたく質問いたしました。夏休みが終わる前にどなたか是非教えてください。よろしくお願いします。

DexMachina · Accepted Answer

回答が遅くなってすみません。

> 成分です。ドデシルベンゼルスルホン酸Ｎａ

どうやら、どちらも陰イオン界面活性剤が主体のようです。
なので、「私がNo.8で説明した理由は間違っていた」ということがわかりました(爆)

> 上からシャワーで勢いよくお湯をそそぎあわだたせた

上の状況を見直して、別の理由を考えてみました。

普通、シャボン玉などで石鹸水を作るときなどは、水と石鹸を均一に混ぜますが、この入浴剤の場合、湯船全体のお湯と混ざっているのではなく、シャワーのお湯に当たることで泡立てられています。
もし、この入浴剤を湯船の湯全体に溶かしてから泡立てたとしたら、殆ど泡は立たないのではないかと思います。
(細かい泡は、シャワーのお湯と湯船表面のお湯、入浴剤とがぶつかってできた泡が、入浴剤の界面活性剤によって保たれている状態)

一方、界面活性剤は、油のように水に溶けないものを包み込んで水の中に散らばらせること(＝乳化といいます)で、油を水の中に溶かし込みます。

推測するに、この入浴剤の泡は、最初の状態では湯船のお湯の中に散らばらずに保つことができるのですが、ここにビオレuなどの「拡散能力の高い洗剤」が混ざったために、一斉に湯船のお湯に双方の界面活性剤が溶け込んだ、ということではないでしょうか。

実験の結果が再現するとすると、現状ではこのぐらいしか理由が思い浮かばないですね・・・
(これも、「一瞬」で「完全に」泡が消える理由としては、かなり苦しい説明ですが)

DexMachina · Answer

承りました。
答えられる範囲でお応えしたいと思います。

で、もし入浴剤の包装に成分表示があれば、それも教えていただければ、何が起こっているのかもう少し見えてくるかと思いますので、よろしくお願いします。

DexMachina · Answer

やはり消泡速度の指摘が出ましたか。
(「しずく」は苦し紛れの後付け理由でしたからね・・・)

ただ、ビオレuがアルキルリン酸系ということであれば、油脂石鹸(カルボン酸系)よりは良い結果が期待できそうですけれどね。
(特に、単に原液と水を混ぜて立てた泡に比べて、体を洗って立てた泡の方がより希釈されていることも、消泡速度には有利ではないか、と)

さて、それでお子さんへの説明ですが、小学校低学年ということを考えれば、私はvanira11さんの言われた通り、「別のものになって」でも問題はないと思います。
「泡がよく立つもの同士を混ぜたら立たないものになる」というのは事実ですから。

で、お子さんへのアドバイス・提案になりますが、同じ入浴剤(や前述のシャンプーとリンス)を用意してあげて、同じことがまた起きるかどうかを実験してみるというのはどうでしょうか?
同じことがおきたら「じゃあ他のものでも起きるのかな?」と、起きなければ「なんでこの前はそうなったのかな?」と問いかけてお子さんに考えさせれば、実験の結果はどうであれ、「夏休みの宿題」として立派なものになるのでは?

・・・理由を説明できないための逃げ、ですけれど(汗)

doc_sunday · Answer

＃７、＃８様のご説明は、それはそれで良いのですが少し問題が。
１.確かに、石鹸シャンプー(生活クラブ、油脂石鹸型)と逆性石鹸(塩化ベンザルコニウム溶液)の両方を泡立て、混ぜると白色沈殿を生じながら泡は消えるのですが、「速くない」。かなり混ぜないといけません。vanira11様の場合両方とも泡状で、しかも液面に浮いているものと、肢躰についているものなので、液面で「分子膜反応」を起こし、急激に消えるのは分かるのですが。
２.ビオレuを調べると、アルキルリン酸型、と書いてあるのです。つまりあまりはっきりした「イオン型」洗剤ではないのです。
それが不思議。

DexMachina · Answer

No.7です。

泡の断面図は、下のような感じになっています：

1)陰イオン界面活性剤のとき：
　　泡の外の空気
＿｜＿｜＿｜＿
▼○▼○▼○▼　┐
▲▼▲▼▲▼▲　├→泡の膜
○▲○▲○▲○　┘
｜￣｜￣｜￣｜
　　泡の中の空気

2)陽イオン界面活性剤のとき：
　　泡の外の空気
＿｜＿｜＿｜＿
▲●▲●▲●▲　┐
▼▲▼▲▼▲▼　├→泡の膜
●▼●▼●▼●　┘
｜￣｜￣｜￣｜
　　泡の中の空気

「○─」(上では縦)は陰イオン界面活性剤、「●─」は陽イオン界面活性剤で、
「○」「●」は親水基、「｜」は疎水基を意味します。
「▲」は水です。
(「｜」の間の「＿」「￣」は表示位置合わせのためなので無視してください)

上のように、泡の膜は「界面活性剤－水－界面活性剤」の3層構造になっています。
これは、界面活性剤の親水基(水と結合しやすい部分)は水の集まりの中に入る一方、疎水基(水と結合しない部分)は水の外(＝空気の中)にはじき出されるからです。
(釣りの浮きをご存知でしたら、それを何十個も水に浮かべた状態を想像してください)

陰イオン界面活性剤はカリウムイオンやナトリウムイオンなどを放出して、親水基の末端は陰イオンに、陽イオン界面活性剤は塩化物イオンや硫酸イオンなどを放出して、親水基の末端は陽イオンに、それぞれ電離します。
この電離した末端が、放出したイオンや水と引き合うことで、強い表面張力が生まれて、よく泡が立つようになります。
(電離した末端同士は、ともに同じ電荷なので、反発します)
水だけ、界面活性剤だけ、では強い泡ができないのは、この構造にならないためです。

ところが、陰イオン界面活性剤と陽イオン界面活性剤を混ぜてしまうと、それぞれの界面活性剤の親水基同士が引き合ってしまうため、この構造を作りにくくなります。
このため、異なる界面活性剤を混ぜてしまうと、泡が立ちにくくなるのです。

で、一瞬で泡が消えたとのことですが、これはたぶん、はじけた泡の細かいしずくがそれぞれの泡の表面に飛んで、ちょうど風船を針で刺したように割れ、そこからまたしずくが、という具合に広がっていったのではないかと思います。

DexMachina · Answer

私はビオレuもその泡の入浴剤も使ったことがないので推測なんですが・・・

それぞれのパッケージの成分表示に、「陰イオン界面活性剤」「陽イオン界面活性剤」の一方ずつが書かれていませんか?
(又は「陰イオン界面活性剤」の代わりに「～ラウリル硫酸～」や「～スルホン酸～」など、「陽イオン界面活性剤」の代わりに「～第四アンモニウム～」や「～ニウム」(断片過ぎますが)などでも可)
もしそうであれば、泡が消えたことには説明がつきます。

ただ、子供に説明となると・・・
もしご自宅に「陰イオン界面活性剤が入ったシャンプー」と「陽イオン界面活性剤が入ったリンス」があったら、それを別々に水に溶かして泡立てた後、泡同士をくっつけてみる、という実験をしてみるのもいいかもしれません。
(元々、リンスの役目のひとつはシャンプーの泡消しなので。但し、私も試したわけではないので、うまくいくかは・・・)


注意：
ちょうどよいシャンプーとリンスがなかった場合、その他の洗剤類で代用することは「しないで」下さいね。「まぜるな危険」の通りですので。

QOK · Answer

ごめんなさい。
大事なことを忘れてました。
石鹸は基本的にアルカリ性です。
　逆酸性石鹸と言うのもありまして
病院では使われています。（ヒビテン）
　で、今は皆さんの言うとおり弱酸性の商品が
あるんですよね。ころっと忘れてた。
　だから、子供さんといっしょに
これとこれを混ぜたときはしゃぼんだまができるかな
って、やりませんか？
　こちらでも、嫁や、婿、子供のとあわせて実験します。

kanta610 · Answer

映画なんかで、泡立てたお風呂にマリリンモンロー（古っ！）なんかが入ってるっていうイメージのお風呂ですよね。あれって、中で別の石鹸使うと泡が見る見る消えるんですよ。
正直言いますと、私もちょっと想像入ってるんですが、子供に言うとすると次のように言うでしょうか？
（ちょっと難しい言葉も入りますが）

泡風呂の泡って、結局は界面活性剤で泡立ててます。石鹸やシャンプーが泡立つのと同じです。泡立つためには、界面活性剤の分子が規則正しく水の表面に並ばないといけません。この表面張力が低くなった状態と規則正しい配列のお陰で泡が保たれています。泡は水の薄い膜の内側にも外側にも石鹸分子が頑張って手をつないで出来ているのです。

ところが、２種類の界面活性剤が混ざると、この水の表面の規則正しい並びが壊されてしまう様です。もちろん組み合わせによってはＯＫのものもあると思いますが、だいたいＮＧだと思ったほうが良いみたいです。２種類の石鹸が喧嘩して、水を取り合ったり間に入り込もうとするわけですね。

その結果泡が壊れるという感じでしょうか。
僕はマリリンモンローの泡風呂に、こっそりシャンプーをたらしたかったりして・・・^^);

QOK · Answer

私も今も、孫と毎日お風呂です。
シャボン玉は毎日です。
シャンプーが乳児用のものから大人用、すっきりタイプ用などありますが、
不思議なことに、同じ目分量でも薄めてもできる球の大きさが
全く違います。できないものもあります。
　これは界面活性剤の質と量の関係です。
　乳児用のシャンプーではほとんどうまくできないことなどから
少なくしているのではと、思い込んでいます。
　
　界面活性剤は、リン酸塩を含み公害問題や、アレルギーとかで
かなり、神経質に作られているのでは？
　あと、逆に大きいものを作るときはグリセリンを混ぜるとか砂糖を入れるとか
プロの世界では混合成分が秘密のようです。
　球の膜は相当うすくもちろん、温度が上がれば割れますし
リン酸塩はアルカリ性ですので何か酸性のものがあれば効果なしなんでしょうね。
　ぜひとも、楽しくおつくりください。

Josquin · Answer

泡の出る入浴剤というのは、炭酸飲料水みたいに気体が出てくるものですか？それとも、湯船の水面上にシャボン玉みたいな泡ができるのでしょうか？
一瞬にして消えた泡は、ボディーソープの泡でしょうか？それとも、入浴剤の泡でしょうか？

他の回答者さんも混乱しているようです。

なぜ泡は消えたのでしょうか

回答が遅くなってすみません。

承りました。

この回答への補足

やはり消泡速度の指摘が出ましたか。

＃７、＃８様のご説明は、それはそれで良いのですが少し問題が。

No.7です。

この回答への補足

私はビオレuもその泡の入浴剤も使ったことがないので推測なんですが・・・

この回答への補足

ごめんなさい。

この回答への補足

映画なんかで、泡立てたお風呂にマリリンモンロー（古っ！）なんかが入ってるっていうイメージのお風呂ですよね。

私も今も、孫と毎日お風呂です。

泡の出る入浴剤というのは、炭酸飲料水みたいに気体が出てくるものですか？それとも、湯船の水面上にシャボン玉みたいな泡ができるのでしょうか？

この回答への補足

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