Меню

Моющие средства физические свойства

Физико-химические свойства моющих средств

Моющие средства

Моющие средства — детергенты (от лат. detergere — очищать) — вещества, обладающие высокой поверхностной активностью и в связи с этим моющим, некоторым дезинфицирующим и растворяющим действием, что связано со способностью этих веществ снижать поверхностное натяжение растворителя и способностью удалять различные загрязнения.

Применение моющих средств, наряду с дезинфекцией, позволяет обеспечить необходимый уровень санитарного режима предприятия, повысить качество и безопасность выпускаемой продукции, улучшить условия труда работников. Моющие средства применяются для влажной уборки помещений, мытья оборудования, инвентаря, посуды, тары, а также стирки санитарной одежды, столового белья и т.п. Для этих целей используются различные моющие средства и различные режимы мытья.

Моющие средства должны обладать определенным набором свойств, которые определяют их эффективность.

Низкое поверхностное натяжение. Известно, что вода имеет высокое поверхностное натяжение. Для снижения поверхностного натяжения применяются поверхностно-активные вещества (ПАВ). Около 73 % всех выпускаемых ПАВ расходуется на производство моющих средств. ПАВ способны активно накапливаться на различных поверхностях раздела сред. Например, на границе между водой и воздухом, водой и твердой поверхностью и т.д. Благодаря ПАВ происходит отделение загрязнений от поверхностей, при этом образуется своего рода оболочка вокруг частиц загрязнения, что поддерживает их во взвешенном состоянии. Кроме того, ПАВ улучшают смачивающую, эмульгирующую и моющую способности моющих средств.

Различают 4 класса поверхностно-активных веществ:

1. Анионные соединения — в водном растворе ионизируются с образованием отрицательно заряженных ионов. К ним относятся сульфитированные жиры и масла, сульфонол, алкилсульфаты, алкилсульфонаты и др. Некоторые из них могут вызывать раздражение кожи, шелушение, гиперимию, аллергические заболевания. Поэтому в моющих средствах этих ПАВ не должно быть более 25-30 %. Ввиду высокой пенообразующей способности они ограничиваются в воде водоемов до 0,5 мг/л.

2. Катионные соединения — в водном растворе ионизируются с образованием положительно заряженных ионов. К ним относят четвертично-аммониевые соединения (ЧАС), представляющие собой азотистые органические вещества; имеющие много общего со свойствами аммиака. ЧАС обладают выраженными бактериостатическими и некоторыми бактерицидными свойствами, поэтому входят в состав моюще-дезинфицирующих средств. Однако катионные ПАВ более токсичные, чем анионные — многие из них являются ядами для центральной нервной системы. Для профилактики отрицательного действия на организм количество их в моющих средствах де должно превышать 1 %.

3. Неионогенные ПАВ — не образуют ионов, но имеют сильное сродство к воде. К ним относят эфиры жирных кислот, спиртов, аминов и др. Часто используют в сочетании с анионо-и катионоактивными ПАВ для усиления моющих свойств. Имеются данные о том, что некоторые неионогенные ПАВ вызывают аллергические дерматиты, стимулируют образование опухолей и накапливаются в организме.

4. Амфолитные (амфотерные) соединения — в кислой среде ведут себя как катионоактивные, в щелочной — как анионоактивные. Эти ПАВ содержат одновременно карбоксильную группу и аминогруппу. Могут вызывать раздражение кожи рук и ее обезжиривание, но в целом они малотоксичны.

Смачивающая способность. Смачивание — явление, наблюдаемое на границе соприкосновения трех фаз, одна из которых обычно твердое тело и две другие — жидкости или жидкость и газ. Все поверхности по отношению к жидкости подразделяются на смачивающиеся и несмачивающиеся. Если притяжение между молекулами твердого тела и жидкости меньше, чем между молекулами жидкости, то жидкость скатывается с поверхности в виде шариков и капель. Такие поверхности считаются несмачивающимися (гидрофобными, водоотталкивающими). Это можно наблюдать на жирной посуде, оборудовании, инвентаре и т.п. Для повышения смачивания рекомендуется перед мытьем проводить ручную или струйную очистку поверхностей от остатков пищи, повышать температуру моющего раствора и снижать поверхностное натяжение (например, добавлением ПАВ).

Читайте также:  Средства для чистки деталей двигателя

Эмульгирующая способность — необходима для удаления жиров и жировой пленки. Удаление жиров — основная задача мытья в пищевой промышленности и общественном питании. Для этого добавляют эмульгаторы: ПАВ, силикаты, фосфаты и др.

Удаление белковых загрязнений. Это свойство имеет особое значение при мойке молочного оборудования (вакуум-аппараты, пастеризаторы и др.), где образуется молочный камень, молочный пригар. Для удаления белковых загрязнений используются кислоты и щелочи.

Стабилизационная способность — моющее средство должно не только удалять загрязнения, но и удерживать их в растворе, не допуская повторного осаждения. В современных моющих средствах в качестве стабилизатора используется чаще всего триполифосфат натрия (3 %).

Пенообразующая способность. Пена — это дисперсная система, где пузырьки газа разделены тонкой пленкой жидкости. Пене можно придавать определенные свойства — различную стойкость, высоту, вязкость, степень механической прочности и др. Так, устойчивость пены может быть от нескольких секунд до нескольких дней. В пену переходит до 10-13 % загрязнений. На пищевых объектах используют моющие средства с умеренным пенообразованием.

Коллоидная растворимость (солюбилизация) — растворение жидких или твердых загрязнений, не растворимых в воде. Солюбилизацию повышают катионоактивные вещества, алкилсульфаты и увеличение температуры моющего раствора.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник



Мыла, их свойства. Синтетические моющие средства

Омыление — это гидролиз сложных эфиров под действием щёлочи. При этом получается соль органической кислоты и спирт. Исторически это название пошло от процесса получения мыла — гидролиза жиров щёлоком, при котором получается смесь солей высших жирных кислот (собственно — мыло) и глицерин (трёхатомный спирт).
Соответственно омыление — это реакция сложного эфира со щелочью.

До изобретения мыла жир и грязь с кожи удаляли золой и мелким речным песком.Технология изготовления мыла из животных жиров складывалась на протяжении многих веков. Посмотрим, как можно приготовить мыло в химической лаборатории. Сначала составляется жировая смесь, которую расплавляют и омыляют – варят со щелочью. Для гидролиза жира в щелочной среде берется немного топленого свиного сала, около 10 мл этилового спирта и 10 мл раствора щелочи. Сюда же добавляют поваренную соль и нагревают полученную смесь. При этом образуются мыло и глицерин. Соль добавляют для осаждения глицерина и загрязнений. Также получают мыло в промышленности.

Состав мыла
Мыла – натриевые или калиевые соли высших карбоновых кислот (кислот, содержащих в своем составе более 10 атомов углерода), полученных в результате гидролиза жиров в щелочной среде (чаще всего из жиров, содержащих в составе стеариновую кислоту С17Н35СООН) — С17Н35СООNa – стеарат натрия.
Жир + щелочь = соли жирных кислот и глицерин.

Свойства мыла
Поверхностный слой дистиллированной воды находится в натянутом состоянии подобно упругой пленке. При добавлении мыла и некоторых других растворимых в воде веществ поверхностное натяжение воды уменьшается. Мыло и другие моющие вещества относят к поверхностно-активным веществам (ПАВ). Они уменьшают поверхностное натяжение воды, усиливая тем самым моющие свойства воды.

Молекулы, находящиеся на поверхности жидкости, имеют избыток потенциальной энергии и поэтому стремятся втянуться внутрь так, что при этом на поверхности остается минимальное количество молекул. За счет этого вдоль поверхности жидкости всегда действует сила, стремящаяся сократить поверхность. Это явление в физике получило название поверхностного натяжения жидкости.

Молекулы ПАВ на пограничной поверхности располагаются так, что гидрофильные группы карбоксильных анионов направлены в воду, а углеводородные гидрофобные выталкиваются из нее. В результате поверхность воды покрывается частоколом из молекул ПАВ. Такая водная поверхность имеет меньшее поверхностное натяжение, что способствует быстрому и полному смачиванию загрязненных поверхностей. Уменьшая поверхность натяжения воды, мы увеличиваем ее смачивающую способность.

Читайте также:  Что показывает коэффициент интенсивного использования основных средств

Секрет очищающего действия мыла


СМС (синтетические моющие средства) – натриевые соли синтетических кислот (сульфокислот, сложных эфиров высших спиртов и серной кислоты).
Рассмотрим свойства моющих веществ и сравним мыла и СМС (стирального порошка) . Для начала проверим, какая среда характерна для наших моющих средств. Как мы это сделаем?
С помощью индикаторов.
Будем использовать известные нам индикаторы – лакмус и фенолфталеин. При добавлении лакмуса в раствор мыла и в раствор СМС он приобретает синий цвет, а фенолфталеин – малиновый, то есть реакция среды щелочная.

А что происходит с мылом и СМС в жесткой воде? (понятно, почему мыловары не варят мыло на водопроводной воде, а используют отвары, дистиллированную воду, молоко и тд.)
Добавим в одну пробирку раствор мыла, а в другую раствор СМС, взболтаем их. Что вы наблюдаете? В эти же пробирки добавим хлорид кальция и взболтаем содержимое пробирок. Что вы наблюдаете теперь? Раствор СМС пенится, а в растворе мыла образуются нерастворимые соли:
17Н35СОО – + Са 2+ = Са(С17Н35СОО)2
А СМС образуют растворимые соли кальция, которые также обладают поверхностно-активными свойствами.
Использование чрезмерного количества этих средств приводит к загрязнению окружающей среды. Послушаем сообщение об экологических последствиях использования ПАВ.
Многие ПАВ трудно поддаются биологическому разложению. Поступая со сточными водами в реки и озера, они загрязняют окружающую среду. В результате образуются целые горы пены в канализационных трубах, реках, озерах, куда попадают промышленные и бытовые стоки. Использование некоторых ПАВ приводит к гибели всех живых обитателей в воде.

Почему раствор мыла, попадая в реку или озеро, быстро разлагается, а некоторые ПАВ нет? Дело в том, что мыла, полученные из жиров, содержат неразветвленные углеводородные цепи, которые разрушаются бактериями. В то же время в состав некоторых СМС входят алкилсульфаты или алкил(арил)сульфонаты с углеводородными цепями, имеющими разветвленное или ароматическое строение. Такие соединения бактерии «переварить» не могут. Поэтому при создании новых ПАВ необходимо учитывать не только их эффективность, но и способность к биологическому распаду – уничтожению некоторыми видами микроорганизмов.

Источник

Свойства моющих средств

Моющие средства являются детергентами (от лат. detergeo — мою) — веществами, которые удаляют грязь с поверхности. Первый детергент — мыло, которое делали на основе жира и щёлочи.

Основной компонент современных моющих средств — поверхностно-активные вещества (ПАВ)

Первое поверхностно-активное вещество открыл немецкий химик Фритц Гюнтер в 1916 году.

Поверхностно-активные вещества получают путём химических соединений, в основном, из продуктов нефтепереработки. В состав некоторых ПАВ входят растительные компоненты: рапсовое масло, сахарный тростник, мыльный орех. ПАВ входит в состав средств для стирки, мытья посуды, ковров, эмалированных поверхностей, стёкол. Дезинфицируют поверхности.

Жир не растворяется в воде. Благодаря ПАВ жир отходит от поверхности, переходит в моющий раствор в виде смеси жира и воды.

Улучшают смачивающие свойства воды. Вода без моющего средства собирается в капельки на поверхности. А вместе с моющим средством быстрее растекается. Благодаря этому моющее средство легче и быстрее распределятся по поверхности, лучше проникает в волокна ткани.

Щелочные добавки, фосфаты, силикаты

Щелочные добавки замедляют коррозию в стиральных машинах, уменьшают способность порошковых средств впитывать влагу из воздуха. Входят в состав средств для стирки хлопка, льна.

Волокна шерстяных тканей состоят из вещества кератин. Щёлочи разрушают кератин, изделия теряют блеск, «садятся». Для стирки шерсти применяют средства без щелочных добавок.

Читайте также:  Как сделать себя самой красивой народные средства

Фосфаты и силикаты смягчают воду, на действие моющих средств не влияет жёсткость воды.

Соли кальция, магния в жёсткой воде при взаимодействии с хозяйственным мылом образуют нерастворимые соединения. Из-за этого при стирке происходит большой расход мыла. Если стираете мылом, добавляйте кальцинированную соду, чтобы смягчить воду и уменьшить расход мыла.

Кальцинированная сода входит в состав таблеток для посудомоечных машин, порошков

Энзимы

Пятна крови, пота, остатки пищи плохо отходят. Для удаления белковых пятен в средства для стирки добавляют энзимы — аналоги биологических ферментов. Похожие содержатся в желудке человека. Действуют в воде не выше 40 градусов. В горячей воде происходит свёртывание белка. Не откладывайте стирку надолго — происходит соединение молекул белка и волокон ткани, не стирайте в горячей воде.

Энзимы разрушают волокна шерсти и шёлка — тканей белкового происхождения. Используйте средства с энзимами только для стирки хлопка и льна.

Энзимы добавляют в средства для мытья посуды, например, в таблетки «Finish» для посудомоечных машин

Карбоксиметилцеллюлоза

Препятствует повторному повторному отложению грязи на помытую поверхность.

Отбеливатели

Химические отбеливатели действуют при температуре выше 60 градусов. Применяют для стирки хлопка, льна. Разрушают ткани при частом применении.

Для стирки шерсти, деликатных тканей. Оптические отбеливатели содержат органические соединения, которые отражают свет в большей степени, чем поглощают. Возникает оптический эффект голубизны, ткань выглядит ярче, чище.

Пеногасители, стабилизаторы пены

В средства для ручной стирки, мытья посуды вводят стабилизаторы, которые увеличивают пену. Пена забирает часть грязи, легче стирать вручную.

В машинах барабанного типа (слева) пена мешает стирке, вылезает из-под крышки, заполняет шланги. Используют средства «автомат» с пеногасителями. В машинах активаторного типа (справа) используют средства с ненормированным количеством пены

Пропиленгликоль, этиленгликоль

Не замерзают при температуре до –60 градусов — входят в состав антифризов.

Моющее средства с пропиленгликолем или этиленгликолем более эластичные, текучие, их удобнее распределять по поверхности, чем воду с мылом. Входят в состав жидких моющих средств мытья посуды, стёкол, эмалированных поверхностей.

Пропиленгликоль — менее вредный для организма, используют в качестве в косметике, пищевой добавки E-1520, которая удерживает влагу в выпечке, мясных продуктах — предотвращает высыхание.

Парфюмерные отдушки

Смеси синтетических и ароматных природных веществ (бальзамов, смол, эфирных масел). Применяют для устранения неприятного запаха сырья.

Поверхностно-активные вещества, фосфаты повышают эффективность моющих средств, но наносят вред здоровью человека при неправильном использовании. Фосфаты через сточные воды попадают в водоёмы, усиливают рост водорослей.

Выпускают экологичные моющие средства без фосфатов, например, порошок «Garden». На основе натурального мыла, содержит энзимы (аналоги биологических ферментов), для смягчения воды — соль лимонной кислоты, сода

Правила пользования синтетическими моющими средствами

Одежда накапливает поверхностно-активные вещества — они вызывают аллергию, дерматит, зуд, покраснения. Щелочные добавки вредят коже рук.

Читайте состав. Самые вредные — анионные поверхностно-активные вещества (А-ПАВ).

1. Стирайте вещи, мойте посуду ребёнка первого года жизни хозяйственным мылом или экологичными порошками. Храните синтетические моющие средства в недоступном для детей месте.

2. Дозируйте порошок согласно инструкции. Если бельё пахнет порошком после стирки — вы использовали слишком много порошка. Прополоскайте ещё раз.

3. Старайтесь не трогать синтетические моющие средства руками. Пользуйтесь перчатками, когда моете посуду.

4. Хорошо промывайте посуду в проточной воде.

5. Если моющее средство попало в глаза, промывайте водой комнатной температуры 10–20 минут, закапайте антибактериальные капли (Альбуцид, Левомецитил, Сульфацил-натрия), можно нанести антибактериальную мазь на веко (Флоксал, Видисик).

Источник