温泉の成分が多いと、何が変わるのか

温泉に入っていると、さまざまな違いを感じることがある。

海水のように塩辛い温泉。鉄錆のような匂いがする温泉。腐った卵のような硫黄の匂いが漂う温泉。肌に触れるとぬるぬるする温泉もあれば、まるで普通の水のように、さらりとした温泉もある。こうした違いの一部は、温泉に含まれる成分によって生まれている。

温泉分析書で温度やpH、溶存物質の総量、陽イオンと陰イオンを確認すれば、その温泉がどのような性質を持っているのか、ある程度は分かる。だが、成分の名前が分かっただけでは、まだ物足りない。

ナトリウムが多い温泉には、どのような特徴があるのだろう。カルシウムが多いと何が変わるのだろう。鉄や硫黄の成分が多いと、なぜ独特の色や匂いが生まれるのだろう。そして、成分の濃い温泉と薄い温泉では、何が違うのだろうか。

ただし、先に断っておきたい。温泉の特徴は、ある成分が何mg含まれているかだけで決まるわけではない。 水の中では、複数の成分が同時に存在している。さらに、温度やpH、酸素との接触などによって、物質の状態は変わっていく。そのため、同じ成分を多く含む温泉でも、色や匂い、肌触りが違うことは珍しくない。

それでも、成分ごとの特徴を知っておけば、温泉分析書を見る楽しみは大きく広がる。 この記事では、実際の温泉でよく見かける成分を中心に、それぞれが温泉にどのような個性を与えているのかを考えてみたい。

1｜ナトリウムと塩化物イオン——温泉が塩辛くなる理由

最初に取り上げたいのは、ナトリウムイオンと塩化物イオンだ。この二つは、温泉分析書でもよく見かける成分である。

ナトリウムはNa⁺、塩化物イオンはCl⁻という化学式で表される。僕たちが普段使っている食塩、つまり塩化ナトリウムをつくっているのも、この二つだ。そのため、ナトリウムと塩化物イオンを多く含む温泉では、塩味が感じられる場合がある。 海水に近いほど塩分濃度が高い温泉では、非常に強い塩味を示すこともある。

ただし、温泉の塩分は、必ずしも海水から来ているわけではない。 かつて地層の中に閉じ込められた海水が地下に残されている場合もあれば、火山活動や地球深部の流体によって塩素が運ばれてきている場合もある。塩辛い温泉だからといって、海に近いとは限らない。

塩化物泉は、身体が温まりやすい温泉として紹介されることがある。入浴後に肌の表面へ塩分が残ることで、保温感に関係する可能性があると説明されることもある。しかし、実際の温かさの感じ方は、湯温や入浴時間、周囲の気温などにも強く左右される。塩化物イオンが多いというだけで、必ず身体が温まりやすいと断定することはできない。

また、同じナトリウムを多く含む温泉でも、陰イオンが違えば、まったく別の温泉になる。 ナトリウム－塩化物泉とナトリウム－炭酸水素塩泉では、主要な陽イオンは同じだが、陰イオンの種類が違うため、水の化学的な性質も違う。ナトリウムが多いという情報だけでは足りず、ナトリウムが何と組み合わさっているのかまで見ることで、初めて泉質の特徴が分かってくる。

2｜炭酸水素イオン——水の中の炭酸は、条件で姿を変える

次に、炭酸水素イオンを考えてみよう。炭酸水素イオンは、HCO₃⁻という化学式で表される。

名前に「炭酸」という言葉が入っているため、炭酸飲料のように泡が出るものを想像するかもしれない。しかし、炭酸水素イオンと二酸化炭素は、同じものではない。 炭酸水には二酸化炭素が溶け込んでいて、その一部は水と反応し、炭酸水素イオンなどとして存在している。そして、水のpHなどの条件によって、二酸化炭素と炭酸水素イオンの割合は変わる。炭酸に関係する物質は、水の中でいつも同じ状態でいるわけではないのだ。

この性質は、温泉を理解するうえで大事になる。地下で二酸化炭素を多く含む水が石灰岩などと反応すると、カルシウムや炭酸水素イオンが増えることがある。その水が地表へ出ると、圧力の低下によって二酸化炭素が抜けていく場合がある。すると水の化学的な状態が変わり、炭酸カルシウムが沈殿しやすくなることがある。

温泉の湯口や浴槽の縁に、白い結晶のようなものが付いていることがある。炭酸カルシウムの析出物であれば、地下で水に溶けていた物質が、地表で固体へ変わったものだ。

一方、ナトリウム－炭酸水素塩泉には、肌が滑らかに感じられる温泉がある。これは、炭酸水素塩やpH、皮膚表面の状態などが肌触りに関わっているためと考えられる。ただし、炭酸水素イオンの量だけで、すべすべした感覚の強さが決まるわけではない。

また、炭酸水素塩泉だからといって、必ず身体に泡が付くわけでもない。泡の付きやすさを考えるには、遊離二酸化炭素の量を見る必要がある。

3｜遊離二酸化炭素——身体に泡が付く温泉

温泉の中でも、特に分かりやすい特徴を持っているのが、二酸化炭素を多く含む温泉だ。温泉に入ると、身体の表面に小さな泡が付いてくることがある。細かい気泡が腕や脚に集まり、しばらくすると大きくなって、水面へ上がっていく。あの泡に関係するのが、水に溶けている遊離二酸化炭素だ。

炭酸飲料のペットボトルの蓋を開けると、圧力が下がり、水に溶けていた二酸化炭素が気体として現れる。温泉でも同じように、地下の高い圧力のもとで溶けていた二酸化炭素が、地表へ出て圧力が下がることで、気泡になる場合がある。 そして、浴槽の中で身体や壁面に気泡が付くことがある。

日本の療養泉の分類では、遊離二酸化炭素が温泉水1kg中に1,000mg以上含まれると、二酸化炭素泉の基準を満たす。ただし、1,000mg未満だから泡が付かないわけではない。 気泡の発生には、温度や圧力、水の流れ、気泡ができる面の状態なども関係する。

また、分析書に二酸化炭素が多く含まれていると書かれていても、浴槽に届くまでにガスが抜けている場合がある。身体に付く泡の多さを、分析書の数字だけから正確に予測することは難しい。

二酸化炭素を含む温泉では、温泉の鮮度によって、入浴したときの体験が大きく変わりうる。 湧き出した直後には豊富に含まれていた二酸化炭素が、時間とともに失われていく。浴槽への供給方法によって気泡の付き方が違うのはそのためで、温泉の成分と温泉の供給方法が、直接結びついている。

4｜カルシウム——温泉が岩石をつくる

カルシウムも、温泉でよく見かける成分のひとつだ。カルシウムイオンはCa²⁺という化学式で表され、プラス2の電荷を持っている。カルシウムを含む温泉では、どの成分と組み合わさっているかによって、さまざまな特徴が生まれる。

たとえば、炭酸水素イオンを多く含む水では、条件が変わることで炭酸カルシウムが沈殿する場合がある。炭酸カルシウムは、石灰岩や鍾乳石などをつくっている物質だ。温泉地では、炭酸カルシウムが長い時間をかけて析出し、岩石のように厚い層になることがある。 こうした析出物は石灰華と呼ばれる。温泉の湧出口や浴槽の縁が、白や黄褐色の硬い物質に覆われていることがあるが、石灰華である場合もある。

僕は、石灰華は温泉を楽しむうえで非常に面白い現象だと思う。地下水は、岩石と反応して成分を溶かし込む。しかし、地表へ湧き出したあとには、今度は新しい鉱物をつくり出している。温泉に入るだけでなく、浴槽の周りを観察することで、地球の化学反応を目にすることができるのだ。

ただし、カルシウムが多ければ、必ず石灰華ができるわけではない。 水の中に炭酸水素イオンがどれだけ含まれているか、二酸化炭素がどの程度抜けるか、pHや温度がどう変化するかなど、さまざまな条件が関係する。

また、カルシウムと硫酸イオンが多い場合には、石膏、つまり硫酸カルシウムの析出が関わることもある。同じカルシウムでも、組み合わさる成分が違えば、別の鉱物が生まれるのである。

5｜硫酸イオン——硫黄の匂いとは別のもの

温泉分析書を読むとき、特に混同しやすいのが、硫酸イオンと硫黄の関係だ。硫酸イオンはSO₄²⁻という化学式で表され、この成分を主要な陰イオンとして含む温泉は、硫酸塩泉に分類される。しかし、硫酸塩泉だからといって、必ず腐った卵のような硫黄の匂いがするわけではない。

僕たちが硫黄の匂いとして感じているものは、主に硫化水素という別の物質だ。硫酸イオンも硫化水素も硫黄という元素を含んでいるが、化学的な状態は大きく違う。硫酸イオン自体には、硫化水素のような匂いはない。温泉に含まれている硫酸イオンの量を見ても、その温泉がどれくらい硫黄臭いかは分からないのである。

硫酸塩泉には、カルシウム－硫酸塩泉やナトリウム－硫酸塩泉などがある。かつては、カルシウム－硫酸塩泉を石膏泉、ナトリウム－硫酸塩泉を芒硝泉と呼んでいた。 これらの旧泉質名は、今でも温泉の案内などで見かけることがある。

硫酸塩泉の魅力は、硫酸イオンが多いことだけではない。ほかの陽イオンやpH、温度などとの組み合わせによって、それぞれ異なる温泉の個性が生まれる。 温泉分析書を読むときには、硫酸イオンだけでなく、硫酸イオンがどのような成分と組み合わさっているのかを見てみたい。

6｜硫黄——白く濁る温泉と、独特の匂い

では、硫黄の匂いがする温泉では、何が起こっているのだろう。中心になる物質のひとつが、硫化水素だ。硫化水素は、H₂Sという化学式で表される気体で、腐った卵のような独特の匂いを持っている。火山地帯の温泉などには、この硫化水素が含まれていることがある。

地表へ出た温泉水が空気中の酸素と接触すると、硫化水素が酸化され、条件によっては硫黄の微粒子ができる場合がある。微粒子が水中に分散すると、光が散乱され、温泉が白く濁って見えることがある。温泉らしさを感じさせる乳白色の温泉は、こうした化学反応によって生まれている場合があるのだ。

ただし、硫黄泉だからといって、必ず白く濁るわけではない。 硫黄に関係する成分が水に溶けたまま存在していれば、温泉は透明な状態を保つことがある。また、乳白色の温泉がすべて硫黄で白くなっているわけでもない。炭酸カルシウムやシリカなどの微粒子が、白濁に関わっている場合もある。

日本の療養泉の分類では、硫化水素など、決められた硫黄成分を合計した「総硫黄」が、温泉水1kgあたり2mg以上含まれていれば、硫黄泉の基準を満たす。わずか2mgという数字だが、泉質を判定するうえでは大事な量なのである。ただし、総硫黄の数字だけで匂いの強さは決まらない。 硫黄に関係する物質がどのような状態で存在しているのか、どの程度ガスが放出されているのかによっても、匂いは変わる。

なお、硫化水素は高濃度では有毒な気体である。 特に噴気地帯や換気の悪い場所では危険な場合があり、匂いの強弱だけで安全性を判断することはできない。硫黄の匂いは温泉の個性を感じるための手がかりにはなるが、安全に楽しむためには、管理された入浴施設を利用することが大切だ。

7｜鉄——透明だった温泉が赤くなる理由

鉄も、温泉の個性を生み出す代表的な成分だ。鉄を含む温泉では、湧き出した直後は透明に近い状態だった温泉が、時間の経過とともに赤褐色へ変わることがある。赤褐色への変化は、鉄の酸化によって起こる。

地下の酸素が少ない環境では、鉄が二価鉄という状態で水に溶け込んでいることがある。ところが、温泉水が地表へ出て酸素に触れると、二価鉄が酸化され、三価鉄へと変わっていく。三価鉄は、水のpHなどの条件によって、水酸化鉄や酸化水酸化鉄などの固体になりやすい。その結果、透明だった温泉が、黄色や赤褐色に濁っていくことがあるのである。 兵庫県の有馬温泉の金泉は、代表的な例だ。

ただし、鉄が多ければ必ず赤くなるわけではない。 強い酸性の温泉では、鉄が水に溶けた状態を保つ場合がある。そのため、鉄を含んでいるにもかかわらず、透明な温泉が存在する。

また、赤褐色の沈殿物が多いことと、いまの浴槽水に溶けている鉄の量が多いことも、必ずしも同じではない。すでに酸化して沈殿した鉄が浴槽内にたまっていれば、温泉が赤く見えても、水に溶けている鉄の濃度は低くなっている可能性がある。温泉の色は成分を示す手がかりにはなるが、色だけを見て、いまの水に何がどれだけ溶けているかを判断できるわけではないのだ。

8｜メタけい酸——よく見かける「美肌成分」は何なのか

温泉分析書で、もうひとつ注目してみたいのがメタけい酸だ。メタけい酸は、H₂SiO₃という化学式で表され、温泉分析では、ケイ素を含む溶存成分の量を示すために使われている。

ケイ素は、地殻をつくる主要な元素のひとつだ。岩石には、石英や長石など、ケイ素を含む鉱物がたくさんある。地下水がこうした岩石と反応すると、水の中へケイ素を含む成分が溶け込むことがある。 そのため、温泉分析書にもメタけい酸という項目が登場する。

メタけい酸は、温泉の紹介で「美肌成分」と呼ばれることがある。だが、この呼び方は、そのまま受け取らないほうがよい。

日本の温泉法では、メタけい酸が温泉水1kgあたり50mg以上含まれていれば、温度が25℃未満でも温泉の成分基準を満たす。ただし、50mgという数値は、温泉であるかどうかを判定するための基準であって、美容効果が現れる境目を示しているわけではない。

また、メタけい酸の濃度が高いほど肌がすべすべするという単純な関係が、すべての温泉で成り立つわけでもない。肌触りには、pHや温度、ほかの溶存成分、皮膚の状態などが関わっている。メタけい酸が多いことは、温泉の化学的な特徴として理解するべきだろう。

温泉分析書を読んでいると、つい、特定の成分が多いことに特別な価値を与えたくなる。しかし僕は、成分の多さと、入浴したときの心地よさを、同じものとして扱わないことが大切だと思う。

9｜成分が濃い温泉は、よい温泉なのか

ここまで、さまざまな温泉成分を見てきた。それぞれの成分には違う特徴があり、温泉の色や匂い、味、析出物などに関わっている。では、こうした成分がたくさん含まれていれば、それだけ優れた温泉なのだろうか。実は、そうとは限らない。

溶存物質が非常に多い温泉では、塩分などが強く感じられる場合がある。しかし、成分が濃いからといって、誰にとっても快適なわけではない。 強い酸性の温泉では、肌に刺激が生じることがある。塩分を多く含む温泉でも、肌の状態によっては刺激を感じる場合がある。一方、成分の薄い単純温泉には、比較的穏やかな浴感を持つものもある。

また、温泉の心地よさは、成分だけで決まるものではない。 温度、湯量、浴槽の大きさ、温泉の流れ、周囲の景色など、さまざまな条件が関わっている。

さらに、同じ成分を含んでいても、地表に出てから化学的な変化が起こっていれば、入浴時に感じられる特徴が違う場合もある。二酸化炭素を多く含む温泉でも、浴槽へ届くまでにガスが抜けてしまえば、身体に付く泡は少なくなるかもしれない。鉄を多く含む温泉でも、酸化して沈殿する前と後とでは、温泉の色や状態が違ってくる。成分表の数字だけでは、実際の入浴体験を十分に説明できないのだ。

だから、成分の濃さによって温泉を順位づけるのではなく、成分の違いを楽しむということだろう。 塩分の濃い温泉には、塩分の濃い温泉ならではの特徴がある。炭酸水素イオンを多く含む温泉には、また違う個性がある。鉄や硫黄を含む温泉には、色や匂いの変化を観察する面白さがある。それぞれが違う温泉なのだから、同じ基準で優劣を決める必要はない。

10｜成分を知ると、温泉の違いを楽しめる

温泉分析書に記されている数字は、最初は難しいものに感じられる。しかし、成分ごとの特徴を知ってくると、数字からさまざまなことを想像できるようになる。

ナトリウムと塩化物イオンが多ければ、塩分の強い温泉なのかもしれない。カルシウムと炭酸水素イオンが多ければ、湧出口に石灰華ができているかもしれない。遊離二酸化炭素が多ければ、身体に細かい泡が付く可能性がある。鉄を多く含む温泉なら、湧出口と浴槽で色が違うかもしれない。硫黄に関係する成分が多ければ、硫化水素の匂いや、白濁を引き起こす化学反応について考えられる。

ただし、これらはあくまで可能性だ。 実際には、温度やpH、酸素との接触、成分の組み合わせによって、違う結果になることもある。

しかし、僕はそこが面白いのだと思う。分析書を読んで予想し、実際に温泉へ入って確かめてみる。想像していたとおりの温泉に出会うこともあれば、まったく違う印象を受けることもある。そうした経験を積み重ねていくと、次第に自分の好きな温泉の傾向が見えてくる。

温泉の成分を知ることは、温泉の良し悪しを判断するためではなく、一つ一つの温泉が持つ違いを、もっと深く味わうための方法なのだ。

次に温泉へ行ったときには、分析書に書かれた成分と、実際に感じた温泉の特徴を比べてみてほしい。なぜ、この温泉は塩辛いのだろう。なぜ、透明なのに硫黄の匂いがするのだろう。なぜ、カルシウムが多いのに、浴槽の縁には析出物が見られないのだろう。そうした小さな疑問が、温泉を楽しむ新しい入口になる。