Моющие средства
Моющее средство
СИНТЕТИЧЕСКИЕ МОЮЩИЕ СРЕДСТВА
АРХИВ "Студенческий научный форум". Индекс цитирования научной работы подсчитывается автоматически. Длительное время в процессе стирки наиболее часто используемым моющим средством было хозяйственное мыло или составы на его основе. Промышленность освоила производство синтетических моющих средств CMC , обладающих в ряде случаев более высокой эффективностью и экономичностью. При этом за последние годы заметно расширен ассортимент отбеливающих и чистящих средств. Отбеливатели вводят в состав синтетических моющих средств или выпускают отдельно для повышения степени белизны изделий после стирки. В прачечном производстве для обработки используют материалы: Моющими средствами называют сложные органические соединения, применяемые в чистом виде или с добавками для стирки изделий из текстильных волокон. Основной активной частью моющих средств являются моющие вещества. Они представляют собой органические соединения, обладающие поверхностной активностью, способностью образовывать пену и полуколлоидный раствор в воде. Благодаря поверхностной активности они понижают поверхностное натяжение воды, увеличивая тем самым её смачивающую способность. В молекуле моющих веществ имеется длинная углеводородная цепь R, которая для случая мыла на основе стеариновой кислоты содержит 17 атомов углерода и короткую часть в виде реакционной солеобразующей карбоксильной группы. Свойства моющих веществ зависят от вида и длины углеводородной части и природы активной группы. Углеводородная часть моющих веществ может содержать радикал алифатический СН 3 —СH 2 —СН СН 2 — сокращённо алкил или ароматический, например бензольный остаток арил. Бензол содержит лишь шесть углеродных атомов, поэтому в ароматический цикл вводят несколько углеводородных групп алкильный остаток. Моющие вещества с таким радикалом называют алкиларильными. Моющие средства представляют собой композиции, основной частью которых являются моющие вещества. Моющий эффект средства зависит от способности моющего вещества смачивать, диспергировать измельчать и эмульгировать загрязнение. Мыла хозяйственные обладают сравнительно высоким моющим эффектом. Они содержат преимущественно только моющие вещества натриевые или калиевые соли высших жирных кислот. В связи с тем, что синтетические моющие вещества в чистом виде не обладают высокой моющей способностью, их применяют в смеси с полезными добавками: Щелочные соли сода кальцинированная, триполифосфат, силикат натрия и т. Например, для стирки хлопковых и льняных тканей эффективно вводить в средства сильнощелочные добавки — соду. Гексаметафосфат образует в моющем растворе слабокислую среду, благоприятную для стирки шерстяных тканей. Нейтральные соли сульфат натрия являются наполнителями и улучшают структуру коллоидных растворов моющих средств. При введении отбеливателей в состав синтетических моющих средств не требуется подсинивания белья. Стабилизаторы пены алкилоламиды улучшают и стабилизируют ценообразование моющих средств. Для устранения повторного осаждения загрязнений ресорбции в состав синтетических моющих средств вводят карбоксиметилцеллюлозу КМЦ. Потребительными свойствами моющих средств являются моющая, пенообразующая и антиресорбционная способность, рН среды моющего вещества. Моющая способность — комплексный показатель оценки потребительных свойств моющих средств. Её определяют по степени восстановления белизны загрязненной ткани после одной или нескольких стирок в моющем растворе определённой консистенции. Моющая способность может быть выражена отношением белизны коэффициента отражения выстиранной ткани к белизне коэффициенту отражения белой незагрязненной ткани в процентах. Моющая способность зависит от поверхностной активности моющего вещества, его способности эмульгировать жировые и масляные загрязнения, жёсткости воды, температуры, рН среды и др. В мягкой не содержащей солей Са, Mg, Fe воде наиболее высокую моющую способность проявляет жировое мыло. Хорошую моющую способность имеют первичные алкилсульфаты и алкиларилсульфонаты. Более низкой моющей способностью по убывающей обладают вторичные алкилсульфаты, алкилсульфонаты, катионоактивные, неионогенные синтетические моющие вещества. С увеличением жёсткости воды моющая способность мыла может быть утрачена полностью, в то время как у синтетических моющих веществ она уменьшается лишь наполовину, а в присутствии электролитов почти не изменяется. Пенообразовательную способность моющих растворов характеризуют объёмом или высотой столба пены, а также пеноустойчивостью, т. В мягкой воде мыло образует более обильную и устойчивую пену, чем синтетические моющие вещества. Кальциевые и магниевые соли, обусловливающие жёсткость воды, заметно понижают пенообразовательную способность. При появлении электролитов и алкилоламидов повышается способность моющих веществ образовывать обильную и устойчивую пену в жёсткой воде. Антиресорбционная способность характеризует стабилизирующее действие моющих веществ. Моющие вещества должны не только удалять загрязнения с поверхности, но и удерживать их в растворе, препятствовать повторному осаждению, т. Мыла обладают высоким стабилизирующим действием. Мелкие частицы загрязнения повторно осаждаются на очищаемой поверхности, и ткани после многократных стирок приобретают серый оттенок. Для повышения антиресорбционной способности моющих веществ вводят различные добавки КМЦ. В зависимости от вида и количества нейтральных и щелочных солей моющий раствор имеет различную среду рН — кислую, нейтральную, слабо- и сильнощелочную. В зависимости от рН среды изменяется также моющая способность моющих веществ. Например, анионоактивные моющие вещества мыло, алкилсульфаты и сульфонаты проявляют моющий эффект лишь в щелочной и нейтральной среде, в кислой среде они сами закрепляются на ткани. Такое различие свойств зависит от характера заряда растворённых в воде активных частей молекулы моющего вещества. Поэтому характер заряда моющих веществ следует учитывать при выборе моющего средства для определённых условий стирки. Моющее действие обусловлено способностью моющих веществ адсорбироваться на поверхностях воды и твёрдых тел, повышать их смачиваемость, образовывать пену и устойчивые взвеси частиц в воде. Как известно, загрязнения представляют собой смесь твёрдых частиц пыли, сажи, соли и др. Трудность удаления загрязнений водой связано с гидрофобностью поверхности грязевых частиц. Чтобы отделить оторвать загрязнение, моющая жидкость должна обладать хорошей смачиваемой способностью содержать мыло или другое поверхностно-активное моющее средство. Моющая жидкость легко проникает в поры тканей и других материалов, в трещинки грязевых частиц, а также между загрязнениями и отстирываемой поверхностью. Частицы грязи набухают, дробятся, обволакиваются плёнкой мыла, при этом уменьшается сцепление частиц грязи между собой и очищаемой поверхностью рис. В процессе отрыва загрязнений от очищаемой поверхности происходит одновременно их измельчение, эмульгирование перевод жировой части загрязнения в раствор и суспензирование распределение твёрдых частиц загрязнений в моющем растворе. Выше было сказано, что моющие средства находятся в растворе в виде молекул и агрегатов. Агрегаты образуют более прочные плёнки вокруг переведённых в моющий раствор частиц грязи, что предотвращает слипание частиц грязи и повторное осаждение их на материале. В процессе стирки в моющий раствор попадает большое количество пузырьков воздуха. При этом они обволакиваются плёнкой мыла. Пузырьки воздуха, заключенные в мыльную пленку, как имеющие малый удельный вес, стремятся всплыть на поверхность. При всплывании на поверхность мыльного раствора прочность плёнок вокруг пузырьков воздуха увеличивается, так как они покрываются вторым слоем молекул мыла, расположенным на границе раздела воды и воздуха. Сталкиваясь, они образуют пену. Концентрация мыла в плёнке вследствие накопления молекул мыла выше, чем в моющем растворе. Пена способствует механическому уносу загрязнений. При взбалтывании моющего раствора частицы загрязнений, покрытые мыльной пленкой, прилипают к плёнкам пузырьков и вместе с ними всплывают, сталкиваясь в пене. Таким образом, моющий раствор хорошо смачивает загрязнение, облегчая их набухание, измельчение и перевод во взвешенное состояние в раствор. Механическое воздействие, повышенная температура и пена облегчают осуществление моющего процесса. Для обработки в прачечном производстве используют материалы: Стирка производится в водных растворах, поэтому рассмотрим основные свойства воды. Вода — одно из наиболее распространённых в природе и важных веществ. Поверхность Земли, занятая водой, в 2,5 раза больше поверхности суши. В природе чистая вода не встречается, она всегда содержит примеси каких-либо веществ. В частности, взаимодействуя с солями, содержащимися в земной коре, она приобретает определённую жёсткость. Показателями, определяющими качество воды, являются: Среди показателей, характеризующих качество воды, используемых для технологических целей прачечными и предприятиями химической чистки и крашения одежды, наиболее важным является её жёсткость. Именно эти ионы придают специфические свойства природным водам. Если концентрация этих ионов велика, то воду называют жесткой, если мало — мягкой. Общая жёсткость складывается из кальциевой и магниевой. По отношению к процессам умягчения воды различают жёсткость карбонатную и некарбонатную. Карбонатная жёсткость вызвана присутствием гидрокарбонатов кальция и магния: При кипячении гидрокарбонаты разрушаются; образующиеся при этом малорастворимые соли углекислый кальций СаСО 3 и гидроксид магния Мg ОН 2 выпадают из раствора в осадок; общая жёсткость воды уменьшается на величину карбонатной жёсткости. Поэтому карбонатную жёсткость называют также временной, которую можно устранить кипячением. Остальная часть жёсткости, сохраняющаяся после кипячения воды, называется карбонатной. Она определяется содержанием в воде кальциевых и магниевых солей сильных кислот, главным образом сульфатов и хлоридов: При кипячении эти соли не удаляются, а поэтому некарбонатную жёсткость называют также постоянной жёсткостью. Особенно большой жесткостью отличаются вода морей и океанов. Жёсткую воду перед употреблением умягчают различными способами: При одновременном добавлении извести и соды можно устранить карбонатную и некарбонатную жёсткость. При этом карбонатная жёсткость устраняется известью Са ОН 2 , а некарбонатная — содой Nа 2 СО Карбонат кальция СаСО 3 и гидроксид магния Мg ОН 2 выпадают в осадок. Наиболее современный способ устранения жёсткости воды основан на применении катионитов катионитный способ. Существуют твёрдые вещества, которые в своем составе содержат подвижные ионы, способные обмениваться на ионы внешней среды. Они получили название ионитов. Особенно распространены ионообменные смолы, получаемые на основе синтетических полимеров. Иониты ионообменные смолы делятся на две группы. Одни из них обменивают свои катионы среды и называются катионитами, другие обменивают анионы и называются анионитами. Для устранения жесткости воды применяют катиониты — синтетические ионообменные смолы и алюмосиликаты, например:. Их состав можно условно выразить общей формулой — NaR, где: Если пропускать воду через слой катионита, то ионы натрия будут обмениваться на ионы кальция и магния. Таким образом, ионы кальция и магния переходят из раствора в катионит, а ионы натрия — из катионита в раствор; жёсткость воды при этом устраняется. Для процесса стирки большое значение имеет равномерное и быстрое смачивание волокон. Основными причинами, препятствующими смачиванию и пропитыванию волокна жидкостью, являются:. Вода обладает относительно высоким поверхностным натяжением и плохо смачивает волокна, особенно загрязнённые жировыми и воскообразными веществами. Растворимые в воде вещества, которые уменьшают её поверхностное натяжение, называют смачивателями или поверхностно-активными веществами ПАВ. Представителем ПАВ являются мыла. Мыло — это натриевые или калиевые соли высших карбоновых жирных кислот. Обычно мыла состоят главным образом из смеси солей пальмитиновой, стеариновой и олеиновой кислот, причём считают, что натриевые соли образуют твёрдые мыла, калиевые соли — жидкие мыла. Исходным сырьем для получения мыла служат растительные масла подсолнечное, хлопковое и др. Мыло получают действием водных растворов едких щелочей на жиры при нагревании. При соединении со щёлочью жир отмыливается, то есть распадается на глицерин и на соль жирной кислоты и едкого натра:. СН 2 -О-СО-С 17 Н 35 СН 2 -ОН. В настоящее время успешно решается задача получения мыла из непищевого сырья. Для этого применяют заменители жира — синтетические карбоновые жирные кислоты. Различают мыло туалетное, хозяйственное и техническое. Такое деление обусловлено процентным содержанием солей жирных кислот. Являясь солью основания и слабой кислоты, мыло при растворении в воде подвергается гидролизу, в результате чего мыльный раствор имеет щелочную реакцию:. Одним из важнейших свойств мыла является его способность переводить жиры и масла в состояние эмульсии. Это свойство и обуславливает его моющее действие. В мыльных растворах резко понижается поверхностное натяжение жидкостей, и создаются условия, способствующие хорошему смачиванию. Высокая эмульгирующая способность мыльных растворов соответствует и высокому моющему действию. Сцептизирование и удержание в суспензии частиц загрязнений является ценным свойством мыльных растворов и проявляется тем в большей степени, чем сильнее выражены способности эмульгирования и пенообразования. Характерное и очень ценное практическое свойство мыла — пенообразование. Свойство мыльных растворов — давать большее или меньшее количество пены в значительной степени зависит от химического состава жирных кислот и свойств растворяющей среды. Способность пениться объясняется коллоидной природой мыльных растворов и зависит от ряда факторов: Пенообразование возникает обычно при механическом воздействии на мыльный раствор. Реагирует с солями жидкости, образуя кальциевые и магниевые мыла, которые не обладают моющими действиями и представляют собой сероватые хлопья, оседающие на ткани в виде загрязнения. Образуется свободная едкая щёлочь, которая неблагоприятно действует на волокна шёлковых, шерстяных и синтетических тканей. Из щелочных солей наиболее широкое применение в стирке одежды нашла кальцинированная сода Na 2 СО 3. При приготовлении мыльного раствора сода применяется в основном для умягчения воды, нейтрализации кислот, содержащихся в загрязнениях одежды, разложения загрязнений и для поддержания определённой щёлочности моющих растворов. В приготовляемый мыльно-содовый раствор в первую очередь вносится сода. Это делается для предупреждения свёртывания мыла. Нормы расхода мыла и соды на стирку 1 кг сухого белья в граммах приведены в табл. Различают 4 степени загрязнения белья и обмундирования. I степень — слабозагрязненное не затёртое и без пятен белье и обмундирование;. II степень — среднезагрязнённое с пятнами, затёртыми местами изделия, например, постельное бельё, полотенца;. III степень — сильнозагрязнённое с большим числом пятен, сильно затёртыми местами предметы, например, заношенное нательное бельё;. IV степень — особозагрязнённое белье с бытовыми и производственными загрязнениями, например, кухонные полотенца, портянки. Под нормой расхода понимают определённое количество материалов, которое необходимо затратить на единицу обрабатываемой продукции с обеспечением полного удаления загрязнений с наименьшим действием моющих материалов на прочность и гигиенические свойства тканей. Истребование производится на 3-ю степень загрязнённости белья, при стирке в жёсткой воде, то есть по 32 кг мыла и соды на 1 т белья. При обработке изделий в прачечных применяют различные синтетические моющие средства, которые имеют ряд преимуществ по сравнению с мылом: В жёсткой воде моющая способность мыла уменьшается, оно даёт осадок на одежде, в то время как многие СМС хорошо стирают в жёсткой воде и даже морской воде. СМС могут быть изготовлены с заранее заданными свойствами. Основным сырьем для получения СМС являются продукты переработки нефти и газа. По консистенции они вырабатываются в виде порошков, жидкостей и паст. Наибольшее распространение получили порошкообразные моющие средства, однако жидкие пастообразные средства имеют свои преимущества. Эти средства легче растворяются в воде и дозируются, производство их дешевле и не требует специального сушильного оборудования. Основу СМС составляют поверхностно-активные вещества. Кроме ПАВ, в состав СМС входят активные добавки: В прачечных предприятиях Министерства Обороны используют синтетические моющие средства в виде порошков. Наибольшее применение находят стиральные порошки: Такие порошки можно подавать в стиральные машины автоматически с помощью специальных устройств. При этом отпадает необходимость в баках для приготовления моющих растворов и системе трубопроводов. При использовании стиральных порошков обеспечивается их точная дозировка, что способствует получению стирального раствора необходимой концентрации. После стирки, особенно многократной, ткань не имеет необходимой белизны, поэтому она подвергается отбеливанию. Отбеливание производят в определённых условиях окислителями, которые химически взаимодействуют с окрашенными и неотмытыми веществами, превращая их в бесцветное. Окислители, применяемые для отбеливания, называют отбеливающими веществами. В качестве отбеливающих веществ наиболее часто используют гипохлорит натрия, перекись водорода и перекисные соли перборат, перкарбонат, персульфат. Для ликвидации желтизны тканей и для усиления эффекта, приданного текстильным материалам в процессе отбеливания, используют оптические отбеливатели. Эффект действия оптических отбеливателей основан на явлении флуоресценции, то есть на кратковременном послесвечении некоторых органических веществ, возбужденных жёсткими квантами света. Иными словами, нанесённые на волокно бесцветные оптические отбеливатели поглощают падающие на них кванты света в ультрафиолетовой невидимой части спектра, возбуждаются за счёт этого и испускают сине-фиолетовое свечение в длинноволновой, то есть видимой части спектра. Благодаря сине-фиолетовому свечению желтизна волокнистых материалов погашается и они смотрятся как белые. В качестве оптических отбеливателей используют органические соединения разнообразной структуры: Обработку отбеливающими веществами, как правило, проводят для белья, прошедшего стирку в мыльно-содовом растворе. К отделочным веществам относят крахмал, его заменители и синтетическую синьку. Аппретирование крахмаление придает белью более красивый внешний вид, плотность и определённую жёсткость. После аппретирования белье меньше сминается и загрязняется: Параллельно с развитием производства синтетических моющих средств в настоящее время в качестве заменителей пищевого крахмала применяют водорастворимые высокомолекулярные вещества — карбоксиметилцеллюлозу КМЦ , поливиниловый спирт ПВС и полиакриламид ПАА. Эти материалы обладают устойчивостью к микроорганизмам и высокой клеящей способностью, что повышает прочность ткани после аппретирования. Аппретированию, как правило, подвергают только столовое бельё. Для увеличения белизны бельё обычно подсинивают синтетической синькой. Подсинивание уничтожает незначительный жёлтый оттенок белья, придаёт ему более красивый вид и голубоватый цвет. Если бельё застирано и имеет значительную желтизну, подсинивание не достигает цели, так как сочетание жёлтого и синего цветов придаёт ткани грязновато-зелёный оттенок. Обработку отделочными веществами применяют, главным образом, для белья, прошедшего стирку в мыльно-содовом растворе. В процессе эксплуатации швейные изделия нательное, тёплое и постельное белье, хлопчатобумажное обмундирование загрязняются, теряют свои гигиенические свойства и внешний вид. Загрязнения разрушающе действуют на текстильные материалы и оказывают отрицательное влияние на здоровье военнослужащих. Для устранения этих недостатков производят стирку изделий с использованием моющих средств. Довольно продолжительное время наиболее часто используемым в процессе стирки моющим средством было хозяйственное мыло или составы на его основе. В последние десятки лет круг используемых средств этой группы значительно расширился. Современные стиральные порошки содержат до 20 химических веществ: Каждый химикат выполняет свою функцию. В настоящее время при обработке белья в прачечных предприятиях используют следующие материалы: В зависимости от применяемых материалов различают стирку в водном растворе мыла и кальцинированной соды и стирку в водном растворе синтетических стиральных порошков. Отбеливающие и отделочные материалы, главным образом, применяют для дальнейшей обработки белья, прошедшего стирку в мыльно-содовом растворе. Ответственность за выполнение этих мероприятий возлагается на начальника вещевой службы войсковой части. Постановление Правительства Российской Федерации от Приказ МО РФ от Правила технологического процесса обработки белья в прачечных, М.: Технологический анализ на предприятиях химчистки и прачечных. Вход в Личный портфель. АРХИВ "Студенческий научный форум" Текст научной работы размещён без изображений и формул. Полная версия научной работы доступна в формате PDF. Полная версия научной работы. Чтобы удалить загрязнения необходимо: По величине жёсткости природную воду различают: При этом карбонатная жёсткость устраняется известью Са ОН 2 , а некарбонатная — содой Nа 2 СО 3: Для устранения жесткости воды применяют катиониты — синтетические ионообменные смолы и алюмосиликаты, например: Основными причинами, препятствующими смачиванию и пропитыванию волокна жидкостью, являются: При соединении со щёлочью жир отмыливается, то есть распадается на глицерин и на соль жирной кислоты и едкого натра: Являясь солью основания и слабой кислоты, мыло при растворении в воде подвергается гидролизу, в результате чего мыльный раствор имеет щелочную реакцию: Наряду с положительными свойствами мыло обладает существенными недостатками: I степень — слабозагрязненное не затёртое и без пятен белье и обмундирование; II степень — среднезагрязнённое с пятнами, затёртыми местами изделия, например, постельное бельё, полотенца; III степень — сильнозагрязнённое с большим числом пятен, сильно затёртыми местами предметы, например, заношенное нательное бельё; IV степень — особозагрязнённое белье с бытовыми и производственными загрязнениями, например, кухонные полотенца, портянки. Состав синтетических стиральных порошков приведён в табл. Синтетическое моющее средство 20 14 2. Триполифосфат натрия 25 40 3. Мыло - 6 4. Сода 25 20 5. Метасиликат натрия жидкое стекло 5 5 6. Сульфат натрия 14 6 7. Карбоксиметилцеллюлозы КМЦ 0,9 0,9 8. Для аппретирования используют крахмал: Заключение В процессе эксплуатации швейные изделия нательное, тёплое и постельное белье, хлопчатобумажное обмундирование загрязняются, теряют свои гигиенические свойства и внешний вид. Список использованной литературы 1. Эксплуатация военной одежды и обуви. Для участия в дискуссии, вы можете пройти авторизацию через соц. Перейти к обсуждению работы. Полная версия научной работы доступна в формате PDF Полная версия научной работы КБ Индекс цитирования научной работы подсчитывается автоматически.
Теста д лепки
Нарды короткие играть без регистрации
Как подключить электроплиту hansa самостоятельно видео
МОЮЩИЕ СРЕДСТВА детергенты — вещества, усиливающие моющее действие воды. Первыми детергентами были мыла, полученные из встречающихся в природе веществ. Но сейчас под детергентами обычно понимают синтетические вещества, по моющему действию сходные с мылом. Синтетические моющие средства используются в быту, в промышленности их применяют для отбеливания текстиля, при крашении и аппретировании тканей, на стадиях очистки и травления металлов, для стерилизации оборудования в пищевой промышленности, а также в производстве косметики. Наиболее распространенные синтетические моющие средства — сульфонаты натрия. Существуют их многочисленные разновидности, несколько различающиеся по свойствам. Для специальных целей используются и другие соединения. Использование мыла всегда осложняется, если вода жесткая. Это объясняется присутствием в воде солей типа гидрокарбоната кальция, которые реагируют с мылом, образуя нерастворимые соединения. Лишь после того как растворенные соли удалены реакцией с мылом, прибавление дополнительных количеств мыла приводит к проявлению его моющих свойств. Поэтому в районах с жесткой водой в прачечных приходится устанавливать оборудование для умягчения воды. Громадное преимущество почти всех синтетических моющих средств перед мылом состоит в том, что в жесткой воде они действуют не хуже, чем в мягкой. Производство синтетических моющих средств, предназначенных для текстильной промышленности, начиналось в основном в Германии, а синтетических детергентов бытового назначения — в США вскоре после Второй мировой войны, причем их сбыт рос чрезвычайно быстро и в сравнялся по объему с продажей мыла, а затем быстро превзошел ее. Моющие средства для стирки и домашнего хозяйства. Имеющиеся в продаже моющие средства редко представляют собой чистые вещества. Обычно они содержат и другие компоненты, например, умягчители воды и отбеливатели, которые увеличивают их эффективность. Для мытья посуды предназначаются относительно мягкие детергенты, поскольку при этом приходится погружать руки в моющий раствор. В посудомоечной машине можно использовать более сильные средства. Для усиления действия моющих средств применяют различные фосфаты, силикаты и бораты. В моющих средствах для стирки белья, помимо собственно детергента, используют еще два рода веществ. Одни из них — отбеливатели — окисляют и тем самым разрушают некоторые виды загрязнителей и красящих веществ. Классическим окислителем для этих целей служит хлор. В современных стиральных порошках используют более избирательные отбеливатели, основанные на броме, пероксиборате часто называемом перборатом и монопероксисульфате. Известно, что предмет является совершенно белым, если отражает весь свет, падающий на него. Для удаления грязи с кухонной раковины также применяется моющий порошок. Он содержит сильные моющие средства, отбеливатели и абразивы. Для очистки непригорающих сковород, покрытых тефлоном, используют моющие порошки с низкой абразивностью. Особо эффективные смеси, содержащие сильные щелочи, предназначены для удаления пригара в печах. Жесткая вода создает серьезные проблемы и при мытье волос. В этом случае полезными оказываются синтетические моющие средства сульфатного типа — алкилсульфаты C 12 H 25 OSO 3 Na, которые смывают природные жиры. Мыло известно уже тысячи лет, но только относительно недавно химики поняли, почему оно обладает моющими свойствами. Механизм удаления грязи в сущности один и тот же для мыла и синтетических моющих средств. Рассмотрим его на примере поваренной соли, обычного мыла и алкилбензолсульфоната натрия, одного из первых синтетических детергентов. При растворении в воде поваренная соль диссоциирует на положительно заряженные ионы натрия и отрицательно заряженные хлорид-ионы. Мыло, то есть стеарат натрия I , сходные с ним вещества, а также алкилбензолсульфонат натрия II ведут себя подобным же образом: Однако расположены они не в виде извилистой цепочки, как в мыле, а в виде разветвленной структуры. Значение этого различия станет ясно позднее. Для моющего действия важно то, что углеводородная часть отрицательного иона нерастворима в воде. Однако она растворима в жирах и маслах, а ведь именно благодаря жиру грязь прилипает к вещам; и если поверхность полностью очищена от жира, грязь не задерживается на ней. Как показано на рисунке, отрицательные ионы анионы мыла и алкилбензолсульфоната склонны концентрироваться на поверхности раздела воды и жира. Водорастворимый отрицательно заряженный конец остается в воде, тогда как углеводородная часть погружена в жир. Чтобы поверхность раздела была наибольшей, жир должен присутствовать в виде мельчайших капелек. В результате образуется эмульсия — взвесь капелек жира масла в воде III. Если на твердой поверхности имеется пленка жира, то при контакте с водой, содержащей детергент, жир покидает поверхность и переходит в воду в виде мельчайших капель. Анионы мыла и алкилбензолсульфоната находятся одним концом в воде, а другим — в жире. Грязь, удерживаемая пленкой жира, удаляется при полоскании. Так в упрощенном виде можно представить себе действие моющих средств. Любое вещество, склонное собираться на поверхности раздела масло — вода, называют поверхностно-активным веществом. Но не все эти свойства выражены у них одинаково. Есть поверхностно-активные вещества, которые обильно образуют пену, но являются слабыми моющими средствами; есть и такие, которые почти не пенятся, но представляют собой прекрасные моющие средства. Синтетические детергенты — это синтетические поверхностно-активные вещества с особо высокой моющей способностью. Мыло, алкилбензолсульфонаты и многие другие моющие средства, где именно анион растворяется в жирах, называют анионоактивными. Имеются также поверхностно-активные вещества, в которых жирорастворимым является катион. Типичный катионный детергент, хлорид алкилдиметилбензиламмония IV является солью четвертичного аммония, содержащей азот, связанный с четырьмя группами. Хлорид-анион всегда остается в воде, поэтому его называют гидрофильным; углеводородные группы, связанные с положительно заряженным азотом, являются липофильными. Одна из этих групп, C 14 H 29 , похожа на длинную углеводородную цепочку в мыле и алкилбензолсульфонате, но она присоединена к положительному иону. Некоторые из катионоактивных детергентов обладают сильным антимикробным действием; их применяют в составе моющих средств, предназначенных не только для мытья, но и для дезинфекции. Однако если они вызывают раздражение глаз, то при их использовании в аэрозольных составах это обстоятельство должно быть отражено в инструкции на этикетке. Еще один тип моющих средств — неионные детергенты. Жирорастворимая группа в детергенте V представляет собой нечто вроде жирорастворимых групп в алкилбензолсульфонатах и мылах, а остаток — это длинная цепь, содержащая множество кислородных атомов и OH-группу на конце, которые являются гидрофильными. Обычно неионные синтетические моющие средства проявляют высокую моющую способность, но слабо образуют пену. В конце х годов обнаружено неожиданное и неприятное явление. Во многих промышленных населенных пунктах канализация стала переполняться пеной. Облака грязной пены громоздились над стоками, ветер разносил хлопья пены по окрестностям. Это создавало угрозу здоровью, поскольку пена из канализации могла быть источником инфекции. Более того, во многих странах в США — особенно на Лонг-Айленде что-то случилось с подземными водами, используемыми для водоснабжения: Было очевидно, что причина в синтетических моющих средствах: Липофильная часть молекулы мыла I представляет собой неразветвленную цепочку углеродных атомов, каждый из которых связан только с двумя соседними атомами углерода. А в алкилбензолсульфонате натрия II липофильная часть имеет разветвленную цепь углеродных атомов. Стирке это не мешает, но в природных жирах, из которых делают мыло, такая структура не встречается. Поэтому-то бактерии не могли с ней справиться. Проблема была решена путем замены разветвленной цепи в алкилбензолсульфонате на неразветвленную. Такой детергент VI поддается биодеградации, то есть расщепляется микроорганизмами. По своей структуре он достаточно близок к линейной цепи мыла, и бактерии могут с ним справиться. Таким образом, линейный алкилбензолсульфонат помог решить неприятную проблему. Последние успехи в разработке моющих средств для стирки связаны с применением ферментов. Ферменты — это вещества, производимые живыми организмами, которые способны катализировать биохимические реакции, то есть они ускоряют реакцию, но сами при этом не изменяются. Определенные ферменты катализируют реакции, подобные тем, которые идут при переваривании пищи, поэтому они очень эффективны для удаления пятен от травы, яиц, молока, шоколада, детской пищи и соусов. Ферменты, используемые в составе моющих средств, безвредны и применяются в очень малых количествах. В конце х — начале х годов возникла новая проблема, отчасти связанная с широким использованием моющих средств. Речь идет об эвтрофикации, или старении, озер. Эвтрофикацию обычно относят к загрязнениям окружающей среды, хотя процесс этот естественный. Если под загрязнением окружающей среды понимается выброс в водоемы, атмосферу или почву веществ, вредных для растительного и животного мира, то эвтрофикация, напротив, вызывает избыточное накопление необходимых для жизни веществ, например нитратов и фосфатов. Фосфаты, используемые в моющих средствах, участвуют в питании растений. Когда богатые фосфатами сточные воды попадают в озеро, начинается ускоренный рост водорослей и других водных растений. При этом расходуется кислород, растворенный в водоеме. Отходы жизнедеятельности человека и животных также способствуют эвтрофикации водоемов. Основной же вклад вносят удобрения, смываемые с сельскохозяйственных угодий. Моющие средства не единственный источник фосфатов в озерах, а фосфаты — не единственная причина эвтрофикации, тем не менее, предпринимаются усилия по замене фосфатов в составе детергентов, в частности, нитрилтриацетатом. Химия и технология синтетических моющих средств. Технология синтетических моющих средств.
Физико-химические свойства моющих средств
Засолка свежей сельди в домашних условиях
Сколько стоит монета 5 рублей 2003 года
Справочник химика 21
Каталог рубль бум на декабрь 2015
Понятие режим дня