キレート剤は洗濯洗剤に必要?一体どんなものかを理解しよう!

洗濯洗剤の比較検討をしているとしばしば目にすることになる成分にキレート剤があります。様々な種類のキレート剤を使用している洗濯洗剤がありますが、そもそも添加する必要がある成分なのでしょうか。どのような性質を持っている成分を使っていて、洗濯をするときにどんな役割を果たしているのかを大まかに理解しましょう。

キレート剤の性質や種類と役割

キレート剤とは多価の金属イオンを封鎖するために使われる成分です。金属の多くはイオンとして存在していてプラスの電荷を帯びています。その電荷の数が大きいものが多価の金属イオンと呼ばれ、カルシウムやマグネシウム、鉄、銅などが代表的なものです。

これに対してナトリウムやカリウムなどは一つしか電荷を持っていないので一価の金属イオンと呼ばれます。多価の金属イオンは一価の金属イオンに比べて強い電荷を持っているため、マイナスの電荷を持っているイオンと強い相互作用を示すのが特徴です。マイナスの電荷を持つイオンと塩を形成することで安定なものになりますが、その結果として水に溶けにくい性質を持つようになることがよくあります。

代表的なのがカルシウムとリン酸、マグネシウムと硫酸といったものが組み合わせることでリン酸カルシウムや硫酸マグネシウムができるとほとんど水に溶けません。しかし、キレート剤を加えると多価の金属イオンを取り囲むようにして配位を起こします。

そして、配位によってできる錯イオンは一般的に水溶性が高く、安定な構造になっているのが特徴です。このような錯イオンの形成を行うと、洗濯洗剤の中に含まれているマイナスの電荷を持った界面活性剤などが多価の金属イオンと反応しにくくなります。これが金属封鎖作用と呼ばれるものです。また、多価の金属イオンからできてしまった塩についても溶かし出す力があるキレート剤も多くなっています。

キレート剤には様々な種類がありますが、ほとんどに共通しているのがアミノカルボン酸の構造をもっていることです。EDTA、DTPA、HEDTA、TTHAなどが代表的なものであり、どのキレート剤も違う構造を持っていて特徴にも違いがあります。構造によって封鎖作用を起こしやすい金属イオンの種類が違ったり、配位によってできる錯イオンの水溶性が異なったりしているので、各メーカーが独自の配合バランスを考えてキレート剤を添加しています。

洗濯洗剤にキレート剤が必要な理由

洗濯洗剤に金属封鎖作用を持つキレート剤が用いられているのは洗浄力を高めるためです。洗濯洗剤が衣類などをきれいにできるのは主に界面活性剤の作用によります。衣類についている皮脂や食べ物のカスなどはあまり水に溶けない性質を持っているため、ただ水洗いをしただけではきれいになりません。界面活性剤は水と油の両方に対して高い親和性を持っているため、衣類から皮脂などを取り囲むようにして引き剥がし、水の中にミセルという形になって溶かし出すことが可能です。

しかし、基本的に界面活性剤はマイナスの電荷を持っている物質が多く、多価の金属イオンが入っていると塩を形成してしまって洗浄作用を示さなくなってしまいます。カルシウムやマグネシウムなどが多く含まれている硬水の場合には特にこれが大きな問題になり、洗濯洗剤を入れているのに全く泡立たず、衣類もきれいにならないという状況になりがちです。また、軟水だから大丈夫という地域でも、海水浴をした後の水着やバスタオルなどをそのまま洗濯するとカルシウムやマグネシウムなどが溶け出して洗浄力を低下させてしまうリスクがあります。安定して高い洗浄力を維持できるようにするためにキレート剤が必要なのです。

一方、金属に由来する汚れを洗浄したり、金属が原因で起こってしまう洗濯中に生じうる汚れを予防したりするのにもキレート剤が重要な役割を果たします。鉄さびやチョークなどによる汚れが付着しているときに界面活性剤を使ってもあまりきれいにはなりません。このような汚れは鉄やカルシウムに由来する水に溶けにくい塩によってできていて、界面活性剤では水に溶かし込むのが難しいからです。

しかし、溶解力を上げるのに適しているキレート剤を使用すればこのような汚れも水に溶けやすくなるため、洗濯をするだけで落とすことができます。その他にも、昔は洗濯をしているときに、もともとはなかった汚れが付着してしまうことがしばしばありました。赤や白の点々が付着してしまって、もう一度洗っても落ちないという現象が起こっていたのです。これは洗濯に用いている水道管の中で鉄さびが発生していて洗濯機に流れ込んでいたり、衣類に付いていた汚れの中にカルシウムや鉄などの多価の金属イオンだけでなく、リン酸イオンなども含まれていたりして、赤や白の塩が発生することにより生じたものになります。このようなトラブルに対策する上でも金属封鎖作用を持つキレート剤が役に立つため、洗濯をして衣類をきれいにしようと考えたらキレート剤の添加が欠かせないのです。

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