かずのすけの化粧品評論と美容化学についてのぼやき

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「酸化」と「還元」について①



かなりざっくりですが『酸化剤』と『還元剤』の話までしたと思います。


ちょっとだけ説明しましたが

美容室での「パーマ」や「カラーリング」は

酸化剤とか還元剤の力を応用した酸化還元反応によって行われていますし、

「美白」という作用もビタミンC誘導体などの還元性を応用した作用です。

最近注目されている「抗酸化成分」というのも、

この酸化還元に由来するものです。



つまりこういう美容関連における

『ちょっとだけ不思議な現象』

というのは大体がこの酸化還元が関与しているケースが大半です。




ちなみに酸化還元反応は高校化学の範囲ではありますが、

内容が結構難しいのでこれも受験生泣かせな内容でもありますね(^_^;)


まぁ美容で考える程度であれば反応式を書ける必要は無いので、

あくまで感覚的にだけ捉えられれば十分でしょう。


あまり難しくなり過ぎないようにイメージで理解できる説明を心がけたいと思います( ̄^ ̄)ゞ


で、今日はもう少しだけ酸化剤還元剤について詰めていきたいと思います。

(酸化数とか電気陰性度の話はもうちょっと待ちましょう…笑)




◎酸化剤と還元剤のイメージ



世の中の物質っていうのはそれぞれ特有のエネルギーがあります。

このエネルギーについて深く語りだすと難しい話なので割愛しますが、



なぜ酸化剤や還元剤と呼ばれるものがこうも不思議な現象を引き起こすのかというと、


それはこれらの物質が一般的な物質と比べ

エネルギーが多すぎたり少なすぎたりして

非常に不安定な状態になってしまっているからです。




例えば『酸化剤』とは、


このようにエネルギーが溢れてしまっている化学物質です。

・酸素(活性酸素)
・過酸化水素
・過マンガン酸カリウム
・ニクロム酸カリウム
・フッ素/塩素/臭素(ブロム)/ヨウ素
・硝酸
・臭素酸
・塩素酸

などなど


地球の大気組成上「酸素」がくっついているものが多いのですが、

実際には酸化剤として働くのは酸素だけではなくて

「ハロゲン」と呼ばれている化学物質も酸化剤として働きます。

むしろハロゲンの塩素ガスフッ素ガスは、

酸素もタジタジの超強力な酸化剤です。
(吸入すれば死ぬ猛毒ガスです)



『次亜塩素酸』も塩素系の酸化剤ですが、

強力な漂白剤水道水の消毒剤として利用されています。


ちなみにパーマの2剤では

「オキシ」とか「ブロム」とか言われる物がありますが、

あれも『過酸化水素』(オキシ)や『臭素酸』(ブロム)のことです。



いろいろと使われていますね~(^_^)



酸化剤は周囲の物質と比べ持っているエネルギーが非常に大きいため、

否応無しに周囲の物質にエネルギーを与えて安定化を図ります。


その結果周囲の物質は一時的に構造を破壊されたり、

逆に新しい構造を形成したりするわけですね。




対して『還元剤』は、


逆にエネルギーが不足していて不安定な化学物質です。


・水素
・硫化水素
・シュウ酸
・チオ硫酸ナトリウム
・アスコルビン酸(ビタミンC)
・システアミン
・チオグリコール酸

などなど


「還元作用は体に良い」

みたいに言われることがあるのですが…

ちょっとここには語弊があります。



確かに『ビタミンC』とかは体に良いと言えますが、

硫化水素とかチオグリコール酸とかシュウ酸とかは普通に毒物ですから、


よくある

【 還元=健康  酸化=不健康 】


みたいな構図は大間違いです。


還元剤が体に良いならパーマ剤を一気飲みしてみたら良いですよ(-_-;)
(良い子は絶対にやらないで下さいね!)




周囲の物質と多かろうと少なかろうとエネルギー的に格差があるということは、

周囲の物質とエネルギーの交換を行いやすいということです。



還元剤は酸化剤とは逆にエネルギーを吸収してしまう物質なので、

他の物質同士の結合に使っていたエネルギーを奪い取って結合を切断したり

不安定な構造を安定化させるなどの効果もあるわけです。






↑はあくまでイメージですが、

酸化還元反応を視覚的に表した構図です。


本当は別に酸化剤の相手が還元剤である必要はないですし、

逆に還元剤の相手が酸化剤である必要はありません。


安定な物質を相手にしたとしても、

構造などを変化させることで無理矢理エネルギーを譲渡/吸収して

安定化させるように反応は進んでいきます。


生成物や反応物ももうちょっと複雑な感じになるのですが

まぁぼや~っとイメージだけ捉えるにはこの程度で十分かと思います(^_^;)

(何か重大な問題などあればドシドシご指摘下さい!)





ただ途中段階でどのような破壊活動が行われても、

最終的には安定なところに行き着くのが酸化還元反応です。



もちろんそれが我々の皮膚や組織にダメージを与えることであっても、

分子レベルで見た場合にはそれも全て安定な構造に帰着しているのです。





…ところで、

「酸化」と「還元」について①

では、


酸化剤→電子が足りないから電子を奪う物質

還元剤→電子が多いから電子を与える物質


という風に説明していました。


あれ、、

今回は

酸化剤→エネルギーが多い

還元剤→エネルギーが足りない

と紹介しているのにお気づきでしょうか?



不思議ですが、これは間違えているわけではないですよ。

これこそ酸化還元の一番ややこしいところなのですが・・・

また次回以降で説明できればと思います(^-^;)




(つづく)




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