Синтетические моющие средства.
Синтетические моющие средства – это натриевые соли кислых сложных эфиров высших спиртов и серной кислоты:
R-CH2-OH + H-O-SO2-OH и R-CH2-O-SO2-OH + H2O
R-CH2-O-SO2-OH + NaOH и R-CH2-O-SO2-ONa + H2O
В последние годы производство синтетических моющих средств (СМС) в мире стало исчисляться уже десятками миллионов тонн в год. Однако их большую часть (70%) потребляют только жители наиболее развитых стран, составляющие всего около 20%. Около 70% потребляемых населением СМС расходуется на так называемую общую стирку (в США и Англии ее называют “тяжелой”), которая производится раз в 3-7 дней. Эту стирку, при которой стирают постельное, столовое и нательное белье, проводят чаще всего в стиральных машинах. Около 20% СМС расходуется на “легкую” стирку малозагрязненных изделий из тонких тканей вручную в теплой воде. СМС для легкой стирки не должны оказывать раздражающего действия на кожу рук, должны создавать обильную пену и хорошо стирать при температуре воды 25-45 С.
Несмотря на то, что наступила эпоха СМС, мыло еще полностью не сдало свои позиции: его рекомендуется использовать для ручной стирки изделий из хлопчатобумажных и льняных тканей.
Хозяйственное твердое мыло является смесью натриевых солей природных и синтетических жирных кислот. В зависимости от способа переработки твердое хозяйственное мыло подразделяют на пилированное (перетертое на вальцах), содержащее 72% натриевых солей жирных кислот, и обычное, содержащее 60 и 70% натриевых солей жирных кислот. Пилированное мыло имеет светло-желтый цвет, 70%-е обычное – желтый и темно-желтый, 60%-е, получаемое на основе жирового сырья с добавками нафтеновых кислот, - темно-коричневый (применяется главным образом для технических целей).
Из твердого хозяйственного мыла механическим путем в небольших объемах изготавливают мыльные порошки, гранулы, стружку. Так, для получения порошка смесь мыла и соды распыляют в среде холодного воздуха.
А теперь давайте немного поговорим о составе, компонентах синтетических моющих средств и о функциях, которые выполняет каждый из них.
Мы уже говорили о том, что люди пользовались мылом на протяжении многих веков, но только в XVIII – XIX веках предприняли попытки объяснить, почему оно отмывает грязь. Было показано, что мыло моет потому, что является поверхностно-активным веществом. Естественно, что при создании СМС поверхностно-активные вещества (ПАВ) стали их основными компонентами. Что же из себя представляют ПАВ? Какова их роль в процессе стирки? Известно, что ношенное более недели белье увеличивает свою массу почти на 5%: столько собирается на нем грязи. При стирке необходимо, чтобы грязь перешла с ткани в моющий раствор, в воду. Однако многие загрязнения (если не большинство) в воде не растворяются. Как же «оторвать» плохо смачиваемые частички грязи от волокна, удержать их в растворе и не дать им повторно осесть на ткань? Для смачивания ткани и частичек загрязнений, диспергирования и эмульгирования их и применяют ПАВ.
Но если частицы загрязнений в виде суспензий или эмульсий и перешли в моющий раствор, - это ещё не всё: они должны там остаться и не оседать снова на стираемом белье. Чтобы предотвратить такое повторное загрязнение белья, в моющие средства добавляют специальные антиресорбенты (карбоксиметилцеллюлозу, казеин и др.).
В пресной воде в растворенном состоянии всегда содержатся различные соли, в основном кальция и магния. Мыла и некоторые ПАВ образуют с этими солями нерастворимые соединения, которые оседают на ткани, затрудняют полоскание, придают ей жесткость.
В домашних условиях можно определить, жесткая или мягкая у вас вода. Для этого в горячей воде растворяют измельченное мыло: если после охлаждения раствор остается прозрачным – вода мягкая, раствор в жесткой воде при охлаждении покрывается пленкой. Ещё можно определить жесткость воды, пытаясь взбить мыльную пену: в жесткой воде она не образуется. При стирке в жесткой воде в стиральный раствор надо добавлять больше моющего средства, чем указано на упаковке.
Для связывания солей жесткости в состав СМС вводят специальные добавки: полифосфаты, силикаты, кальцинированную соду, некоторые другие соли. Напомним, что при стирке хозяйственным мылом эти добавки в моющий раствор вы должны вводить сами. В этом случае можно воспользоваться нашатырным спиртом, тринатрийфосфатом и кальцинированной содой. Следовательно, преимущество СМС заключается в том, что их кальциевые соли растворимы в воде. Поэтому в отличие от обычного мыла они не утрачивают моющее действие и в жесткой воде.
Моющие средства содержат также и щелочные добавки (в частности, кальцинированную соду), которые способствуют разрушению жировых загрязнений. В некоторые средства для стирки хлопка и льна вводят химические отбеливатели, в большинстве случаев перборат натрия. При температуре выше 65оС это соединение выделяет кислород, который обесцвечивает и окисляет органические соединения, одновременно дезинфицируя изделие.
Некоторые загрязнения белкового происхождения (кровь, пот, молоко, соусы, яйца) отстирываются особенно трудно. Молекулы белка прочно скрепляются с волокнами ткани и удерживают жир, углеводы, механические загрязнения, причем прочность этих связей со временем возрастает (поэтому грязное белье не должно лежать долго в ожидании стирки). При стирке в горячей воде белок свертывается и еще прочнее скрепляется с волокнами, а горячий утюг довершает дело. Для удаления загрязнений белкового происхождения существуют особые стиральные средства, содержащие ферменты – вещества биологического происхождения, которые при температуре не выше 40оС разрушают белки. После замачивания грязного белья в растворах моющих средств, содержащих ферменты, белковые загрязнения легче удаляются при последующей стирке. О наличии в моющих средствах ферментов всегда сообщается на упаковке; на это часто указывает и наличие в названии моющего средства приставки «био».
Эти средства предназначены для стирки изделий из льняных, хлопчатобумажных, искусственных и синтетических волокон. Их нельзя применять для стирки шерстяных и шёлковых тканей – вместе с белковыми загрязнениями может быть съедена и сама ткань. Необходимо помнить о том, что повышенная (выше 60*C) температура убивает ферменты, так что ни замачивать бельё, ни стирать его в горячей воде нельзя.
Таким образом, поверхностно-активные вещества, щёлочные добавки, химические отбеливатели и ферменты – это основные вещества, разрушающие загрязнения и удаляющие их с ткани, т.е. основные компоненты современных СМС.
Кроме указанных веществ СМС могут содержать ещё ряд полезных добавок. Так, чтобы бельё выглядело белоснежным, а окрашенные вещи –яркими, в состав моющих средств вводят оптические отбеливатели – флуоресцирующие вещества (так называемые белые красители), оседающие на ткани при стирке, но не разрушающие её. Они поглощают из солнечного спектра невидимые ультрафиолетовые лучи и “переводят” их в лучи видимые, причем такого цвета (синего или фиолетового), который, складываясь с жёлтым цветом, даёт белый, другими словами, обработанная поверхность отражает видимого света больше, чем поглощает, - она становится источником видимого света, приобретает кроме белизны особую яркость.
Чтобы у выстиранного