mosószerek
A mosószerek (mosószerek) olyan anyagok, amelyek fokozzák a víz detergens hatását. Az első tisztítószerek a természetben előforduló anyagokból nyert szappanok. De most, a mosószerek általában úgy értendők, mint szintetikus anyagok, amelyek hasonló mosóhatás a szappan. Szintetikus detergensek használják a mindennapi életben, az iparban, ezeket használják a fehérítés textíliák, a festés és méretezése szövetek, a lépésekben tisztítás és maratás fémek, sterilizáló berendezések az élelmiszeriparban és a kozmetikai termékek előállításához.
A leggyakoribb szintetikus detergensek a nátrium-szulfonátok. Számos fajta létezik, amelyek különböznek tulajdonságaikban. Különleges célokra más kapcsolatokat is használnak.
A szappan használata mindig bonyolult, ha a víz kemény. Mosás közben sok szappant kell eltöltenie, hogy elérje a "szappan" érzését. Ezt a sók, például a kalcium-bikarbonát vízben való jelenléte magyarázza, amelyek szappannal reagálva oldhatatlan vegyületeket képeznek. Csak azután, hogy az oldott sókat szappannal végzett reakcióval eltávolítjuk, további mennyiségű szappan hozzáadásával detergens tulajdonságai megnyilvánulnak. Ha szappanos öblítő kendővel kemény vízben történő mosás után kicsapódik egy oldhatatlan és nehezen eltávolítható "kalcium szappan", ami megrongálhatja a megjelenését. Ezért olyan helyeken, ahol kemény víz van a ruhaneműben, vízlágyító berendezést kell felszerelni.
A szappan előtt szinte minden szintetikus mosószer óriási előnye, hogy kemény vízben nem rosszabb, mint lágy vízben. A szintetikus mosószerek tervezett textiliparban indult főként Németországban, és a szintetikus mosószerek háztartási célokra - az Egyesült Államok után nem sokkal a második világháború, és az értékesítési nőtt nagyon gyorsan, és 1953-ban megegyezett az összeg az értékesítés szappant, majd gyorsan meghaladta azt.
Mosószerek mosáshoz és háztartáshoz. A kereskedelemben kapható mosószerek ritkán tiszta anyagok. Általában egyéb összetevőket, például vízlágyítót és fehérítőt tartalmaznak, amelyek növelik hatékonyságukat.
Egy darab "szappan" az arc- és kézmosáshoz valóban lehet szappan, talán szintetikus mosószer vagy mindkettő kombinációja. Az edények mosásához viszonylag enyhe tisztítószereket terveztek, mivel ezzel meg kell meríteni a kezét a tisztítóoldatba. A mosogatógépben erősebb eszközöket használhat. A mosószerek hatásának fokozásához különböző foszfátokat, szilikátokat és borátokat kell alkalmazni.
A mosandó ruhák mosószerekben, a mosószer mellett, még kétféle anyagot is használnak. Néhány - fehérítő - oxidálódik és ezáltal elpusztítja a szennyező anyagok és a színezőanyagok néhány típusát. A klasszikus oxidálószer ilyen célokra klór. A modern mosóporok bróm, peroxiborát (gyakran perborát) és monoperoxiszulfát alapú szelektív fehérítőt használnak.
Mások - az úgynevezett fehér erősítők vagy tisztítókat - do mossa ruháit szó szerint „fehérebb, mint a fehér”. Köztudott, hogy az alany teljesen fehér, ha tükrözi a fény esik rá. Ezért, a mosóporok hozzáadott „színtelen festék”, amely nem csak a teljes visszaverődés a látható fény, hanem egy részleges átalakítása ultraibolya (láthatatlan) világos vagy kékes fehér. Ennek eredményeként az anyag "káprázatos fehér" lesz.
A konyhai mosogató szennyeződésének eltávolítására mosószer por is használható. Erős detergenseket, fehérítőszereket és csiszolóanyagokat tartalmaz. A Teflon bevonattal ellátott, nem tapadós edények tisztításához alacsony súrlódású mosóporporokat használnak. Különösen hatékony keverékek, amelyek erős lúgokat tartalmaznak, a füstök kemencében történő eltávolítására szolgálnak.
A kemény víz komoly problémákat okoz a haj tisztításakor. Ebben az esetben hasznosak a szulfát típusú - C 12 H 25 OSO 3 Na alkil-szulfát szintetikus detergensek, amelyek természetes zsírokat mossanak.
Mosószerek hatása. A szappan már évezredek óta ismertté vált, de a viszonylag közelmúltban a kémikusok megértették, hogy miért rendelkeznek detergens tulajdonságokkal. A szennyeződés eltávolítására szolgáló mechanizmus lényegében ugyanaz a szappan és szintetikus mosószerek esetében. Tekintsük az asztali só, a hagyományos szappan és a nátrium-alkil-benzolszulfonát példáján, az egyik első szintetikus mosószer.
Vízben oldva a nátrium-klorid disszociálódik a pozitív töltésű nátriumionokhoz és a negatív töltésű kloridionokhoz. Szappan, azaz. nátrium-sztearát (I), egy anyag ahhoz hasonló, valamint a nátrium-alkil-benzol-szulfonát (II) hasonló módon viselkednek: alkotnak pozitív töltésű nátrium-ionok, de a negatív ionok, ellentétben a kloridion, tagjai mintegy ötven atomok.
Az (I) szappant a Na + és a C17H35COO képlettel lehet ábrázolni. ahol 17 szénatomot és hidrogénatomokat kapcsolnak hozzájuk, kanyargó lánccal nyúlnak ki. A nátrium-alkil-benzolszulfonát (Na + C12H25C6H4S03-) körülbelül azonos számú szénatomot és hidrogénatomokat tartalmaz. Azonban nem egy kanyargó láncolat formájában helyezkednek el, mint a szappan, de elágazó szerkezetű formában. E megkülönböztetés jelentősége később világossá válik. A mosószer hatására fontos, hogy a negatív ion szénhidrogén része vízben oldhatatlan. Azonban zsírokban és olajokban oldódik, és a zsír miatt a piszok a dolgokhoz ragaszkodik; és ha a felület teljesen tisztítódik a zsírból, a szennyeződés nem marad rajta.
Amint az ábrán látható, a szappan és az alkil-benzolszulfonát negatív ionjai (anionjai) általában a víz és a zsír közötti határfelületre koncentrálnak. A vízben oldódó, negatívan töltött vége a vízben marad, miközben a szénhidrogén rész a zsírba merül. Annak érdekében, hogy a felület leginkább megfeleljen, a zsírnak apró cseppecskék formájában kell lennie. Ennek eredményeképpen emulzió képződik - zsír (olaj) cseppecskék szuszpenziója vízben (III).
Ha egy zsíros film jelen van egy szilárd felületen, akkor a detergens tartalmú vízzel való érintkezés után a zsír elhagyja a felületet, és vízbe jut percenként. A szappan és az alkil-benzolszulfonát anionjai a víz egyik végénél vannak, és mások a zsírban. A zsírfólia által visszatartott szennyeződés az öblítéskor eltávolításra kerül. Így egyszerűsített formában képzelheti el a mosószerek hatását.
Minden olyan anyagot, amelyet hajlamosak gyűjteni az olaj-víz felületen, felületaktív anyagnak nevezik. Minden felületaktív anyag emulgeálószer, mivel elősegíti az olaj-vízben emulzió kialakulását, azaz E. "Keverés" az olaj és a víz; mindegyiknek detergens tulajdonságai vannak, és habot képeznek - miután minden hab olyan, mint a vízben lévő légbuborékok emulziója. De nem mindegyik tulajdonsága egyenlő mértékben fejeződik ki benne. Vannak olyan felületaktív anyagok, amelyek bőségesen habot képeznek, de enyhe tisztítószerek; vannak olyanok is, amelyek szinte nem habok, de csodálatos mosószerek. A szintetikus detergensek különösen magas tisztító hatású szintetikus felületaktív anyagok. Az iparban a "szintetikus detergens" kifejezés általában egy felületaktív komponenst, fehérítőszereket és más adalékokat tartalmazó készítményre vonatkozik.
Szappant, alkil-benzolszulfonátokat és sok más detergenst, ahol az anion zsírokban oldódik, anionosnak nevezzük. Vannak olyan felületaktív anyagok is, amelyekben a kation zsírban oldódik. Kationosnak nevezik őket. Egy tipikus kationos detergens, az alkil-dimetil-benzil-ammónium-klorid (IV)
egy kvaterner ammóniumsó, amely nitrogént tartalmaz, négy csoporthoz kötve. A klorid anion mindig a vízben marad, ezért hidrofil; A pozitív töltésű nitrogénhez kapcsolódó szénhidrogéncsoportok lipofilek. Az egyik ilyen csoport, a C14H29 hasonló a hosszú széntartalmú szénhidrogénlánchoz és az alkil-benzolszulfonáthoz, de pozitív ionhoz kapcsolódik. Ilyen anyagokat "fordított szappanoknak" neveznek. Néhány kationos mosószer erős antimikrobiális hatást fejt ki; azokat olyan mosószerekben használják, amelyeket nem csak mosásra, hanem fertőtlenítésre is szántak. Ha azonban szemirritációt okoznak, akkor aeroszolkészítmények esetén ezt a körülményt tükrözni kell a címkén szereplő utasításokban.
Egy másik típusú mosószer a nemionos tisztítószerek. Zsírban oldódó csoportot detergens (V) jelentése típusú zsír-oldható csoportok a alkilbenzolszulfonát és szappanok, és a maradékot - egy hosszú láncú, amely több oxigénatomot tartalmaz, és OH-csoport, a végén, amelyek hidrofil. Jellemzően a nemionos szintetikus detergensek nagy tisztaságúak, de gyengén formálnak habot.
Az 1950-es évek végén egy váratlan és kellemetlen jelenséget fedeztek fel. Számos ipari közösségben a csatornarendszer túlcsordult a habjal. A szennyvíz felett felhalmozódott piszkos hab felhője, a szél a szomszédos környéken habosított pelyheket hordott. Ez egészségügyi veszélyt jelentett, mivel a szennyvízből származó habzás fertőzésforrást jelenthet. Sőt, sok országban (az USA-ban - különösen a Long Island-en) történt valami a vízellátáshoz használt felszín alatti vízhez: a csapvíz habzóvá vált. Nyilvánvaló volt, hogy a szintetikus mosószerek oka: 1953 után többet vásároltak, mint a szappan. De a kérdés továbbra is fennállt: miért nem történt ez előbb?
Talaj baktériumokat találtunk, amelyek képesek "emészteni" a szappanmolekulákat, de a szintetikus detergenseket a baktériumok nem képesek metabolizálni. Az (I) szappanmolekula lipofil része egy el nem ágazó szénatornak, amelyek mindegyike csak két szomszédos szénatomhoz kapcsolódik. A (II) általános képletű nátrium-alkil-benzolszulfonátban a lipofil rész elágazó szénláncú. Ez nem akadályozza meg a mosást, de a természetes zsírokban, amelyekből szappan készül, ez a szerkezet nem fordul elő. Ezért a baktériumok nem tudtak megbirkózni vele. A problémát úgy oldották meg, hogy az elágazó láncot alkil-benzolszulfonátban helyettesítették. Egy ilyen detergens (VI) biológiailag lebontható, azaz E. mikroorganizmusok bontják le. Szerkezete szerint elég közel áll a szappan lineáris láncához, és a baktériumok képesek megbirkózni vele. Így a lineáris alkil-benzolszulfonát segít a kellemetlen probléma megoldásában.
A mosószerek mosáshoz való fejlesztésének legfrissebb fejlődése az enzimek használatával függ össze. Az enzimek olyan élő szervezetek által termelt anyagok, amelyek biokémiai reakciókat képesek katalizálni. felgyorsítják a reakciót, ám maguk nem változnak. Bizonyos enzimek olyan reakciókat katalizálnak, amelyek hasonlóak az élelmiszer emésztés során bekövetkező reakciókhoz, ezért nagyon hatékonyak a fű, tojás, tej, csokoládé, bébiételek és mártások foltainak eltávolításában. A detergensekben használt enzimek ártalmatlanok és nagyon kis mennyiségekben használatosak.
Az 1960-as évek végén és az 1970-es évek elején új probléma merült fel, részben a mosószerek széles körű használatával kapcsolatban. Ez az eutrofizációról, vagy az öregedésről szól, a tavakról. Az eutrofizációt általában környezetszennyezésnek nevezik, bár ez a folyamat természetes. Amikor alatt környezetszennyezés érteni kibocsátás vízbe, talajba vagy a levegő káros anyagok a növényi és állati élet, a eutrofizáció, éppen ellenkezőleg, okozza a túlzott felhalmozódása szükséges anyagokat az élet, mint a nitrátok és a foszfátok. A detergensekben használt foszfátok részt vesznek a növényi táplálkozásban. Amikor a foszfáttal gazdag szennyvíz belép a tóba, elkezdődik az algák és más vízi növények gyors növekedése. Ebben az esetben oxigént fogyasztanak, feloldják a tóban. A tó "fullad", és az oxigénhiány miatt elpusztul hal. Hulladék az emberi és állati hulladék is Eutrofizációt. Azonban a fő szerepet származik műtrágyák lemossuk termőföld.
Mosogatószer nem az egyetlen forrása a foszfátok tavak és foszfátok - nem az egyetlen oka az eutrofizáció azonban erőfeszítések folynak cserélni foszfátok mosó- és tisztítószerekben, különösen, nitril.
Nevolin F.V. A szintetikus mosószerek kémia és technológiája. M. 1971
Bukhshtab Z.I. A szintetikus detergensek technológiája. M. 1988