Синтетические моющие средства

     Синтетические моющие средства легко дозируются, хорошо растворяются в воде при комнатной  температуре, не требуют предварительного умягчения воды и хорошо отмывают загрязнение в воде любой жесткости, в том числе и морской. Синтетические  моющие средства проявляют моющее действие при сравнительно низкой температуре (20--30°С), хорошо отмывают ткань в  нейтральной, кислой и щелочной среде, но сами не повышают щелочности раствора. В результате хорошо сохраняется  свежесть окраски и уменьшается  износ тканей. Стирка синтетическими моющими средствами менее трудоемка, чем жировым мылом; значительна  ниже и расход их при достижении моющего эффекта, одинакового с  жировым мылом. Так, при употреблении жирового мыла наилучшая концентрация моющего раствора в мягкой воде 0,2--0,3%, а синтетических моющих препаратов--0,05--0,2%.

     Однако  синтетические средства, содержащие в качестве моющих веществ алкиларилсульфонаты, вызывают раздражение кожи лица и  рук. Некоторые сульфонолы трудно биоусвояемы, т. е. не разлагаются бактериями до простых, легко усвояемых и безвредных продуктов. Они загрязняют водоемы  и вызывают гибель животных и растительных организмов. В СССР выпускают преимущественно  биоуевояемые (биологически мягкие) синтетические  моющие вещества.

     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. 

2.6 Моющая способность  СМС

     Моющая  способность современных СМС  не определяется обилием пены. Более  того, есть поверхностно-активные вещества, вовсе не дающие пены и тем не менее превосходно удаляющие  загрязнения. Практически пена нужна  лишь при ручной стирке вещей из тонкой ткани, вязаных вещей и  некоторых других, которые стирают, не смачивая сильно, чтобы при сушке  они не потеряли формы. Обильная и  устойчивая пена в моющих растворах  резко осложняет стирку в стиральных машинах. Во-первых, из-за пены снижается  механическое воздействие на ткань, необходимое для удаления грязи, во-вторых, при обильной пене моющий раствор может переливаться через  край. Поэтому для стирки в стиральных машинах выпускаются мало пенящиеся  средства, содержащие стабилизаторы  пены. При стирке такими средствами количество пены невелико и, главное, мало зависит от температуры (а как  известно, при использовании многих обычных моющих средств пены тем  больше, чем выше температуры стирального  раствора).

     К названию отечественных моющих средств, предназначенных для стирки в  стиральных машинах, часто добавляют  слово “автомат” (например, “Эра-автомат”, “Лотос-автомат”). Ими можно стирать, конечно, и вручную.

     Существуют  и другие функциональные добавки: активаторы разложения химического отбеливателя, гидротропы - вещества, улучшающие растворимость компонентов, комлексоны - вещества, связывающие соли железа, и т. д.

     Итак, поступающие в продажу моющие средства различных по свойствам, назначению, могут быть порошкообразными, жидкими, в виде паст. Из всего многообразия этих средств надо выбрать то, которое  вас больше устраивает.

     В быту, не говоря о промышленности, мойке  подвергают разные предметы и объекты. Загрязняющие вещества бывают самые  разнообразные, но чаще всего они  малорастворимые или нерастворимы в воде. Такие вещества, как правило, являются гидрофобными, поскольку водой  не смачиваются и с водой не взаимодействуют. Поэтому нужны  и различные моющие средства. Если попытаться дать определение, то мытьем можно назвать очистку загрязненной поверхности жидкостью, содержащей моющее вещество или систему моющих веществ. В качестве жидкости в быту используют главным образом воду. Хорошая моющая система должна выполнять  двойную функцию: удалять загрязнение  с очищаемой поверхности и  переводить его в водный раствор. Значит, моющее средство также должно обладать двойной функцией: способностью взаимодействовать с загрязняющим веществом и переводить его в  воду или водный раствор. Следовательно, молекула моющего вещества должна иметь  гидрофобную и гидрофильную части. Фобос - по-гречески означает страх, боязнь. Значит, гидрофобность означает боящийся, избегающий воду. Филео - по-гречески - люблю, а гидрофильность - любящий, удерживающий воду. Гидрофобная часть молекулы моющего вещества обладает способностью взаимодействовать с поверхностью гидрофобного загрязняющего вещества. Гидрофильная часть моющего вещества взаимодействует с водой, проникает  в воду и увлекает с собой частицу загрязняющего вещества, присоединенную к гидрофобному концу.

     Таким образом, моющие вещества должны обладать способностью адсорбироваться на пограничной  поверхности, т.е. обладать поверхностной  В настоящее время химическая промышленность выпускает большое  количество различных синтетических  моющих средств (стиральных порошков). Наибольшее практическое значение имеют  соединения, содержащие насыщенную углеводородную цепь из 10...15 атомов углерода, так или  иначе связанную с сульфатной или сульфонатной группой, например

     Производство  синтетических моющих средств основано на дешевой сырьевой базе, а точнее на продуктах переработки нефти  и газа. Они, как правило, не образуют малорастворимых в воде солей  кальция и магния. Следовательно, многие из синтетических моющих средств  одинаково хорошо моют как в мягкой, так и в жесткой воде. Некоторые  средства пригодны даже для стирки в морской воде. Синтетические  моющие средства действуют не только в горячей воде, как это характерно для хозяйственного мыла, но и в  воде при сравнительно низких температурах, что важно при стирке тканей из искусственных волокон. Наконец, концентрация синтетических моющих веществ даже в мягкой воде может быть гораздо  ниже, чем мыла, полученного из жиров. Синтетические моющие средства обычно представляют довольно сложную композицию, поскольку в них входят различные  добавки: оптические отбеливатели, химические отбеливатели, ферменты, пенообразователи, смягчители.

Оптические  отбеливатели

     После нескольких стирок изделия из белых  тканей желтеют или сереют. Для  устранения появляющихся оттенков и  вводят в синтетические моющие средства оптические отбеливатели. Их действие заключается в том, что они поглощают ультрафиолетовый свет (с длиной волны ~360 нм) и вновь испускают поглощенную энергию путем флуоресценции в синей области видимого спектра (при 430...440 нм). Возникающее при этом «посинение» изделия компенсирует пожелтение и делает изделие визуально более белым. Действие оптических отбеливателей напоминает действие синьки, с давних пор использовавшейся при полоскании белья после стирки. Бытовая синька или ультрамарин - природный минерал лазурит, называемый также ляпис-лазурью. В монолитном виде он используется как поделочный камень, а его очень тонкий порошок в далеком прошлом применялся в качестве синьки. В 1828 г. ультрамарин был получен искусственно в лабораторных условиях. Для этого смесь каолина, соды и серы прокаливалась в сильной струе воздуха. Состав ультрамарина выражают формулой Na₆Al₄Si₆S₄O₂₄, однако его строение до сих пор не выяснено. Заменителем ультрамарина в быту является порошок белой глины (каолина) или мела с предварительно нанесенным на их поверхность органическими красителями синего цвета (органические синьки).

Химические  отбеливатели

     При стирке тканей необходимо не только удалить  загрязнения, но и разрушить окрашенные соединения. Часто ими являются природные  красители от ягод или вин. Эту  функцию выполняют химические отбеливатели. Наиболее распространенным отбеливателем  является перборат натрия. Его химическую формулу условно записывают в  виде NaBO₂·H₂O₂·3H₂О. Из формулы видно, что отбеливающим началом служит пероксид водорода, который образуется в результате гидролиза пербората. Этот химический отбеливатель эффективно действует при 70°C и выше.

Отбеливающие  ферменты

     Пятна белковых веществ и крови трудно отстирываются и плохо обесцвечиваются  химическими отбеливателями. Для  их устранения применяют специальные  ферменты, которые вводят в качестве добавки к моющим системам. Ферменты действуют при замачивании изделий  в холодной воде перед стиркой  горячей водой. Однако они могут  быть эффективны и непосредственно  в процессе стирки.

Пенообразователи

     Среди домохозяек бытует устаревшее мнение, что для успешного отстирывания тканей необходима обильная пена. Однако это представление справедливо  лишь для порошков на основе мыла. В  случае синтетических моющих средств  прямой связи между отстирывающей  и пенообразующей способностью нет. Существуют составы, которые обладают хорошими отстирывающими свойствами, но пены почти не дают. При использовании  стиральных машин обильная пена иногда и нежелательна. Поэтому существуют пенообразователи на любой вкус. К  усилителям пенообразования относят  аминоспирт C₁₁H₂₃CONHCH₂CH₂OH и оксид амина.

Смягчители

     При стирке синтетическими моющими средствами и последующей сушке изделия  из тканей (полотенца, пеленки и др.) могут стать жесткими на ощупь. Для  ее устранения применяют смягчители. Это достигается полосканием  в воде с добавкой специальных  составов. Наиболее известными смягчителями являются соединения четвертичных аммониевых оснований. В состав смягчителей, которые  выпускаются в виде раствора или  пасты, входят также оптические отбеливатели и отдушка. Стирка и химическая чистка изделий из тканей являются химическими процессами. Химик должен знать их условные обозначения, а также допустимые температуры глажки и условия сушки

2.7 Преимущества синтетических  моющих средств

     Преимущества  порошков очевидны - они быстро растворяются в воде, ими можно стирать в  воде любой жёсткости благодаря  большому содержанию триполифосфатов (или их заменителей), во многие порошки  введено два или более ПАВ, что значительно улучшает их качество. Однако порошки при дозировании  пылят, а некоторые люди плохо  переносят эту пыль, раздражающие органы дыхания. Кроме того, порошки  труднее дозировать.

     Моющие  пасты не пылят и очень компактны. В их состав иногда входят такие  поверхностно-активные вещества, которые  в силу ряда технологических причин нельзя ввести в порошки. Паста более  мягко действуют на кожу рук. Однако они растворяются в воде медленнее  и содержат в 1,5 - 2 раза меньше триполифосфатов, чем порошки. Поэтому стирать  ими можно лишь в относительно мягкой воде.

     Жидкие  моющие средства, пожалуй, обладают всеми  преимуществами и порошкообразных, и пастообразных. Хозяйкам, у которых  кожа чувствительна к действию моющих средств, необходимо подобрать такой  препарат, который не вызывает раздражения, и стараться постоянно им пользоваться. Кроме того, не следует стирать  вручную СМС, предназначенными для  хлопчатобумажных и льняных тканей, так как они содержат много  щелочных добавок, плохо действующих  на кожу, и средствами, содержащими  ферменты. Лучше всего пользоваться универсальными СМС, содержащими щелочные добавки в меньшем количестве.

     Универсальными  моющими средствами можно стирать  ткани всех видов, но не очень сильно загрязнённые. Тонкие синтетические, шерстяные  и шёлковые ткани всё-таки лучше  стирать жидкими моющими средствами.

     После стирки полоскание рекомендуется начинать в тёплой воде, а заканчивать обязательно  в холодной. Между полосканиями изделия  нужно тщательно отжимать: чем  лучше они отжаты, тем меньше требуется  полосканий. Считается, что пятикратного полоскания достаточно для полной отмывки  моющих средств.

     Что же происходит при удалении грязи  детергентами? Высокое поверхностное  натяжение воды препятствует соприкосновению  моющего вещества с поверхностью грязевой частицы. Из курса физики учащиеся вспоминают определение "поверхностного натяжения" и отвечают на вопрос о том, какие изменения происходят с поверхностным натяжением при  добавлении в жидкость детергентов. Под действием детергентов поверхностное  натяжение уменьшается, и давно  было известно, что мыло, растворяясь, взаимодействует с водой и  образует пусть слабую, но щелочь. Происходит частичный гидролиз мыла с образованием кислоты и щелочи.

C₁₇ H₃₅ COO^- + Na⁺ + H₂O= C₁₇ H₃₅ COOH + Na ⁺+ OH ^-

     Причем  в горячей воде мыло стирает лучше, что легко объясняется усилением  гидролиза с повышением температуры.

     На  каждой коробке указывается назначение СМС и способ применения. Почему же следует строго придерживаться инструкции?

1. Не любой  стиральный порошок годится для  всех случаев стирки. Раствор  CMC, как и раствор мыла, тоже  бывает щелочным, в таком случае  он хорош для хлопка и льна, но не для шерсти и шелка.

Проведем  следующий опыт»

Приготовим  раствор CMC "Идеал", "Тайд" и  жидкого CMC "Прогресс". Добавим  в пробирки с этими детергентами по капле фенолфталеина. Оказалось, что растворы "Идеала" и "Тайда" имеют рН > 9, а "Прогресс" дает нейтральную среду. Таким образом, для стирки шерстяных изделий  подойдет жидкое моющее средство "Прогресс". Для особо деликатной стирки можно  использовать и шампуни, имеющие  тоже нейтральную среду.