«Синтетические моющие средства» Стукалов Артем
Скачать 266.74 Kb.
|
1 2
| Помощники мыла: Раскрыв секреты мыла, ученые нашли эффективные и экономичные средства воздействия на отдельные стадии процесса стирки. К этим средствам, прежде всего, относятся вспомогательные вещества, количество которых в моющих препаратах очень часто в 3 – 4 раза превышает содержание самого поверхностно-активного вещества. Они способны превратить почти любое поверхностно – активное вещество в первоклассное моющее средство. Их можно разделить внутри группы: щелочные соли, нейтральные соли и органические вещества. Щелочные соли вследствие адсорбции ионов – ОН− на поверхности текстильных волокон увеличивают их отрицательный заряд и тем самым облегчают удаление загрязнений при стирки. Щелочь вытесняет из воды молекулы поверхностно-активных веществ, ускоряет их адсорбцию и тем самым помогает всем стадиям моющего процесса. Особенно важно действие полифосфатов, устраняющих жесткость воды. Нейтральные соли (Na2SO4 NaCI) оказывают сложное действие на моющий процесс. Они так же, как и щелочь, увеличивают смачивающее, диспергирующие, защитное действие поверхностно – активных веществ. Понижая растворимость, нейтральные соли одновременно увеличивают их склонность к образованию мицелл, а это повышает прочность защитных оболочек на частичках грязи. Особое значение добавки нейтральных солей имеют для сульфомыл, обладающих, как известно, повышенной растворимостью в воде. К числу наиболее важных органических добавок следует отнести карбоксиметилцеллюлозу, применяемую главным образом для стабилизации загрязнений. Ее молекулы обволакивают своими цепями частицы загрязнений и придают им сродство к воде – гидрофильность. Синтетические моющие вещества: Следует отметить, что замена натрия на калий приводит к изменению консистенции мыла. Из твердого оно становится мягким или мазеобразным. Ионы кальция и магния образуют с анионами тяжелых карбоновых кислот малорастворимые соли. Этот процесс можно выразить уравнениями: 2RCOONa + Ca(HCO3)2 = Ca(RCOO)2 + 2NaHCO3 2RCOONa + MgCl2 = Mg(RCOO)2 + 2NaCl Поэтому при стирке белья в жесткой воде, содержащей эти ионы, расход мыла повышается на 25...30%. Малорастворимые соли кальция и магния оседают на ткани, забивают поры и потому делают ткань грубой, менее эластичной, с плохой воздухо- и влагопроницаемостью. Такие ткани приобретают сероватый оттенок, а окраска становится блеклой. Кроме того, осевшие на ткани известковые мыла приводят к снижению ее прочности. Это происходит потому, что анионы ненасыщенных карбоновых кислот при сушке тканей окисляются кислородом воздуха с образованием веществ пероксидного характера. Они же окисляют целлюлозу, из которой состоят ткани. Для устранения вредных последствий жесткой воды в мыла вводят натрийтрифосфат Na5P3O10. Анион P3O10 – связывает ионы Ca2+ и Mg2+ в прочные, но растворимые в воде соединения. По существу они играют роль смягчителя воды. С этой же целью натрийтрифосфат и другие полифосфатные анионы добавляют и в стиральные порошки. Кроме использования мыла в качестве моющего средства оно широко применяется при отделке тканей, в производстве косметических средств, для изготовления полировочных составов и водоэмульсионных красок. Имеется и не столь безобидное его применение. Алюминиевое мыло (алюминиевые соли смеси жирных и нафтеновых кислот) применяют в США для получения некоторых видов напалма – самовоспламеняющегося состава, используемого в огнеметах и зажигательных авиабомбах. Само слово напалм происходит от начальных слогов нафтеновой и пальмитиновой кислот. Состав напалма довольно простой – это бензин, загущенный алюминиевым мылом. 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. Рассмотрим вкратце каждую из них: 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 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 Na6A14Si6S4O24, 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 отстирования 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. Метод оценки надежности химической продукции: Цели разработки программ по оценке безопасности потребительских товаров: Необходимость определения и оценки безопасности потребительских товаров возникла не сегодня. Эта проблема решается комплексно, и надежность нового продукта выводится из тщательно спланированных и отработанных на практике программ оценки безопасности химической продукции. Оценка надежности направлена в первую очередь на определение потенциального уровня «опасности» разрабатываемого продукта. Безопасным считается тот продукт, который не относится к «группе риска» и не является вредным для здоровья человека при определенных условиях пользования, при этом прогнозируются возможные несчастные случаи, вызванные неправильным использованием этого продукта. В данном тексте «вредность» определяется как свойство, присущее конкретному виду продукции, а «риск» как предпосылка, вызывающая нежелательный аффект в процессе пользования этой продукции. В природе не существует абсолютно безвредного вещества, как не бывает и химической продукции, абсолютно безопасной для здоровья человека. Задачей производителя, с возлагаемой на него ответственностью, является четкое определение потенциального уровня «вредности» выпускаемого вида продукции и выработка гарантий по безопасности этой продукции при повседневном пользовании. Успех такого подхода в решении проблемы выражается в низкой частности серьезных случаев, вызванных воздействием ТБХ. Все эти случаи и их причины регистрируются специальными группами изучения несчастных случаев. В настоящее время в этой области успешно функционируют две группы: HASS в Великобритании (группа изучения бытовых несчастных случаев) и PORS в Нидерландах. Со временем предполагается расширить деятельность этих организаций в рамках Европейского Сообщества на базе которого будет организована Всеевропейскя группа изучения несчастных случаев, вызванных потребительскими товарами (EHZASS). Статистика бытовых случаев также регулярно приводится в изданиях Центров по контролю и регистрации случаев отравления. Промышленный метод оценки безопасности химической продукции всегда проводится с учетом современных требований, отраженных, а действующих законодательных актов, но при этом учитываются местные условия и конкретная ситуация. Программа проверки безопасности конкретного химического продукта разрабатывается с учетом специфики именно этого продукта, а программа испытаний (с указанием конкретных методов) выполняются с учетом характеристик разрабатываемого продукта, с выбором наиболее приемлемого промышленного варианта. Испытания и оценка результатов Безопасность химической продукции по отношению к здоровью человека невозможно точно рассчитать без проведения соответствующих опытов на животных. Поэтому программа оценки надежности потребительского товара предусматривает проведение таких опытов, но они проводятся лишь при наличии необходимых данных по химическим веществам со сходными характеристиками и направлены на выявление дополнительной информации по вновь разрабатываемому веществу или продукту. Такие данные получают на основе последовательного изучения и сравнения отдельно взятых случаев. Благодаря одновременной работе по программе оценки надежности продукта и его разработки, количество опытов на животных можно свести к минимуму. Если же информация поступает в полном объеме, то необходимость в проведении некоторых исследований полностью отпадает. Однако следует помнить, что в ряде случаев проведение опытов на животных оговаривается законом, и в этом случае они проводятся в обязательном порядке. Согласно предлагаемому методу в первую очередь проводятся опыты на животных на токсичность химического вещества, его способность вызывать раздражение кожи и аллергию. Результаты опытов в последствии ложатся в основу дальнейшего исследования и используются как материал для сравнительного анализа. При выборе способа проверки, который входит в конкретную программу оценки надежности товара необходимо помнить, что он должен быть направлен на получение информации о потенциальных возможностях вещества для характеризации его биологических свойств, после чего должна следовать экспертная оценка релевантности полученного положительного результата относительно предполагаемого потребительского использования нового товара. Следуя этому принципу, оценка надежности строится либо на утверждении отрицательных данных (иными словами продукт безопасен), полученных в результате исследований, либо на всеобъемлющем изучении положительных результатов. При получении положительного результата (иными словами вещество или продукт обладает определенной опасностью для здоровья человека) проводится его детальное изучение, в частности определяется концентрация вещества, при которой оно становится опасным для здоровья человека; концентрация, при которой положительного результата не наблюдается, затем выбирается наиболее допустимое содержание этого вещества в потребительском товаре; проводится сравнительный анализ с аналогичным по своей структуре и свойствам веществом, учитывается чистота полученных данных. Вся эта процедура требует от специалиста высокой квалификации и опыта в части проведения экспертиз. Такая практика считается лучшей лишь в том случае, если исследования ограничиваются только условиями и уровнем потребления нового продукта. Результаты таких ограниченных исследований при более широком изучении не дают реальной картины биологического «потенциала» нового вещества или продукта, так как не учитывают такие факторы как неправильное использование товара, влияние на его качество длительного хранения, возможное влияние продукта при попадании на поврежденные кожные покровы и т.д. Безопасность ингредиентов входящих в состав ТБХ При разработке нового продукта должны использоваться только те химические вещества, которые прошли тщательную проверку на токсичность. Кроме того, при оценке надежности должны выдаваться гарантии, что сырье и сам процесс изготовления продукта не могут вызвать загрязнение ингредиентов и конечного продукта. Оценка ингредиентов на токсичность проводится примерно по следующей схеме:
Этапы проверки ингредиента на токсичность:
Оценка основных характеристик.
Мнение группы экспертов относительно важности той или иной характеристики должно совпадать с требованиями потребителя. Переменные физические свойства порошков, влияющие на результат испытаний.
Список литературы: 1. Книга для чтения по органической химии 2. А. И. Артеменко «Органическая химия» 3. Цепаньский Р. «Методы оценки качества стиральных средств» 4. Перевод с английского языка статьи из журнала «Методы оценки надежности химической продукции» 5. Справочник «ПАВ и моющие средства» 6. Химическая промышленность. №7. (2000г.). 7. Мир серы, N, P, K. №6. (2001г.). 8. Chemical Week. (2001г.) 9. Переработка нефти и нефтехимия. (2001г.) Информационная поддержка:
|
1 2
Похожие:
 | Химия в нашей жизни Поверхностно-активные вещества, синтетические душистые вещества, физиологически активные вещества и синтетические лекарственные средства,... | | Сульфаниламидные препараты. Синтетические противомикробные средства разной химической структуры Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Челябинская государственная медицинская... |
| Методические рекомендации по изучению дисциплины основы оперативно-розыскной Стукалов В. В., кандидат юридических наук, доцент кафедры оперативно-разыскной деятельности и специальной техники Краснодарского... |  | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Сравнение органических соединений с неорганическими. Природные, искусственные, синтетические органические соединения |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Искусство как высшая форма эстетического постижения мира. Синтетические виды искусства | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Ч. азотосодержащие органические вещества, белки, синтетические высокомолекулярные вещества |
| Тема исследования Артем Торопов, ученик 9 класса Устьевской основной общеобразовательной школы Собинского района | | Устойчивость на курсе и поворотливость. Главными управляющими устройствами на судне являются средства управления рулем, средства управления движителем, средства активного... |
| "Ученик года" "Интеллектуал – 2009" Артем Екимов, учащийся 11 класса моу "Средняя общеобразовательная школа №55" имени А. И. Анощенкова | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Понятие «средства обучения». Средства материализации умственных действий. Технические и аудиовизуальные средства обучения. Использование... |
| Семинар Изобразительные и выразительные средства языка Термины Термины: изобразительные средства, выразительные средства, метонимия, метафора, персонификация, синекдоха, ирония, зевгма, каламбур,... | | Сценарий проекта Автор : Новиков Артем Владимирович, ученик 9 класса Орловский государственный педагогический институт, русский язык и литература, учитель русского языка и литературы |
| Исследовательская работа: Исполняли интернациональный долг… Работу... Почему же советские войска оказались на территории Афганистана? | | Тематическое планирование по химии 11 класс Предмет органической химии. Краткий исторический очерк: виталистическая теория. Связь органической и неорганической химии. Органические... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... К ним относятся средства защиты органов дыхания (противогазы, респираторы, противопыльные тканевые маски, ватно-марлевые повязки)... | | Рабочие программы дисциплин в структуре Основной образовательной... ... |
