銭湯・温泉等でお湯(水)の水面に浮いたごみやあか等が,水に浮いた泡にくっついて(取込まれて)集まるのはなぜでしょうか? 化学的(理論的)に理解したく,どなたかわかる方がおられましたら,回答をお願いします。

A 回答 (2件)

「質問:泡立ちを消す方法しりませんか?」の所で説明している部分といくつかの部分が重複します。

そちらの方も参考にしてください。(下のURLがそこの物です。)

私の記憶が正しければ、泡の部分の構造は次のようになっていたと思います。

  疎水基→ |||||||||||||
  親水基→ ○○○○○○○○○○○○○
      ‥‥‥<泡の膜の中央部:水>‥‥‥‥
  親水基→ ○○○○○○○○○○○○○
  疎水基→ |||||||||||||

石鹸などが、泡を生じさせるのは ○- の親水基、疎水基などの構造があるからです。(この図では「○」は親水基の部分、「-」や「|」は疎水基の部分を示しています。)

疎水性や親水性と言う言葉の意味は、おわかりになるでしょうか。
簡単に言ってしまえば、
親水性とは‥水と結合することが出来る(水となかのよい)化合物の部分
疎水性とは‥水と結合しない(水と結合しにくい、水と結合しない)部分
と言うことになります。

逆に疎水性の物質同士は、結合しやすいという性質があります。

水に浮いているゴミやあかなどは、水と仲が悪い物質で疎水性の物質ということになります。泡があると、この疎水性の物質が、泡の表面にある疎水基の部分と結合します。そのため、泡があるとそこに、ゴミやあかが集まってくることになります。

参考になれば、幸いです。
tukitosan でした。

参考URL:http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=20260
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この回答へのお礼

早速のご回答いただき,ありがとうございました。
参考になりました。

お礼日時:2000/12/19 16:04

あ、すでに答えが書かれていますね。


この原理は工業的に利用されています。
鉱石を砕いたものを水に入れ、大量の気泡を与えることで、
特定の物質を分離することができます。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。 鉱石の気泡による分離については,ネットで調べてみましたが,期待したものはありませんでした。 浮遊物を含んだ汚れた水にアルミニウム等の電極を使い電界をかけ,ガスによりバブリングすると,電極の金属イオンが水中に溶け出し,浮遊物と結合(泡化)して回収することができ,比較的清浄度の高い水を作ることができるのでは(工業排水の環境影響を考えての)? という疑問からの質問です。 また実験してみます。 どうもありがとうございました。

お礼日時:2000/12/21 09:56

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Aベストアンサー

ご参考に
http://w-wallet.com/page537.html

浄化槽は微生物や原生動物で汚水中の有機物を分解させて浄化していますが
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対策
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Q磁石にくっつくか? くっつかないか?

物質は磁性を持つためその特長により磁石につくか、つかないかが分かれるのだとウィキペディアでは書いてあるような気がします。

なにやら難しい書き方をしているので結局くっつくのかくっつかないのかわからないのですが、上のウィキペディアの文を仮定とします。

そこで以下の物質の磁性を調べてみました

Cu 反
Ag 反
Au 反
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こんな感じでした

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質問I
磁石にくっつくのは 強磁性 の物質で
反磁性 と 常磁性 は磁石にくっつかない

という解釈でよろしいでしょうか?
違うのでしたらどうしたら磁石にくっつくかくっつかないのかを調べられるのでしょうか?

ウィキペディアをみても強磁性、反磁性、常磁性の意味がわからんのでウィキぺディアで調べるべしというのであればまずこの3っつをわかっり安く説明していただけると嬉しいです


質問II
物質は磁性を持つためその特長により磁石につくか、つかないかが分かれる
を仮定としましたがその解釈であっていますでしょうか?

違うのでしたらどういう解釈が正しいのかわかりやすく教えてください

返信には事情がありまして1ヶ月以上かかるかもしれません
申し訳ありません

物質は磁性を持つためその特長により磁石につくか、つかないかが分かれるのだとウィキペディアでは書いてあるような気がします。

なにやら難しい書き方をしているので結局くっつくのかくっつかないのかわからないのですが、上のウィキペディアの文を仮定とします。

そこで以下の物質の磁性を調べてみました

Cu 反
Ag 反
Au 反
Fe 強
Pt 常
Pb 反
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こんな感じでした

ここで質問です。

質問I
磁石にくっつくのは 強磁性 の物質で
反磁性 と 常磁性 は磁石にくっつかない

という解釈でよろし...続きを読む

Aベストアンサー

強磁性は磁場に置かれると自身が磁場と逆方向の磁場を作るために磁石に強力にくっつきます。
常磁性は磁場に置かれると磁場を打ち消そうと電子が整列して磁石に引き寄せられます。
反磁性は逆ですから磁石から逃げます。

常磁性と反磁性は併せ持つのですが、どちらが大きいかで変わります。

強磁性はFe,Ni,Coなど限られた元素とその化合物の一部です。
反磁性の物質は、磁石を近づけると離れていきますからすぐに分かります。Biや炭素、水は典型的で楽しめます。
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 強磁性は兎も角、磁性は複数ありいずれも持っています。同じ鉄でも化合物となると強磁性でなくなるものもありますし、より強く磁性が現れるもの(ネオジム磁石)もあります。

>返信には事情がありまして1ヶ月以上かかるかもしれません
 一ヶ月もあれば学べるでしょう。無機化学の教科書が良いかもしれません。この部分について数十ページは書かれているでしょう。

強磁性は磁場に置かれると自身が磁場と逆方向の磁場を作るために磁石に強力にくっつきます。
常磁性は磁場に置かれると磁場を打ち消そうと電子が整列して磁石に引き寄せられます。
反磁性は逆ですから磁石から逃げます。

常磁性と反磁性は併せ持つのですが、どちらが大きいかで変わります。

強磁性はFe,Ni,Coなど限られた元素とその化合物の一部です。
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 理科は、自然現象といって、自然の神様が作った物、宇宙や地球や地球上のあらゆる物質、例えば水、氷、桜の花、海、岩石、生き物(例 昆虫)を発見し、さらに電気装置を工夫して、人間や動物の目にはぜったい見えない小さい物質を見つけては、分子、原子と名前を付けている様に、その物質の発見し、性質、特徴を探ることを勉強するところです。
 先輩たちは、新人類999君より先に、自然の神様が地球に与えてくれた原子は90種類である事を突き止めています。重さの軽い順に1番から紹介しますと、
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 新人類999君が中学生になるまでに、先輩たちは、神様が作った水が振舞う性質、くせ、特長を見つけてしまいました。それは、次のようになります。

 (1)水は、酸素原子の周りに2個の水素が磁石の力でくっついて、ちょうど、パンダの顔と耳そっくりの形をしている事を突き止めました。
 パンダの顔の形をした1個の水の粒のことを、▼水分子と言うことにしました。

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 (3)耳の水素部分も、顔の酸素部分も人間の体の中の様に、休まず振動して動いています。回りの温度が高くなると、振動が激しくなり、100℃になるとバラバラになり、水蒸気になります。 

 (4)水分子はパンダの顔のように凸凹している事と、+とーの電気同志がくっつきあう所は出っ張った所ですから、くるくるあちこち動き回ってくっついてあるいても、何処にも隙間がないように見える飲料水も、分子同志の目で見ると▼どうしても5オングストロームほどの隙間ができてしまうのです。隙間の大きさは、回りの温度によって違ってきます。水分子の動き方で隙間が大きくなったり小さくなる水分子集団の特徴(神様が水に授けておいた温度に対する動作の秘密)もみつけました。
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 温度が下がっていくと、動きが鈍くなり凸凹の突端の電気どうしが、落ち着いてくっついていられるようになり(僕の想像)、0℃では隙間に水分子が出入りする動きがまったく無くなり、水の隙間が一番多く残ったまま水分子も動かなくなる様になる、神様が水集団に持たせた水の性質を突き止めました。
 私たちは、この水の状態を氷と名付けました。
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 氷の水分子密度が小さいと言う事は、同じ形の氷の中の水分子の数は、同じ形の水の水分子の数より少ない、と言うことですから、1個の水分子の重さに数を掛けて重さを計算すると、数が少ない(密度が小さい)氷の方が軽いことは誰でもわかります。 

 こんばんわ。
 理科とは、中学生に使いますが、高校大学になると物理や化学などと言う名に変えます。
 理科は、自然現象といって、自然の神様が作った物、宇宙や地球や地球上のあらゆる物質、例えば水、氷、桜の花、海、岩石、生き物(例 昆虫)を発見し、さらに電気装置を工夫して、人間や動物の目にはぜったい見えない小さい物質を見つけては、分子、原子と名前を付けている様に、その物質の発見し、性質、特徴を探ることを勉強するところです。
 先輩たちは、新人類999君より先に、自然の神様が地...続きを読む

Q泡消火薬剤について

危険物の甲種を勉強していますが合成界面活性泡消火剤とたん白泡消火剤を比較した場合それぞれの長所、短所を教えてください。いろいろ調べたのですが、たん白泡消火剤についての利点がなかなか見つかりません。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

しばらく危険物の仕事をしていないので記憶で書いていますが

タンパク泡
一般的なものの商品カタログ
http://www.d-kasei.co.jp/img/DKair.pdf
長所
安いww
経年劣化が少ない
泡の保持がいい

短所
水溶性、アルコール類の消火には向かない

危険物消火に関しては、タンパク泡が基本なので
特徴といってもほかのほうがタンパク泡に比べて○○という評価になる印象を持っています
ただ、これから配備される分は
タンパク泡+3点セットから
メガフォーム+大容量泡放射砲に変わると思います

界面泡
長所
寒冷地性能に優れている
短所
危険物消火には普通使わない(駐車場やビル等の油火災が想定されるところに設置される)
泡の保持が弱い

実際、界面活性剤泡は、北海道で配備されていたようなのですが
2003年の十勝沖地震での2度のタンク火災
1回目の火災は、報道や消防報告書を見ている限り
消防法や防災施設が想定しているとおりの消火で終わったのですが
2回目の方は、浮き屋根沈降により、油面が露出したので
引火防止のため界面活性剤泡を展開していたが
泡保持が弱く、泡の追加を繰り返していたため
泡の水と油との摩擦静電気で引火したとされています
これで、そのときまでも特例許可だった界面泡が
危険物施設では、使えなくなりました

ただ、このときで脚光を浴びて優位に立った
メガフォーム
http://www.gear-m.co.jp/bousai/lineup01/megaform.htm
水溶性、アルコール類消火については国家検定が無いので危険物でも使えるのですが検定は界面活性剤しか取れなく
これは特例許可を取っています
原理は水性膜消火です
ただ、価格がタンパク泡の10倍ぐらい高いんでなかなか手が出せない
という話もあります

しばらく危険物の仕事をしていないので記憶で書いていますが

タンパク泡
一般的なものの商品カタログ
http://www.d-kasei.co.jp/img/DKair.pdf
長所
安いww
経年劣化が少ない
泡の保持がいい

短所
水溶性、アルコール類の消火には向かない

危険物消火に関しては、タンパク泡が基本なので
特徴といってもほかのほうがタンパク泡に比べて○○という評価になる印象を持っています
ただ、これから配備される分は
タンパク泡+3点セットから
メガフォーム+大容量泡放射砲に変わると思います

界面泡...続きを読む

Q氷が水に浮くわけ・・・

お昼ごはん中、子供(9才)に「氷ってどうして水に浮いてるんだろう?」と聞かれました。アイスティーを飲んでました。
「固まる時に空気が閉じ込められて、空気は水より軽いから浮くんだよ」と答えました。
「でもちょっぴり頭が出てるよ。」「三分の一は出るらしいよ」「なんで?」「・・・・?」

何でなんだろう?昔、理科の時間に習った気がするんだけど、いざ問われてみると「三分の一」もあやしいです。

どうぞ教えてください。できれば、子供にもわかり易く説明していただけたら、と思います。

Aベストアンサー

9歳の方には難しいかもしれないですね^^
でも興味を持つことは良いことですね。

水が凍ると、重さは元のままで体積が増えますよね。
これは実際に氷を作るときに、作る前と作った後で見比べれば何となく分かるのではないでしょうか。
そしてこれは逆に、同じ体積分だけ水と氷を用意すると氷の方が軽いことになりますよね。

さて、水と氷をまぜてみましょう。
すると確かに氷は浮いて、氷の頭がちょっと水から出てしまいます。
なぜでしょうか。

氷が浮く理由:
同じ大きさ(体積)で比べると氷の方が水より軽いので氷は浮いてしまうと考えると良いと思います。

氷の頭が出てしまう理由:
水の中に入っていられるのはもとの水の体積の分だけです。
それ以外の部分(大きさが増えた部分)は水の中に入れてもらえず、頭がちょこんと出ることになります。
氷の頭が出ている部分を指でちょこんと抑えて水の中にしずめてみてください。
少し力がいるでしょう?水にはその抑える力がないから、氷の頭が出た部分を水の中に取り込めないんです。

我ながら分かりにくい説明になってしまったかも^^;
ごめんなさいです。

9歳の方には難しいかもしれないですね^^
でも興味を持つことは良いことですね。

水が凍ると、重さは元のままで体積が増えますよね。
これは実際に氷を作るときに、作る前と作った後で見比べれば何となく分かるのではないでしょうか。
そしてこれは逆に、同じ体積分だけ水と氷を用意すると氷の方が軽いことになりますよね。

さて、水と氷をまぜてみましょう。
すると確かに氷は浮いて、氷の頭がちょっと水から出てしまいます。
なぜでしょうか。

氷が浮く理由:
同じ大きさ(体積)で比べると氷の...続きを読む

Q泡で出る安価なボディーソープ教えて下さい

2歳の子供に現在ライオンのバストロジーを使っています。

赤ちゃんの頃はベビー用の泡で出るタイプの物を使っていました。
今まで色々様子をみましたがアレルギー肌ではないようですし、乾燥する季節も過ぎましたので普通の安価なものに変えたいと思っています。
オムツでウンチをしちゃった時や沢山汗をかいた時などもシャワーしますので、泡で出るタイプが使いやすくて便利です。

ビオレやナイーブのように安価で泡タイプのものは無いのでしょうか?
今ジョンソンボディケアが気になっているのですが、これは泡で出るとは表示していないので泡タイプではないのですよね?

お勧めの泡タイプのボディーソープを教えて下さい。
出来るだけリーズナブルなものを希望です f(^-^;)

Aベストアンサー

#1です。再度失礼します。

> 泡の出ない普通のソープを入れてもちゃんと泡で出てくるんでしょうか?

#2さんへのお礼に口出しで申し訳ありません。
泡ボトルに普通のソープを入れても泡で出てきません。
ハンドソープとかでもそうですけど、普通のソープと泡タイプのだと
原液の粘りが違うんですよ。
普通のはねっとりしてて、泡タイプのはさらっとしてます。

普通のソープに水を足して少しさらっとさせれば、泡で出てきますが
水と原液の割合も難しいですし、水で薄めることで使用期限も
短くなるような気もします。
ちなみに、私は小さめの泡ボトルを使ってハンドソープでこれをやってます。
手なら多少なにかあっても、それ程ダメージは酷くないかなと思いまして(^-^;)
体に使うものなら、泡タイプのソープを買って入れ替えたほうがいいと思います。

Q氷はなぜ水に浮くのでしょうか?

水について判らないことが多いのです
1.氷が何故水に浮くのか?
  (同一の物質が、個体の状態で何故液体になるのか?)

2.氷になると何故体積が増えるのか
3.水の分子間結合は低いのか?
  水が何故沸点に達しない状態で蒸発するのか。
4.水蒸気と湯気の差は何か。
5.0度から100度という狭い範囲でしか液体の状態で居ることが出来ないのか。
6.なぜ地球上の生命体は水を必要とするのか。
7.過冷却水が何故存在するのか。

多少の知識はあるのですが、考えれば考えるほど訳がわからなくなってしまいました。
最近では、H2Oという物は物質の3体に当てはまらないのでは無いかとの気がしています。
どなたか納得出来るように教えて下さい。

Aベストアンサー

すこし順番を変えて解答にトライしてみます。
長くなっちゃいますけどいいですよね?できるだけ簡潔にすまします。
2.氷になると何故体積が増えるのか
 氷とは水の結晶ですよね。結晶は分子がきれいに整列された構造を持ちます。一方液体の水は分子がお互いに作用しながらもぐちゃぐちゃに存在しています。
 普通は分子がきれいに並んだほうが体積は小さくなります。しかし水の場合分子内で大きな電気的な偏りがあってそのため「水素結合」というものが生じます。
 「水素結合」とはある水分子と別の水分子の間の結合のことです。水素結合により液体の水は小さくまとまろうとします。その結果体積が小さくなります。
 水が氷になろうとすると結晶という整った形を作ろうとすることによって逆に体積が大きくなってしまうということです。

 1.氷が何故水に浮くのか?
 物には物の量(質量)に比例して重力という地面の方向にに引っ張る力が働きます。先ほど書いたように氷と水を比べたら、水のほうが同じ体積に多くの分子が存在しています。ということは同じ体積ならば水のほうが重いんです。すると水のほうが強く重力の作用を受けることになります。その結果水が下に行き氷は上に行くことになります。

(同一の物質が、個体の状態で何故液体になるのか?)
とはなぜ氷と水が同時に存在できるかということですよね?(違ったらごめんなさい)
これはまず水と氷が平衡という状態にあるからです。
もし水と氷の境界面を分子まで捉えられる顕微鏡で眺めたとしたら、おそらく水から氷へ、氷から水へと変わっていく分子を観測することができるでしょう。
 水は氷になるときに熱(エネルギー)を放出し逆に氷は水になるときに熱(エネルギー)を吸収します。氷と水が共存している状況とはすべての分子が水になるほどエネルギーを持っていないけれども、逆にすべての分子が氷になるほどエネルギーが少ないというわけでもない微妙な状況なのです。


3.水の分子間結合は低いのか?
水の分子間の結合はほかの同じくらいの大きさ(分子量)の分子に比べたら強いです。(先ほど「水素結合」という話をしましたが、これは水分子が折れ線でH-Oの結合で、O原子が強く電子を引き寄せることによって分子内に電気的な偏りが生じるからです。)

水が何故沸点に達しない状態で蒸発するのか。
これはすべての水の分子が同じ速度で運動しているわけではないからです。気体分子は液体分子に比べて早く運動しています。温度というのは分子の「平均の」運動エネルギー(速度の二乗に比例します。)を表しています。つまり100℃以下であっても気体になるのに十分なエネルギーを持っている分子はあるわけです。そのような分子は蒸発して気体になります。

4.水蒸気と湯気の差は何か。
水蒸気とは気体の水のことです。一方湯気は水蒸気も含んでいますが、空気の勢いによって押し出された小さい水の粒も含まれています。
 
5.0度から100度という狭い範囲でしか液体の状態で居ることが出来ないのか。
じつは圧力(上から押さえつける力)を変えることによって液体は0度から100度以外の範囲であっても存在することができます。ただ普通の条件(1気圧)では0度から100度の範囲です。それはこの範囲では液体の水がもっとも安定だからです。(なぜ安定化ということを厳密に説明するのはエンタルピーなど大学での知識を必要とします。)
 端的に言えば0度から100度の分子はちょうど液体として存在するのに適した運動エネルギーを持っているのです。

6.なぜ地球上の生命体は水を必要とするのか。
 それにはさまざまな理由があります。まず第一に水が物を溶かす能力に優れているからです。たとえば糖類(エネルギーの源になる)は水に溶け、体のいたるところの細胞に供給されます。体内では絶えず化学反応が起こっています。それら多くの反応は水に物質が溶けることによって可能になります。
 第二に水は電気を通すことができます。純粋な水はほとんど電気を通しませんが、ミネラルが溶けている場合電気を通すことができます。人間の神経は脳も含めて電気で情報をやり取りしています。そのた色々こじつけてきに考えればいろいろな理由が考えられます。
 しかし、もっとも大きな原因は生命の誕生の瞬間に水というよい溶媒(物を溶かすもの)が存在することによって、生命誕生に必要なたんぱく質などがうまく反応できたということかもしれませんね。

7.過冷却水が何故存在するのか。
これは水の分子が結晶という整った形をとるために一定の刺激を必要とします。先ほど説明しましたが水が氷になるためには熱を吸収する必要があります。しかし温度が下がっているため分子の運動エネルギーがとても小さくなっているため刺激を与えないときちんと整列することができなくなるのです。
それが過冷却水が存在する原因です。

 H2Oという物は物質の3態に当てはまらないのでは無いかとの気がしています。
 そんなことはないですが、水という分子は特殊なものであることは確かですね。

以上本当にさわりの部分だけ説明しました。本当はもっと複雑な部分もあります。分かりにくい表現、語句があったら遠慮せずいってください。それでは。

すこし順番を変えて解答にトライしてみます。
長くなっちゃいますけどいいですよね?できるだけ簡潔にすまします。
2.氷になると何故体積が増えるのか
 氷とは水の結晶ですよね。結晶は分子がきれいに整列された構造を持ちます。一方液体の水は分子がお互いに作用しながらもぐちゃぐちゃに存在しています。
 普通は分子がきれいに並んだほうが体積は小さくなります。しかし水の場合分子内で大きな電気的な偏りがあってそのため「水素結合」というものが生じます。
 「水素結合」とはある水分子と別の水...続きを読む


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