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「やかん水あか食中毒」はどうすれば防げる?「水あか」の正体をやさしく解説

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LIMO

今年7月6日、大分県臼杵市の高齢者施設で、湯冷ましの水が入っているやかんにスポーツドリンクの粉を溶かして作った清涼飲料水を飲んだ入所者13人に、吐き気や嘔吐の症状が出たとのニュースが流れました。 原因物質は後述のように推定されていますが、そもそもの原因は、毎日同じやかんで長期にわたって(10年以上と報道)お湯を沸かしたこと、そしてスポーツドリンクをそのやかんで作ってしまったことにあります。 この時どのような化学反応が起こっているのかに関しては、ほとんど知られていません。そこで本稿では、今回の事故発生の理由と、それに関連する科学(化学)について、できるだけ化学式を用いず言葉で紐解きたいと思います。

水を温めた時の化学反応。水あかはどうしてできるのか?

まず、少し長くなりますが水あかとは何かを明らかにしましょう。意外かもしれませんが、この話は、鍾乳洞の形成や日常の洗濯とも密接に関係しています。 水道水に含まれる代表的なミネラルはカルシウム(その他にナトリウム、マグネシウム、カリウムなど)です。カルシウムイオン(Ca2+)として存在しますが、正確には炭酸水素カルシウム(Ca(HCO3)2)として水に溶けています。 鍾乳洞ができるのは岩石中の炭酸カルシウム(CaCO3)の隙間に、二酸化炭素(CO2、炭酸ガス)を含んだ水が流れ、炭酸水素カルシウムとなって岩石が溶けるからです(反応1)。もちろんこれには長い年月が必要です。 鍾乳洞に入ると、天井から垂れ下がる鍾乳石のツララをよく見かけます。これは、岩石が溶けるのとは逆反応、すなわち炭酸水素カルシウムを含んだ水が天井から滴下する間に、二酸化炭素が空気中に放出されると元の炭酸カルシウムに戻るからです(反応2)。長い年月をかけて、これが繰り返されると石のツララが成長します。 水道水を温めた時の化学反応は、反応2に相当しますので、水に溶けない石ができることになります。同じやかんや電気式ポットを使って長期間お湯を沸かしていると底に石が溜まります。これが水あかの正体です。 この水あかを出す反応2では、水中のカルシウム濃度が減少するわけですから、水はより軟水になります。一方、カルシウムなどの濃度が高い硬水は洗濯には適さない水です。理由は、石けんがカルシウムなどと反応して水に溶けない沈殿物(石けんカス)を作り、洗浄力が落ちるからです(最近は石けんカス生成を抑える洗剤もある)。 つまり、加熱した水を使った方が洗濯の効率が上がるわけで、「洗濯にはお風呂の残り湯を使え」と昔から言われているのはこのためです。このように、洗濯でもやかんの水あかができるのと同じ反応が見られます。

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