Эффективность моющего действия жирового мыла можно повысить, если предварительно умягчить воду специальными водоумягчителями (содой, силикатами натрия или калия, тринатрийфосфатом и др.) или использовать мыло.
2.3 Состав синтетических моющих средств
1. ПАВ - поверхностно-активные вещества - изменяют поверхностное натяжение, например, натрий-сульфоновый эфир этилового спирта.
2. Комплексообразователи (полифосфаты) - повышают активность ПАВ, снижают жесткость воды за счет образования прочных, но растворимых в воде соединений с ионами магния и кальция, например, натрий-трифосфат.
OOO
Na - O - P - O - P - O - P - O - Na
ONaONaONa
3. Отбеливающие вещества, например пербонат натрия NaBO2 H2O2 3H2O, оптические отбеливатели - главным образом производные пиразолана, кумарина, бензимидазола.
4. Отдушки
5. Ферменты - протеаза или протеаза в сочетании с амилазой
Проведем несколько опытов.
В 3-х пробирках находится дистиллированная, водопроводная и минеральная вода, раствор хлорида кальция. В каждую пробирку по каплям добавляем мыльный раствор. После каждой капли встряхиваем пробирку и следим не появилась ли пена. Как только пена станет пышной и устойчивой, прекращаем капать. Записываем число капель в каждом опыте. Мы видим, что водопроводной воде для образования пены требуется больше мыла, чем дистиллированной, а минеральной - еще больше. Таким образом, мы можем сравнивать жесткость воды из различных источников: колодца, пруда, речки, сравнить кипяченую воду с сырой.
Запишем все, что мы знаем о мыле в таблицу. (Заполняем левую часть таблицы).
Если эти же опыты повторить с синтетическими моющими средствами (СМС) или детергентами, то мы увидим, что пена одинаково хорошо образуется в воде любой жесткости.
| Мыло | СМС |
| 1. Моет только в горячей воде. | 1. Моет в широком интервале температур. |
| 2. Плохо "моет" в жесткой воде(образует нерастворимые соли сионами Ca , Mg)2C17 H35 COO --+ Ca2+ -- (C17 H35 COO)2Ca | 2. Моет в воде любой жёсткости. (Наличие специальных добавок -смягчителей воды)Содержит отбеливатели,антистатики, ферменты. |
| 3. Сырьем для получения служатрастительные масла, жиры животных, синтетические жирные кислоты, канифоль,отходы от рафинирования жиров и масел и др. | 3. Сырье получают из нефти2C16 H34 + O2 --- 2CH3 (CH2)14ОНцетиловый спиртСH3-(СH2)14-СH2OH-----CH3-(сH2)14CH2-OSO3H+H2Oкислый сульфоэфир цетилового спирта2CH3-(CH2)14 CH2OSO3H + Na2CO3--2CH3-(CH2)14 CH2OSO3Na + H2O + CO2 |
Строение:
Мыла-это соли высших карбоновых солей.В состав СМС входят молекулы сульфоэфиров цетилового спирта.
Таким образом, CMC лишены недостатков мыла. (Записываем достоинства CMC в правой части таблицы).
2.4 Ассортимент синтетических моющих средств
Синтетические моющие средства представляют собой составы на основе синтетических моющих веществ. Обычно они содержат 10--40% синтетических моющих веществ и добавки, повышающие моющую способность средства, обеспечивающие их выпуск с учетом свойств отстирываемых материалов.
Синтетические моющие средства подразделяют по назначению, видам синтетического моющего вещества, консистенции.
По назначению синтетические моющие средства делят на 6 подгрупп. Средства для стирки изделий из хлопковых и льняных волокон содержат 20--40% моющего вещества (обычно сульфонола) -- до 55% щелочных солей (триполифосфата, соды кальцинированной, силиката натрия), 10--15% сульфата натрия, небольшое количество душистых веществ (отдушки), отбеливающих веществ и карбоксиметилцеллюлозы. Эти средства образуют сильнощелочные моющие растворы (рН 10--11); могут быть порошковые, жидкие и в виде паст различных наименований. Разработаны рецептуры трех типов средств для стирки изделий из хлопковых и льняных волокон: цветных, отбельных (содержат 10--12% перекисного отбеливателя), для стирки в стиральных машинах (содержат повышенное количество моющего вещества).
Средства для стирки изделий из шерстяных и шелковых волокон содержат 35% алкилсульфата, до 55% нейтральных солей (сульфата натрия), небольшое количество щелочных электролитов, отбеливатели, отдушку. В моющем растворе эти средства создают среду, близкую к нейтральной (рН 7,3--8,5).
Средства для стирки изделий из синтетических волокон также образуют среду, близкую к нейтральной. По составу они напоминают средства, предназначенные для стирки шерстяных и шелковых тканей, но содержат повышенное количество карбоксиметилцеллюлозы и электролитов.
Средства для стирки изделий из шерсти, шелка и синтетических волокон обычно не содержат активных щелочей типа карбонатов и силикатов натрия. Умеренно щелочные соли (триполифосфат, динатрийфосфат) при невысокой температуре стирки не оказывают вредного воздействия на изделия.
Универсальные средства рекомендуют для стирки изделий из растительных, животных и химических волокон. Эти средства не содержат сильнощелочных солей (соды кальцинированной), в результате чего моющий раствор имеет умеренно щелочную реакцию (рН 8--9,5). Универсальные средства бывают без отбеливателя (обычного типа) и с перекисным отбеливателем.
Средства для замачивания и предварительной стирки содержат небольшое количество моющего вещества (до 15%) и примерно 45% щелочных электролитов. Отбеливатели и отдушки в них не вводят.
Средства для мытья посуды, раковин, ванн и других предметов домашнегообиходапредставляют собой составы, которые должны хорошо смачивать поверхности, обладать высокой эмульгирующей, растворяющей и пенообразующей способностью. Эти средства обычно взаимодействуют с загрязнениями на очищаемой поверхности. В состав средств входят моющие вещества (синтетические и мыла), органические растворители, щелочные и другие химические соединения.
Средства для мытья стекол (оконных, зеркал, хрусталя) содержат дополнительно восстановитель блеска (красители типа метилен голубой и др.).
Средства для мытья (очистки) ковров, обивки мебели, искусственногомеха, кожи содержат компоненты, способствующие образованию обильной пены, которая обволакивает и размягчает загрязнение, при удалении пены удаляется и загрязнение, а изделие не успевает промокнуть. Средства для мытья посуды, ванн и раковин могут содержать также антисептики, обладающие бактерицидными свойствами. По консистенции различают синтетические моющие средства: порошковые, жидкие и пасты. Наиболее распространены порошковые средства.
Виды (наименования) синтетических моющих средств, как правило, не определяют их назначения и свойств, а являются произвольными. Обилие названий не всегда оправдано. Многие средства, несмотря на разные наименования, незначительно отличаются по составу и моющей способности. В связи с этим разработаны типовые рецептуры для средств различного назначения, сокращен перечень наименований.
2.5 Особенности применения и недостатки синтетических моющих средств
По сравнению с жировым мылом производство синтетических моющих веществ основано на дешевом сырье -- продуктах переработки парафина, нефти и газов. Выпуск широкого ассортимента синтетических моющих веществ позволяет получить средства с учетом свойств отстирываемых изделий и характера жесткости воды.
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.