熱した油に洗剤を注ぐと何が起こる？

【概要】

水を入れると危険な熱した油に洗剤を入れることで起こる変化の違いを観察する。(※危険な操作であるため、十分に注意して操作を行うこと)

動画

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準備物

フライパン、サラダ油、食器用洗剤(弱酸性)

操作手順

1. フライパンに油を適量注ぎ、加熱する。
2. ある程度加熱したら火を止め、洗剤を注ぎ入れる。

留意点

• 洗剤を注ぐと熱気が吹きあがるので、真上から観察はしないこと。
• 水を入れないこと。
• 油が跳ねる場合があるので、周辺を片付け汚れてもいいようにしておくこと。

解説

　通常、水を熱した油に入れると油が跳ねる。これは、水の状態変化が関係している。水と油では水の方が重い。そのため、油内に水が入る。しかし、油は100℃以上を超えているために、水は温められて、あっという間に沸点に達してしまう。そして、気体に爆発的に変化した結果、水が膨張して油を弾き飛ばしてしまう。

　しかし、洗剤を入れると油が跳ねないのはなぜか。これは、界面活性剤の働きによって水の表面張力が弱められ、洗剤内の水が水滴ではなく膜となり泡を形成するからである。水は表面張力が強いために、基本は水滴になる。しかし、界面活性剤があると表面張力が弱められ、水滴になる力が弱まってしまう。また、界面活性剤は膜を強化する。その結果、水滴ではなく表面積の大きい膜になる。この膜が連なることで泡となるが、この泡がクッションとなり油が跳ねるのを防いでいると考えられる。また、気体に変化した水蒸気は泡の形成の他、泡の隙間をすり抜けて外に出てきている(湯気が立ち上っていることから推察)ため、泡がある程度膨らむのには水蒸気も関係していると考えられる。【下図：解説図式】