なぜ石けんが汚れを落とすのか、3分半で説明している動画を紹介します。

タイトルは、KEZAKO: Pourquoi le savon nettoie-t-il et mousse-t-il?　Kezako：なぜ石けんは洗浄し、泡がたつのか？

Le savon

3分40秒、フランス語の字幕あり。

トランスクリプション

Pourquoi le savon nettoie-t-il et mousse-t-il ?

Pour se nettoyer, on n’a pas toujours besoin de savon.

Par exemple, l’eau enlève très bien le sable qui s’est collé à la peau, ou le sucre collant des beignets mangés sur la plage.

Par contre, impossible d’enlever l’huile solaire !

La raison, c’est que l’huile et l’eau ne se mélangent pas, et donc l’eau glisse sur l’huile sans l’enlever.

Et c’est vrai pour tous les corps gras.

C’est pour cela qu’on utilise du savon : le savon, par ses propriétés, permet d’enlever aussi les matières grasses.

À l’origine de la façon dont le savon fonctionne, il y a justement cette incompatibilité entre l’eau et l’huile, qu’on peut observer simplement en rajoutant de l’huile dans un verre d’eau : l’huile reste au dessus de l’eau, sans se mélanger à l’eau.

Ce conflit entre eau et huile concerne bien d’autres substances.

Certaines sont soit hydrophiles et lipophobes, c’est-à-dire qu’elles aiment l’eau et pas les graisses.

Et d’autres, comme par exemple notre peau, sont plutôt hydrophobes et lipophiles, c’est-à-dire que la graisse s’y accroche bien, alors que l’eau a tendance à glisser dessus.

Ce qui explique pourquoi l’eau ne suffit pas à nous nettoyer.

La propriété clef du savon, c’est qu’il est compatible à la fois avec l’eau et avec l’huile.

Le truc, c’est que le savon est composé de molécules tout en longueur.

L’une des extrémités de ces molécules est hydrophile, et donc lipophobe.

L’autre extrémité, au contraire, est lipophile, et donc hydrophobe.

Quand on met du savon dans l’eau, les molécules se regroupent pour former des petites boules, avec au centre les extrémités qui n’aiment pas l’eau, et à l’extérieur les extrémités hydrophiles.

Si l’on met le mélange eau + savon en présence de particules de graisse, par exemple l’huile solaire sur la peau, les molécules de savon accrochent en quelque sorte leurs extrémités lipophiles sur les particules de graisses.

Du coup, les extrémités hydrophiles sont tournées vers l’extérieur de la particule de graisse, c’est-à-dire vers l’eau.

L’eau ne voit plus que le coté hydrophile des molécules : pour l’eau, les particules de graisse sont devenues hydrophiles, elles peuvent donc se dissoudre dans l’eau, et être emmenées par l’eau au cours du nettoyage.

Et la mousse dans tout ça ?

Elle ne sert à rien.

C’est juste un effet secondaire des propriétés du savon.

En fait, la mousse, c’est des milliers de petites bulles d’air.

Quand on agite de l’eau pure ou qu’on en fait couler, il se forme des bulles d’air.

Elles disparaissent presque immédiatement parce qu’elles ne sont pas assez élastiques, et la pression que l’air exerce sur elle les fait éclater.

S’il y a du savon dans l’eau, ça change tout, car l’eau des bulles n’est plus en contact direct avec l’air, que ce soit l’air à l’intérieur de la bulle ou l’air à l’extérieur de la bulle.

Il y a en effet une mince couche de savon qui se forme entre l’eau et l’air, constituée de molécules dont le coté hydrophile est ancré dans l’eau, et dont le coté hydrophobe est dirigé vers l’air.

Ces molécules changent profondément les forces en présence à la surface de la bulle, et l’une des conséquences, c’est que cette surface devient beaucoup plus élastique.

Et si elle est élastique, elle peut se déformer un peu sans se casser, et c’est pour ça que les bulles de savon survivent beaucoup plus longtemps que les bulles d’eau.

石けんの仕組み・和訳

なぜ石けんは洗浄し、泡立つのか？

洗うのに必ず石けんが必要なわけではありません。

たとえば、肌に付着した砂や、海辺で食べるドーナツについている砂糖は水でよく落ちます。

でも、サンオイルは取れません。

その理由は、油と水が混ざらないからです。水は油の上をすべっていきます。

これはすべての油分に言えることです。

だから石けんを使います。石けんは、その特性から、油分も落とすことができます。

石けんが機能する原点は、まさに、この水と油の相性の悪さにあります。それは、コップの中の水に油を落としてみればわかります。油は水の上にとどまり、水とは混ざりません。

水と油が混ざらないことは、他の物質にもかかわります。

あるものは親水性で粗油性です。つまり、水を好み、油になじみません。

べつのものは、たとえば、人の皮膚は、どちらかというと疎水性で油になじみます。つまり、油がくっつきやすく、水はその上をすべります。

このことから、なぜ水だけでは人の体がきれいにならないのかわかります。

石けんの重要な特性は、水と油の両方に合うことです。

石けんは、長い分子でできているのがみそです。

分子の一方の端は、親水性で、油になじみません。

もう一方の端は、その逆で、親油性で水になじみません。

水の中に石けんを入れると、分子が集まって小さな珠になります。中央に、水を嫌う末端が来て、外側を向くのは、水が好きな末端です。

肌に塗ったサンオイルのような、油分の分子があるところで、水と石けんを混ぜると、石けんの分子は、油の分子に、親油性の末端をくっつけます。

その結果、親水性の末端は、油分の分子の外側、つまり水側に向きます。

水からは、親水性の分子しか見えません。だから、水にとって、その油の分子は、親水性になり、水の中で溶け、洗浄中に、水で流されます。

では、泡はどうでしょうか？

泡は何の役割を果たしません。泡は石けんの特性による副産物です。

実は、泡は、何千という気泡の集まったものです。

真水をゆすったり、流したりすると気泡ができます。

気泡はすぐに消えます。弾力性が十分でないので、空気の圧力で、破裂してしまうのです。

水の中に石けんがあれば、話は違います。なぜなら、水の泡が直接空気にふれないからです。泡の中の空気にも、泡の外側の空気にも。

水と空気の間に、石けんの薄い膜ができます。分子の親水性の側が、水の中にとどまり、疎水性の側が空気の方を向くからです。

この分子は、気泡の表面で働く力をとても大きく変化させ、その結果、気泡の表面に弾力ができます。

表面に弾力があれば、多少変形してもこわれません。だから、石けんの泡は、水の泡よりずっと長く形をとどめているのです。

単語メモ

glisser 　滑る

la hydrophile　 　親水性

lipophobe 　粗油性の、油になじまない

hydrophobe　　疎水性の

lipophile　　親油性の

mince　　薄い

石けん・関連動画

Comment lave le savon ? – Curionautes des sciences　子供向けにアニメで説明したもの。

2分10秒。フランス語の字幕あり。

両方見ると理解が深まりますね。

ミセルは、水の中で石けんの分子が丸くなっている（親水基が外で、疎水基が中）状態のことです。

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石けんの泡は洗浄には関係がないのですが、人は泡立ちがいいほうが汚れが落ちると思っています。

人間の心理の不思議ですね。だからメーカーは、石けんや洗剤などの界面活性剤の泡立ちをよくする努力をしています。