Detergenty - opis działania, właściwości i zastosowanie

Home

Author's Page

WiersZone

Napisz

O Autorze

Links

 

 

Detergenty to ogólna nazwa środków piorących, myjących i czyszczących, których roztwory wodne lub emulsje ułatwiają usuwanie zabrudzeń z powierzchni ciał stałych, np. tkanin, szkła, ceramiki i metali. Są to środki powierzchniowo czynne, czyli związki chemiczne, których cząsteczki są zbudowane z dwóch elementów o przeciwnym powinowactwie do wody — z części hydrofobowej (o małym powinowactwie do wody) oraz części hydrofilowej (o dużym powinowactwie do wody). Część hydrofobową stanowi najczęściej alifatyczna lub alkiloaromatyczna grupa węglowodorowa zawierająca od dziesięciu do dwudziestu dwóch atomów węgla, natomiast część hydrofilową stanowi ugrupowanie o charakterze soli (np. –COONa, –SO3Na, –N(CH3)3Cl) lub większa liczba polarnych grup organicznych (np. –OH, –CH2–O–). Czasem  w środkach powierzchniowo czynnych występują wypełniacze, wybielacze chemiczne i inne środki zwiększające aktywność składnika podstawowego. Działanie detergentów polega na adsorbowaniu się na granicy faz, czyli gromadzeniu się w wodzie cząsteczek tych substancji na powierzchni zetknięcia roztworu z fazą gazową (powietrze), ciekłą (np. olej) lub stałą (powierzchnia naczynia, tkaniny itp.). Obniża to napięcie powierzchniowe na granicy faz lub zmienia ładunek powierzchniowy i dzięki temu substancja powierzchniowo czynna wykazuje właściwości emulgujące, myjące i piorące. Niektóre detergenty wykazują działanie zmiękczająco – antyelektrostatyczne na tkaniny. Podwyższona zwilżalność ułatwia oczyszczanie powierzchni.

Ze względu na charakter chemiczny grupy polarnej rozróżnia się:

 

Ø     Detergenty anionowe (np. alkaliczne sole kwasów karboksylowych, sole estrów kwasu siarkowego i sole kwasów sulfonowych),

Ø     Detergenty kationowe (aminy alifatyczne)

Ø     Detergenty niejonowe (produkty kondensacji alkoholi, amin i kwasów tłuszczowych oraz alkilofenoli z tlenkiem etylenu)

Ø     Detergenty amfolityczne

Detergenty są podstawowym składnikiem środków piorących. W odróżnieniu od tradycyjnych mydeł detergenty zachowują skuteczność także w wodzie twardej.  Niektóre z nich znajdują zastosowanie jako herbicydy (środki chwastobójcze) i insektycydy (środki owadobójcze).

Proszek do prania to mieszanina rozdrobnionych substancji zawierająca: enzymy; związki powierzchniowo czynne (sulfoniany alkilowe lub siarczany alkoholi); związki zmiękczające wodę np. fosforany lub zeolity, które podczas prania wiążą jony wapniowe i magnezowe; środki wybielające (podchloryny, związki nadtlenkowe, np. nadborany oraz tetraacetyloetylenodiamin, który reaguje z nadtlenkami dając organiczne nadkwasy). Zeolity są to minerały, zwykle bezbarwne lub białe, czasem zabarwione na kremowo, różowo, zielonkawo. Powstają głównie w wyniku procesów hydrotermalnych, niekiedy tworzą się także w strefie wietrzenia. Często wypełniają pustki wśród skał wulkanicznych (np. bazaltów, andezytów). Występują także we współczesnych osadach oceanicznych. Szczególną cechą zeolitów jest zdolność gromadzenia wody (tzw. woda zeolityczna) w kanalikach struktury krystalicznej. Woda ta może być usunięta przez podgrzewanie, a następnie ponownie pochłonięta lub zastąpiona przez inne substancje. Ze względu na tę właściwość zeolity są powszechnie wykorzystywane do oczyszczania wody, rozdzielania mieszanin różnych substancji (sita molekularne), jako nośniki detergentów i katalizatorów. Obecnie produkuje się znaczne ilości zeolitów syntetycznych.

Mydła to związki organiczne, sole (najczęściej sodowe i potasowe) wyższych kwasów karboksylowych zwanych kwasami tłuszczowymi, najczęściej palmitynowego (C15H31COOH), stearynowego (C17H35COOH) i oleinowego (C17H33COOH), o wzorach ogólnych odpowiednio CnH2n+1COONa i CnH2n-1COONa (gdzie n wynosi 11 - 17); otrzymywane przez  zmydlanie tłuszczów zwierzęcych (głównie łoju) lub utwardzonych olejów roślinnych, często z dodatkiem oleju kokosowego i kalafonii. Zmydlanie to hydroliza estrów w środowisku zasadowym. Produktami zmydlania są sole kwasów organicznych oraz alkohole. Działanie mydła. Mydło ułatwia zwilżanie tłuszczów przez wodę, wytwarza się trwała emulsja tłuszczu w wodzie. Tarcie podczas mycia oraz intensywne mieszanie podczas prania powoduje wytwarzanie emulsji tłuszczu z wodą. Tworzy się przy tym piana, która utrzymuje cząsteczki brudu na powierzchni, utrudniając powtórne zetknięcie się z powierzchnią czyszczoną. Cząstka brudu otaczana jest częścią hydrofobową skierowaną w stronę cząsteczki brudu. Odrywając cząstkę brudu od powierzchni wody molekuły mydła unoszą ją z pianą. Mydło jest pierwszą znaną substancją  powierzchniowo czynną. Należy do środków anionowoczynnych, jest stosowane powszechnie do mycia, prania oraz do niektórych celów technicznych. Osad z mydła w twardej wodzie tworzy się, ponieważ są w niej rozpuszczone sole wapnia lub magnezu, które reagują z mydłem sodowym lub potasowym...

2 C17H35COONa + CaCl2  à  Ca(C17H35COO)2 + 2 NaCl

...i powstają nierozpuszczalne w wodzie mydła wapniowe lub magnezowe.

Mydła mają tym mniejszą skuteczność, im twardsza jest woda, dlatego fakt ten wykorzystano do określania twardości. Służy do tego tak zwany roztwór Clarka, czyli roztwór mydła potasowego w alkoholu etylowym.

Odporność detergentów na biochemiczną degradację jest jedną z przyczyn zanieczyszczenia rzek i zbiorników wodnych tymi związkami.

 

© Copyright 2004 by Danielsoft. All rights reserved. Do not use any of the information in your website. Zabraniam używania niniejszych treści na innych niż ta stronach. Drukowanie i przetwarzanie poza Internetem dozwolone.