Question

Wyjaśnij jakie znaczenie dla napięcia powierzchniowego ma działanie detergentów?

Answer 1

Trudne pytanieDetergenty to syntetyczne środki piorące i mydlące nie zawierające mydła. Są to głównie sole sodowe kwasów sulfonowych (na przykład alkilobenzenosulfoniany, alkilosulfoniany) i wodorosiarczanów wyższych alkoholi. Detergenty są składnikami proszków do prania, płynów do mycia naczyń i zapobiegających elektryzowanie tkanin, szamponów i tym podobnych. Detergenty mają wiele cennych właściwości, które odróżniają je od mydeł: - tworzą w twardej wodzie rozpuszczalne sole wapniowe i magnezowe, - wykazują znacznie większą zdolność piorącą - ich wodne roztwory mają zdolność dobrego zwilżania powierzchni różnych materiałów (wspomaga to pranie materiałów zwłaszcza z włókien syntetycznych, gdyż są one znacznie gorzej zwilżane przez roztwory z mydeł) - zaletą wielu detergentów jest zbliżony do obojętnego odczyn tworzonych z nich kąpieli piorących (mydła tworzyły roztwory zasadowe) - neutralny odczyn powoduje, że nadają się do prania wełny, która podczas prania w odczynie zasadowym ulega niszczeniu, - mają wysoką zdolność piorąca w niskich temperaturach.
Te wszystkie właściwości przyczyniły się do tego, że mydła zostały praktycznie wyparte przez detergenty. Detergenty tak jak mydła są związkami powierzchniowo czynnymi, ale zawierają dodatkowo substancje zwiększające efekty ich działania (np. środki wybielające, enzymatyczne, zapachowe, wypełniacze i inne). W celu zwiększenia siły działania do detergentów dodaje się wypełniacze aktywne. Najpopularniejszym j najskuteczniejszym z nich jest trójpolifosforan, lecz ostatnio zastępowany jest przez inne wypełniacze aktywne, gdyż jest on szkodliwy dla środowiska. Proszki fosforanowe mają większą zdolność piorącą przy małych stężeniach proszku w kąpieli piorącej w przeciwieństwie do proszków bezfosforanowych. W proszkach bezfosforanowych system wypełniaczy aktywnych tworzą zeolit A, węglan sodu i polikarboksylan. W przypadku użycia małego stężenia proszku fosforanowego może wystąpić zjawisko inkrustracji, czyli osadzania się trudno rozpuszczalnych substancji na tkaninie oraz elementach urządzenia pralniczego. Gdy użyjemy proszku bezfosforanowego w niskim stężeniu w wodzie zjawisko inkrustracji będzie niewielkie, ale zdolność piorąca będzie niższa niż proszków fosforanowych. Niski poziom inkrustracji przy różnych stężeniach proszków bezfosforanowych oparty jest na zeolicie A. Zeolity są stale doskonalone i odpowiednio dobierane ze względu na nieszkodliwość dla środowiska, możliwość biodegradacji, a także wpływ na człowieka. Wypełniacz aktywny powoduje, że tkanina po praniu jest jasna i zachowuje żywe kolory. W celu usunięcia zabrudzeń kolorowych (np. plam z herbaty, kawy, soków owocowych itp.) do środków powierzchniowo czynnych dodaje się wybielacze chemiczne. Wybielacz jest utleniaczem, gdyż w kąpieli piorącej ma zdolność utleniania zabrudzenia i przejścia kolorowego zabrudzenia w formę bezbarwną. Sam ulega w kąpieli piorącej redukcji. Podchloryn sodu jest znanym wybielaczem, a jednocześnie substancją używaną w celach dezynfekcyjnych. Jego roztwór stanowi podstawę wielu środków wybielających, które stosowane są jako wyroby chemii gospodarczej (takie jak Clorox, ACE, Domestos). Środki te stosuje się jako wybielacze tkanin lub dezynfekujące środki czystości. Nadboran sodu jest obecnie dominującym wybielaczem zawartym w proszkach do prania. Rozkłada się kąpieli piorącej w temperaturze powyżej 60C uwalniając aktywny tlen, który działa wybielająco na barwne zabrudzenia. Aby proszek efektownie usuwał zabrudzenia w temperaturze 40-60C stosuje się aktywator, którym przeważnie jest TAED (tetraacetyloetylodiamina). TAED powoduje obniżenie temperatury, w której zaczyna uwalniać się aktywny tlen, który ma moc wybielającą. Pranie tkanin kolorowych w proszku z wybielaczem chemicznym może spowodować ich blaknięcie zwłaszcza gdy proszek zawiera aktywator (np. TAED). Hydrolazy, czyli enzymy stosowane w środkach do prania są związkami, które katalizują reakcję rozczepiania wiązań chemicznych z przyłączaniem wody. Enzymy mają zdolność rozkładu pewnych składników plam np. proteazy (rozszczepiają białka), amylazy (rozszczepiają skrobię), lipazy (rozszczepiają tłuszcze), celulazy (rozszczepiają kłaczki bawełny). Proteazy stosuje się najczęściej w środkach do prania, gdyż dzięki nim łatwiej usunąć zabrudzenia zawierające proteiny (białka) np. krew, jaja, mleko, kakao, szpinak, trawa. Przez działanie środków wybielających oraz suszenia proteiny ulegają utlenianiu i innym przemianom, co powoduje trwałe zaplamienia tkanin. Zastosowanie tego enzymu powoduje usunięcie trwałych zabrudzeń, które zostały wcześniej niedokładnie wyczyszczone, już w niskich temperaturach. Lipazy usuwają w niskich temperaturach tłuste plamy, np. z kosmetyków, tłuszczów do smażenia, czekolady, masła, mleka, tłuszczu z potu. Lipazy dodatkowo wzmacniają działanie środków powierzchniowo czynnych. Amylaza nie jest używana tak często jak proteazy czy lipazy. Enzym ten przyczynia się do usunięcia plam zawierających skrobię, np. plamy z czekolady. Celulaza poprawia działanie oczyszczające, działa zmiękczająco w stosunku do włókna celulozowego oraz ożywia kolory. Dzięki temu enzymowi tkanina nie traci miękkości oraz nie mechaci się. Enzymy są bardzo skuteczne i nie trzeba dodawać ich dużo do środków piorących, dzięki czemu pozwalają na oszczędne stosowanie proszków. Co najważniejsze enzymy łatwo i całkowicie ulegają biodegradacji. Innym ważnym składnikiem detergentów jest karboksymetyloceluloza, dzięki której brud nie osadza się ponownie na pranej tkaninie. Jednak nie polepsza działania piorącego.
Inne produkty zawierające mydła i detergenty : - produkty stosowane do mycia naczyń i wyrobów ze szkła (np. Ludwik, Dosia, Kop, „E”, Pur Universal i inne) - środki do mycia i czyszczenia np. urządzeń kuchennych i sanitarnych ~ środki ogólnego zastosowania służące do mycia podłóg, urządzeń kuchennych, sanitarnych i glazury (np. Ajax, MR.Proper, Domestos Universal) ~ środki do czyszczenia WC (np. WC Piker, Domestos) ~ specjalne środki myjące i czyszczące (np. do czyszczenia armatury, szampony samochodowe, środki do mycia i dezynfekcji w szpitalach, zakładach żywienia, zakładach przemysłowych) ~ środki zawierające substancje ścierające, stosowane między innymi do czyszczenia urządzeń sanitarnych (np. Cif, Skrzat) ~ pasty do zębów zawierające sproszkowane mydło ~ szampony, których podstawowymi surowcami są sproszkowane mydło lub detergenty o łagodnym działaniu
Ujemnym skutkiem powszechnego stosowania detergentów jest zanieczyszczenie środowiska przyrodniczego. Obecnie względy ekologiczne spowodowały dodatkowo konieczność zredukowania ilości stosowanych fosforanów. Fosforany zawarte w środkach piorących wywołują eutrofizację wód stojących i wolno płynących wód powierzchniowych, czyli wzbogacenie wód się w substancje odżywcze – pierwiastki biogenne (głównie azot i fosfor, a także potas i sód). Powoduje to nadmierną produkcję glonów, co prowadzi do gromadzenia się mułów. Przez co zaczynają dominować organizmy beztlenowe. W sumie jezioro może przekształcić się w staw, bagno lub torfowisko. Przełomem było odkrycie zeolitu A (sodowy krzemian glinu), przez co zapoczątkowano produkcję bezfosforanowych, czyli ekologicznych proszków do prania. Nie wszystkie składniki proszków do prania ulegają biodegradacji, czyli ich rozkładzie pod wpływem czynników środowiska. Co wpływa niekorzystnie na czystość wód powierzchniowych. Niektóre proszki do prania, a także szampony mogą wywoływać uczulenia co wpływa niekorzystnie na skórę człowieka. Poza tym w wyniku spożycia lub oblania skóry czy innej części ciała detergentem może dojść do poparzeń. Stosowanie mydeł produkowanych na podstawie soli sodowych przez osoby o skórze wrażliwej może doprowadzić do wysuszenia skóry, podrażnień i alergii. W tym celu do mydeł dodaje się detergenty o odczynie obojętnym lub lekko kwaśnym. Dzięki temu mydła mają odczyn zbliżony do obojętnego i zalecane są dla wrażliwej cery, gdyż mają neutralne pH (5,5). Mydła takie znaczniej lepiej usuwają brud, lecz przy tym także powłokę tłuszczowo-woskową, chroniącą skórę przed wysuszeniem, łuszczeniem i wyjałowieniem