「石鹸」と「合成洗剤」
● 毎日の生活に欠かせない「洗剤（洗浄剤）」。手や体を洗うセッケン（石鹸）をはじめ、液体洗剤だけでも台所用、洗濯用、浴室用、日用品用などなど多彩な製品が市販され、その容器にも様々な形状があります。これらはみな長年の改良を重ねた、いわば「化学の傑作」といえるものなのです。現在もなお、その開発は着実に進められています。
●「セッケン」は、その元素ともいえる存在です。16世紀の戦国時代末期、南蛮貿易を通じて日本に伝来したのが始まりといわれていますが、明治時代には既に工業生産が盛んになっています。セッケンは、動植物由来の油脂と強塩基を反応（いわゆる「けん化」反応）させて脂肪酸アルカリ塩（洗浄の主成分）をつくる方法が代表的で、化学の実験などでも食用油脂と水酸化ナトリウム水溶液を混合し加熱撹拌することで合成できます。
対して、「合成洗剤」はセッケンの洗浄力をさらに強め、広く洗浄場面に対応させたものです。石油類の成分を原料に多用しますが、今では液体洗剤の大半が合成洗剤によってできています。それは、合成洗剤の主力成分がセッケンとは原料・製法・成分のいずれも異なり、目的の洗浄用途のために最適な成分とされているためです。

洗剤の主役「界面活性剤」
● 私たちが日常で使っている液体洗剤の主役は、「界面活性剤」とよばれる汚れ落とし成分です。この汚れ落としを助けるために、「洗浄助剤（ビルダー）」といわれる成分が通常添加されています。中でも、水軟化剤（水道水中のMg2+やCa2+等、洗浄を阻害するイオンを捉え洗浄効果を上げる成分）・pH調整剤（洗浄に最適なpHに調整する成分）などはその主力です。ほかにも、台所用や洗濯用などそれぞれの用途に必要な成分が加えられており、とくに近年は化学成分以外にも「酵素」を代表とする生体由来の添加物も加えた洗浄力強化が図られているのです。
●「界面活性剤」は、水に溶け、水溶性成分にも疎水性成分（油など）にも混ざり合う性質をもちます。つまり、水と油のように本来混ざり合わないもの同士の境目（界面）に作用する成分といえます。このように、水と油を均一に混ざり合うようにすることを「乳化」といいます。この「乳化」作用が、洗剤の洗浄力の一つの特徴です。他にも、洗浄作用として油に界面活性剤が作用して水溶性を与える効果（これを「可溶化」といいます）、起泡作用として多くの泡をつくり洗浄効果を高める効果、分散作用として細かい粒子（泥やススなど、水に溶けない細かな粉末状物質）を水中へ均一に分散させる効果、浸透作用として水の表面張力を弱め、繊維などの隙間に水分を通らせる効果、など多くの洗浄効果を与えるのが「界面活性剤」の働きといえます。[1]

● 洗剤には、様々な用途があり、それに合わせた「界面活性剤」が使われています。その代表的な種類を分類すると、「①陰イオン界面活性剤」、「②陽イオン界面活性剤」、「③非イオン界面活性剤」の３種 [2] になります。互いに共通する点は、界面活性剤の分子が極めて大きく、その中に「親油基」といわれる疎水性（油を引き付ける性質）の部分と、「親水基」（水やそれ溶けた成分を引き付ける性質）といわれるがあることです。
①陰イオン界面活性剤は、親水基の部分がマイナスイオンとなり、水に溶けて塩基性を示します。例えば、洗濯用洗剤に使われる「ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム」は末端がスルホ基 [－SO3-]で、水に溶けると陰イオンとなります。これに対し、②陽イオン界面活性剤は、親水基がプラスイオン（末端が [－N+(CH3)2 など]）で、水に溶けて酸性を示します。一方、③非イオン界面活性剤は、やや特殊な性質があり、水に溶けますが親水基の力が極めて弱いためにイオンにならない性質をもちます（例えば、乳化剤に使われる「モノミリスチン」は、水に溶けてもほとんどイオン化しませんが、分子の中に親水性の部分が複数あります）。
①陰イオン界面活性剤は身のまわりの洗浄をはじめ、洗濯用洗剤など広く用いられています。先の「セッケン」の界面活性剤成分もこれにあたります。②陽イオン界面活性剤は天然由来繊維への親和力が強いことから、柔軟剤や帯電防止剤などに多用されています。③非イオン界面活性剤はその種類が非常に多くあり、それぞれ日用品用洗剤や住居用洗剤など多種多彩な洗剤に使われています。とくにイオン性がないことから手や体に触れる際の安全性が高いこともその特徴で、近年の界面活性剤の主力となっています。
これら以外にも、陰イオンと陽イオンの両方の性質をもつ「両イオン界面活性剤」があります。シャンプーのように肌や髪への刺激性が小さい洗浄成分として知られています。これら複数の種類の界面活性剤を混合し機能を向上させた洗剤も多いほか、洗剤のみならず化粧品などにも多用され、現在もその研究開発が進められています。

洗剤のpH（酸・塩基性）
● 洗剤は、汚れの性質に合わせて使い分けることが重要になります。そのため、「pH（酸塩基性）」と「用途（使う場所や目的）」によって適した種類が異なります。
手や肌、髪に触れるタイプの洗剤は、一般に弱酸性～中性に調整されています。これは手肌を痛めること（タンパク質の腐食）を防止するなど安全性を高めるとともに、界面活性剤の効果を最適化する目的があります。とくに陰イオン界面活性剤では強い酸性で洗浄力が低下する場合もあり、これに対応するpH調整剤が加えられているものも多くあります。これに対し、トイレ用洗剤などでは強い酸性をもつものもあり、逆に厨房など調理場向けの洗剤には強塩基性のものもあります。これらの使用時にはゴム手袋の着用が推奨されるほか、目などへの飛散に特に注意するよう製品表示に注意書きが加えられています。とくに特殊な用途で使う洗剤については、一度確認されることを強くおすすめします。
● かつて日本では、昭和40～60年（1965～1985年）頃に合成洗剤の使用が一気に拡大した時期、生活排水や工業廃水による水環境の汚染が大きな公害問題になりました。当時の合成洗剤は現在ものよりも洗浄力が低いため大量に使われていたほか、生分解性の低い成分が主力であったことから下水処理等での浄化が追いつかなかった経緯があります。加えて、洗浄助剤として添加されたリン酸塩（三リン酸ナトリウムなど）が河川や湖沼、沿岸海水の富栄養化の原因となったこととあわせて、洗剤が環境問題へ与える影響が社会問題となっていた時代があります。これらはその後の様々な改良により克服され、無リン化や生分解性の向上、基準値の設定など様々な法整備の強化が現在の水環境の改善に役立っています。
それでも、洗剤には適量があり、安全性をよく確認した最適な使い方があります。自身の安全を第一に、そして水環境の保全のためにも、洗剤は必要な場面で適切な使い方を心がけることが大切でしょう。

[1] 日本石鹸洗剤工業会(JSDA)「石けん洗剤知識」URL: https://jsda.org/w/03_shiki/index.html
[2] 日本界面活性工業会「界面活性剤ってなんだろう？」URL: https://jp-surfactant.jp/surfactant/function/index.html

文責：有谷 博文（教授）　https://www.sit.ac.jp/laboguide/kougaku/seimeikankyou/#aritani