Самостійна робота № 21

Тема: Мила і миючі засоби.

Мета: ознайомити зі складом і властивостями мил; охарактеризувати синтетичні миючі засоби, їх склад, різноманітність і використання; порівняти властивості мила і СМЗ; зясувати вимоги яким повинні відповідати СМЗ з точки зору охорони навколишнього середовища.

Питання, що виносяться на самостійне вивчення:

1 Поняття про синтетичні миючі засоби (СМЗ) та мило.

2 Сполуки та компоненти миючих засобів, їх функції.

Література:

1 Потапов В.М., Татаринчик С.Н. Органическая химия, учебник для учащихся химических и химико-технологических специальностей техникумов.- Москва: «Химия», 1989.

Питання для самоконтролю:

1 До якого класу органічних сполук належить мило?

2 На які групи поділяють мила?

3 Що таке СМЗ, якій їх склад?

4 Що таке ПАР, їх вплив на навколишнє середовище.

Синтетичні миючі засоби – це натрієві солі кислих складних ефірів вищих спиртів і сірчаної кислоти:

R-CH2-OH + H-O-SO2-OH (R-CH2-O-SO2-OH + H2O

R-CH2-O-SO2-OH + NaOH (R-CH2-O-SO2-ONa + H2O

В останні роки виробництво синтетичних миючих засобів (СМЗ) у світі

стало обчислюватися вже десятками мільйонів тонн у рік. Однак їх велику частину (70%) споживають тільки жителі найбільш розвинутих країн, які складають усього близько 20%.

Близько 70% споживаних населенням СМЗ витрачається на так зване загальне прання (у США й Англії її називають “важким”), що здійснюється раз у 3-7днів. Це прання, при якій перуть постільну, столову і натільну білизну,

проводять найчастіше в пральних машинах. Близько 20% СМЗ витрачається на

“легке” прання слабозабруднених виробів з тонких тканин вручну в теплій

воді. СМЗ для легкого прання не повинні робити подразнюючої дії на шкіру

рук, повинні створювати рясну піну і добре прати при температурі води

25-45 С.

Незважаючи на те, що наступила епоха СМЗ, мило ще цілком не здало свої позиції: його рекомендується використовувати для ручного прання виробів

з бавовняних і лляних тканин. Якщо зануритися у далеке минуле, то можна довідатися про мило багато цікавого. Так, у далекій древності волосся для краси намазували оліями і пахощами. У дні жалоби голову посипали попелом. А потім - дивна справа - жир легко змивався, волосся ставало чистими, блискучими. Адже попіл у сполученні з оліями - прообраз мила. Цю властивість і використовували чотири тисячоріччя назад, створивши милоподібну напіврідку речовину "сапо". Застосовували його не стільки з гігієнічними, скількох з косметичними цілями. Липка, що легко засихає, що швидко змивається маса служила для укладання волосся. Згадаєте мудрі спорудження на головах і закручені в дрібні джгути бороди на зображеннях древніх вавілонян.

Для прання ж використовували миючі глини і соки таких рослин, як мильний корінь, мильнянка. Після винаходу в XVI столітті пральної дошки одержав поширення й інший спосіб прання: білизна укладали в чан, над ним

розстелялася полотнина, на яке насипали золу. У чан через полотнину

заливали гарячу воду - від змішання з золою виходив луг, і білизна

відпиралася швидше. На Русі й у деяких інших країнах щілинок брали із

собою в лазню замість мила.

Мило ж довгий час стояло в одному ряді з медичними засобами і ліками. І

лише в 1424 році в Італії, у Севоні, промисловим шляхом стали випускати

тверде мило. Жири з'єднували не з золою, а з природною кальцинованою

содою, що добували з озер. Для варіння мила використовували яловиче,

бараняче, свиняче, кінське сало, кістяний, китовий і риб'ячий жир, відходи жирів різних виробництв. Додавали і рослинні олії - лляне, бавовняне, маслинове, мигдальне, кенжутове, кокосове і пальмове.

Багато сторіч назад виникло миловаріння на Русі, де з древніх часів люди

відрізнялися охайністю, звичкою до регулярного миття в лазні, парильні.

Мила варили багато - у домашніх умовах і в майстерних ремісників. Потім з'явилися миловарні заводи. Особливо славилися костромські і валдайські майстри.

Російське миловаріння розвивалося самобутнім шляхом. Для цього минулого дуже сприятливі умови: великі запаси сала, величезні лісові масиви.

"Поташною справою" займалися цілі села. Рубали дерева, палили їх у

казанах відразу в лісі, а золу заварювали, робили луг, випарювали його,

одержуючи поташ. Таке винищування лісів привело до подорожчання дров,

пропав і мед. Однак у 1659 році "поташна справа", як прибуткове,

передали в царську скарбницю.

Поступово процес миловаріння удосконалювався. Був відкритий заводський спосіб одержання кальцинованої і каустичної соди, що значно здешевило виробництво мила.

Виробництво сучасного туалетного і господарського мила - автоматичний і хімічний процес. В останні роки одержали широке поширення різні

ароматичні добавки і засоби дезінфекції. Особливо в Америці. Однак

лікарі нагадують: надлишок дезінфекції часом небезпечний. Звичайне мило

звільняє від мікробів не гірше. А при двократному намилюванні практично

цілком знищує їх.

Господарське тверде мило є сумішшю натрієвих солей природних і

синтетичних жирних кислот. У залежності від способу переробки тверде

господарське мило поділяють на піліроване (перетерте на вальцях), що

містить 72% натрієвих солей жирних кислот, і звичайне, яке утримує в

собі 60 і 70% натрієвих солей жирних кислот. Піліроване мило має

яскраво-жовтий колір, 70%-е звичайне – жовтий і темно-жовтий, 60%-е,

одержуване на основі жирової сировини з добавками нафтенових кислот, -

темно-коричневий (застосовується головним чином для технічних цілей).

З твердого господарського мила механічним шляхом у невеликих обсягах

виготовляють мильні порошки, гранули, стружку. Так, для одержання

порошку суміш мила і соди розпорошують у середовищі холодного повітря.

Всі синтетичні миючі засоби є органічними сполуками. Вони мають односторонньо розташовану углеводородную ланцюг і групу, що бере участь в реакціях.

Основною складовою частиною СМС є органічні поверхнево-активні речовини, що володіють смачивающей, емульгує, пептізірующей і пенообразующей здатністю. Сукупність цих властивостей обумовлює їх миючу дію. ПАР, використовувані для виробництва СМС, поділяються на іоногені, диссоциирующие у водних розчинах на іони, і неіоногенні. Найбільш поширені аніоноактівние речовини (алкілсульфати, алкілсульфонати і алкіларілсульфонати), які розпадаються у водних розчинах на аніони (більші негативно заряджені частинки) і катіони (дрібні позитивно заряджені іони, як правило, натрію або калію). Великі за розміром аніони забезпечують поверхнево-активні властивості. Всі аніоноактівние ПАР є кристалічні речовини, розчинні у воді. Зміст їх в СМС складає від 10 до 40%.

Розроблено також нові синтетичні поверхнево-активні речовини амфотерного характеру. Вони перспективні для виробництва миючих засобів, але поки дороги і ще дуже мало поширені.

Для посилення миючого ефекту поверхнево-активних речовин до складу синтетичних миючих засобів вводять лужні і нейтральні електроліти, алкілоламіди, карбоксиметилцеллюлозу та ін Корисними добавками є відбілюючі речовини (перекисні солі, оптичні відбілювачі). В окремі види СМС вводять антистатики, ензими, підкрохмалювати речовини і пр.

У сучасних СМС використовують поверхнево-активні речовини, які мають ступінь биоразложения не менше 90%: алкілсульфонати,

алкансульфонати з високою миючої здатністю і високою биоразлагаемости, олефінсульфонати, що володіють гарним миючим дією, в тому числі в жорсткій воді, що особливо важливо для безфосфатних миючих засобів, та ін

Алкілсульфати в залежності від будови молекул ділять на первинні і вторинні. Первинні сульфати являють собою продукти переробки природних жирних кислот; вторинні сульфати - продукти переробки нафти.

Алкілсульфонати представляють собою натрієві солі сульфокислот жирного ряду. Основним вихідним сировиною для їх отримання є парафінові вуглеводні нафти. Алкілсульфонати застосовують переважно в суміші з іншими миючими речовинами, так як вони мають меншу миючої здатністю, ніж алкілсульфати.

Алкіларілсульфонати - натрієві солі алкіларілсульфокіслот, одержуваних сульфування алкілірованими бензолу. Початковою сировиною для них служать гасові фракції нафти. Серйозним недоліком усіх бензольних похідних миючих речовин є їх важка біозасвоюваність.

Більше половини всіх СМС виготовляють на основі алкіларілсульфонатов.

Електроліти покращують ефект прання і підсилюють поверхневу активність миючих засобів. Вони руйнують жирові забруднення, пом'якшують воду і покращують миючу дію синтетичних миючих засобів, завдяки чому зменшується їх витрату. У порошки, призначені для прання бавовняних і лляних виробів, додають у великій кількості соду і поліфосфат натрію, для прання вовняних і шовкових тканин-нейтральні електроліти (сульфат натрію і ін.) У порошки універсального призначення додають поліфосфати з метою створення оптимальної лужного середовища. Однак ці добавки руйнують і білкові речовини (вовна, шовк), шкідливо впливають на навколишнє середовище. Їх поступово замінюють на нейтральні добавки - цеоліти.

Алкілоламіди є стабілізаторами піни, їх вводять в СМС в кількості 1-3%. Вони істотно підвищують ефективність синтетичних миючих засобів, посилюючи стійкість піни, суспензіруя забруднення і запобігаючи їх осадження на тканині. Введення їх до складу миючих засобів знижує вміст активного миючого речовини. Їх не застосовують, однак, для СМС, призначених для прання в пральних машинах, в яких сильне піноутворення ускладнює їх функціонування.

У СМС вводять також нейтральні солі-сульфат і фосфат натрію. Сульфат натрію використовується для поліпшення сипучості порошку і розчинності їх у воді, збільшує миючу здатність миючих засобів, ор входить в усі види СМС. Миючі засоби містять також до 30% фосфорних солей - тринатрійфосфатом і поліфосфатів для зниження лужності миючих розчинів до рН = 7.

До складу СМС для лляних і бавовняних тканин вводять карбоксиметилцеллюлозу (натрієва сіль простого ефіру целюлози та гліколевої кислоти). Вона запобігає повторне осадження забруднень на поверхню бавовняних тканин. Для запобігання ресорбции бруду на вовняних і шовкових тканинах в СМС додають полівінілпіролідон.

Серед неіоногенних поверхнево-активних речовин найбільш відомі препарати ВП, що представляють собою продукти конденсації жирних кислот (або спиртів) з окисом етилену. Їх застосовують переважно в текстильному виробництві при обробці волокон і тканин і лише частково у виробництві побутових миючих засобів. Препарати ВП застосовують для виготовлення рідких миючих засобів в суміші з іншими речовинами. Вони характеризуються хорошою смачивающей, але недостатньою пенообразующей здатністю, представляють собою Маслянисті рідина коричневого кольору.

Для збереження білизни виробів білого кольору до складу СМЗ вводять хімічні і фізичні (оптичні) відбілювачі. З хімічних відбілювачів, які використовують в СМС для лляних і бавовняних тканин, зазвичай застосовують солі перекисних кислот (персолі). При температурі миючого розчину понад 60 З ця речовина гідролізується, виділяючи атомарний кисень, який і є відбілюючим і дезинфікуючим агентом.

Сучасні миючі засоби містять спеціальні біодобавки для видалення забруднень жирового походження і білкових речовин, що містять протеїн (сліди крові, яєчного білка, молока) - ферменти (ензими).

Останнім часом визнано доцільним введення до складу синтетичних миючих засобів як добавки господарського мила, яке стабілізує піноутворення та покращує миючу дію.

До складу СМС для прання синтетичних волокон іноді додатково вводять антистатики, які знімають заряди статичної електрики. Як антистатиків зазвичай використовують неіоногенні і катіоноактивні поверхнево-активні речовини.

Неприємний запах в порошкоподібних СМС, особливо містять ферменти, усувається введенням ароматів, наприклад, парфумерні віддушки з використанням недорогих ефірних олій із запахом свіжості, цитрусових або квіткових ароматів. В якості дезінфікуючих добавок найчастіше застосовуються речовини, що володіють протигрибковою, бактерицидну або бактеріостатичну дію.

Застосування барвників у складі СМС засноване на оптичному ефекті, оскільки барвники адсорбуються на поверхні тканин хімічного впливу на тканину. Для цієї мети використовують ультрамарин, індиго, синтетичні органічні пігменти. При цьому тканина набуває великої білизну і яскравість за рахунок блакитного відтінку.

Поиск по сайту: