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みんなの笑顔が見たいから しゃぼん玉のエキスパート

知る・実験する

しゃぼん玉 雑学

「水」と「界面活性剤」からできています(増粘剤が入っているものもあります)。

石鹸や洗剤のような洗浄作用・起泡作用を持つ化合物を「界面活性剤」といいます。

「界面活性剤」は、水にも油にも溶けるもので、分子骨格中に油に近い骨格と水に近い骨格を持ちます。

次のQ2でも触れますが、この「界面活性剤」が加わることで「膜」を作れるようになります。

下記は「エチルアルコール」の化学式ですが、これも広い意味で界面活性剤と言えるかもしれません。

シャボン液の粘性を増して膜を割れにくくするために加えられる「増粘剤」は、その分子中に 「-OH」(ヒドロキシル基)という構造を持ちます。

これは水分子を捕まえる性質があり、シャボン液から水分が蒸発するのを防ぐ効果もあります。分子量が大きく水の中で分子が動きにくくなるため、液の粘性が増すことになります。 「増粘剤」の例としてPVA系洗濯のり(PVA)などがあります。ポリビニールアルコールと呼ばれ、化学式は(CH2CH-OH)nです。
Q1の答えでも触れましたが、シャボン液は水と界面活性剤からできています。

水は「凝集能力」と呼ばれる「1ケ所に集まる力」が強く、泡ができてもすぐに元の状態に戻る力が働き、結果として泡は壊れてしまいます。

しかし、界面活性剤を加えることにより、その凝集能力を弱めることができ、薄い膜を作れるようになります。

また、界面活性剤を吸着した膜で保護されるので、壊れにくくなっています。
これは、光の性質に関係しています。

太陽やライトの光は透明に見えますが、実際には無数の色(波長の違う光)を含んでおり、何らかの作用でこの光が分解されたとき(波長の長い、短いに分解されたとき)に鮮やかな七色に見えるのです(波長の違いが私たちには色の違いとして見えるのです)。


例えば「虹」。虹は、太陽の光が空気中の小さな水滴により屈折して七色に分けられます。

シャボン玉の場合も、シャボン玉の膜によって光が反射・屈折され、結果として七色に分けているのです。


なお、シャボン玉の七色をより美しく引き出すための方法を「シャボン玉実験室」で紹介しております。
石鹸水で作ったシャボン玉は石鹸水です。

石鹸は界面活性剤の一つですが、石鹸以外の界面活性剤で作ったシャボン玉は厳密には石鹸水ではありません。

界面活性剤については、Q1の答えとして上記してありますので、そちらをご参照下さい。
結論から申しますと、まずご心配はございません。

シャボン玉液は界面活性剤の水溶液で、その97%は「水」です。

したがって、その毒性は非常に低いものです(3%以下にまで薄めることが安全基準により定められています)。

ラットによる実験や弊社の50年以上の経験から、仮に市販のシャボン玉液を容器毎(規定により30ml以内)飲んでしまったとしても、ただちに人体に影響を及ぼすようなことはないと考えられます。

ただ、しばらくは口内に苦味が残ると思われますので、ジュースや牛乳などをお子様に与えて苦味を取り除いてあげると良いでしょう。

お風呂で、洗髪中にシャンプーが少し口に入ってしまった場合と同じような対応になるかと思います。 なお、この件に関しましては、「安全基準」のページでも述べておりますので、そちらもご参照下さい。

※安全基準を満たした商品・シャボン液に限ります、自作された液等に関してはご注意ください。
シャボン玉が割れてしまう主な理由は次の3つです。

1)ホコリやチリなどがシャボン玉の膜にぶつかって割れる
2)水分が蒸発して割れる
3)重力によってシャボン玉の上部が薄くなって割れる

シャボン玉の膜をつくっている液体(シャボン液)は、重力の影響で玉の頂点から底の方に流れ落ちてゆきます。

そのため時間とともに玉の頂点付近の膜の厚さは薄くなってしまい最後には穴が開いてしまいます。

また、空気中の小さなホコリやチリの衝突、シャボン液の水分の蒸発などの要因によっても、膜のどこかに穴が開いてしまいます。 こうして膜の一部に穴の開いてしまったシャボン玉は、割れて水滴になってしまうのです。
一説として ポルトガル人が日本に伝えたと言われています。戦国時代末期の頃、ポルトガル船が西洋の物を運んできていた時代に石鹸と共に「シャボン」という言葉が初めて伝えられたといわれています。
※諸説あります

石鹸を扱っていたイタリアの港町「サボナ」の名をとった「サボン」(sapone)が「シャボン」になったのだとされており近隣の国では、石けんを意味する言葉としてポルトガル語の「sabao」やスペイン語の「jabon」と言われています。
何と、紀元前3000年、今から約4〜5千年前の古代メソポタミア文明の一つであるのバビロニア王国の南部(現在のイラク辺り)シュメール文明のものとみられる粘土板に、石鹸の製法が刻まれているのが見つかっています。

また、紀元前1世紀、フランスに住んでいたガリア人、ドイツに住んでいたゲルマニア人たちは石鹸を使っていたと言われています。

※諸説あります。

















しゃぼん玉 実験室

ご家庭にある洗剤・シャンプーなどを使って、シャボン玉を作ってみましょう!
その際、台所にある身近なものを混ぜることによって、思わぬ効果が出ることがあります。
ぜひ、ご家庭で楽しみながらチャレンジしてみてください!

注意事項
※実験の際は保護者の方と一緒に実験をしてください。
※誤飲や目に入らないように注意してください。

ご家庭にある固形石鹸を細かく切ってお湯に溶かすか、シャンプーや台所用合成洗剤(例:ファミリーフレッシュ、ジョイ等)を水で薄めます。

最初は薄めに作り、ストロー等で実際にシャボン玉を作ってみましょう。

薄いうちは小さなシャボン玉しかできず、すぐ割れてしまいます。

少しずつ合成洗剤等の量を増やして、20〜25cm位のシャボン玉ができるまで量を調整しましょう。

ここでは500cc程度準備します。
ここでは、濃度の高い砂糖水(ガムシロップ)を加えてみることにします。

そのまま使うとドロドロしていてなかなか溶けません。

そこで、溶けやすいようにお湯に溶かしてから使用することにします。

ガムシロップ2ccにお湯18ccを加え濃度10%の砂糖水の水溶液をつくります。

上記で準備した石鹸水に5ccの砂糖水(濃度10%)を加えてみます。

あまり大きな変化は見られません。更に5cc加えてみます。

ストローで吹いてみると30cm位のシャボン玉ができました。

シャボン玉の「のび」が良くなったようです。

更に5cc加えてみると、割れにくくシャボン玉の表面に光沢が出てきました。

それ以上砂糖水を加えてみると、かえってシャボン玉になりにくく、のびがなくなってしまいました。

この結果、添加物・砂糖は、10%の水溶液にして加えると非常に効果的です。

500ccの石鹸水に対して、15cc程度が適しているようです。

直径10cmの針金の輪で、30〜35cm位のシャボン玉を作ることができました。
砂糖と同じように、10%水溶液にして実験をした結果、500ccの石鹸水に対して20cc程度が適しているようです。

カタクリコを加えると、弾力性が増し、道具から離れやすくなり、シャボン玉を作りやすくなりました。

シャボン玉が丸くなろうとする力が強くなったようです。
ここでは、お菓子作りなどに使用するラム酒を使用してみます。

スポイトを使用して1滴入れてみます。あまり変化はありません。

更に2滴加えて10分放置してみます。アルコールのニオイが少し薄れてきます。

ストローで吹いてみると、今まで以上に七色がはっきりしてきました。

ラム酒(アルコール)は、七色をより美しくする効果があるようですが、ニオイが強いので小さなお子さんには不向きです。

七色の美しいシャボン玉を作るには、お茶などの持つカフェインの成分を加えてあげることをお薦めします。
添加物によるシャボン玉の変化を下記にまとめてみました。
ご家庭でも、皆さんで色々なものを混ぜて実験してみてはいかがでしょう?
ひょっとすると、あなただけのビックリ裏技(!?)を発見してしまうかも!

 添加物 色・ツヤ  ネバリ  香り  その他 
 ふのり △   ◎  △  
 はちみつ  ○  ◎  ○  長持ちする
 油  ○  ○  ×  割れる直前に表面に白い粒が見える
 卵白  ○  ◎  ×  長持ちするが、少し重い
 めかぶとろろ  △  ○  ◎  独特の強い香り
 香水  △  △  ◎  
 納豆  ○  ◎  ◎  吹くときに糸を引き、重くて下に落ちる
 紅茶  ○  △  ◎  
 番茶  ○  △  ◎  

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