Меню

Моющее средство композиция пав состав

ПАВ — что это, зачем, и стоит ли их бояться?

ПАВ — что это, зачем, и стоит ли их бояться?

ПАВ (Поверхностно Активные Вещества) — это, как правило, химические вещества, которые содержатся в любом чистящем средстве, даже в обычном мыле. Как раз благодаря ПАВам чистящее средство чистит.

Для чего ПАВы нужны?

Проблема в том, что грязь, особенно жир, очень сложно смыть водой. Попробуйте помыть жирные руки водой. Вода будет стекать, не смывая жир. Молекулы воды не липнут к молекулам жира и не забирают их с собой. Стало быть, задача в том, чтобы прикрепить молекулы жира к молекулам воды. Именно это и делают ПАВы. Молекула ПАВ представляет собой сферу, один полюс которой — липофильный (соединяется с жирами), а другой — гидрофильный (вступает в связь с молекулами воды). То есть, одним концом частица ПАВ прикрепляется к частице жира, а другим концом — к частицам воды.

Как ПАВ влияют на наше здоровье?

Большая часть влаги человеческого тела имеет также жировую основу. Т.е. например защитный слой кожи (липиды — жиры, которые защищают кожу от попадания в организм различных бактерий) является жировой пленкой и естественно разрушается ПАВами. А зараза нападает на то место, которое наименее защищено, что конечно же вредно для здоровья человека. Специалисты утверждают, что после применения моющего средства защитный слой кожи должен успеть восстановиться в течение 4 часов до, как минимум 60%. Это установленные ГОСТом нормы гигиены. Однако далеко не все моющие средства обеспечивают такую восстановимость кожи. А обезжиренная и обезвоженная кожа быстрей стареет.

Кроме того, небиоразлагаемые ПАВы могут накапливаться в мозге, печени, сердце, жировых отложениях (особенно много) и продолжать разрушение организма длительное время. А поскольку без моющих средств практически никто не обходится, то ПАВы постоянно пополняются в нашем организме обеспечивая непрерывный вред телу. ПАВы также влияют на репродуктивную функцию у мужчин, аналогично радиоактивному излучению.

Проблема усугубляется тем, что наши очистные сооружения плохо справляются с удалением ПАВов. Поэтому вредные ПАВы возвращаются через водопровод к нам почти в той же концентрации, в которой мы их выливаем в сток. Исключение составляют только средства с биоразлагаемыми ПАВами.

Какие бывают ПАВы?

— Анионные ПАВ. Основным достоинством является относительно невысокая стоимость, эффективность и хорошая растворимость. Но они наиболее агрессивны по отношению к организму человека.
— Катионные ПАВ. Обладают бактерицидным свойством.
— Неионогенные ПАВ. Основным достоинством является благоприятное действие на ткань и главное — 100% биоразлагаемость.
— Амфолитные ПАВ. В зависимости от среды (кислотность/щелочность) проявляют себя либо как катионные, либо как анионные ПАВы.

Как ПАВы влияют на окружающую среду?

Один из основных негативных эффектов ПАВ в окружающей среде — понижение поверхностного натяжения. Например в океане изменение поверхностного натяжения приводит к снижению показателя удерживания CO2 и кислорода в массе воды. А это негативно влияет на водную флору и фауну.

Кроме того, почти все ПАВ, используемые в промышленности и домашнем хозяйстве, попадая на частички земли, песка, глины, при нормальных условиях могут высвобождать ионы тяжёлых металлов, удерживаемые этими частичками, и тем самым повышать риск попадания данных веществ в организм человека.

Что такое биоразлагаемое ПАВ?

Одним из основных критериев экологической безопасности товаров бытовой химии является биоразлагаемость ПАВ, которые входят в их состав. ПАВ делятся на те, которые быстро разрушаются в окружающей среде и те, которые не разрушаются и могут накапливаться в организмах в недопустимых концентрациях.

Причем различают первичную биоразлагаемость, которая подразумевает структурные изменения ПАВ микроорганизмами, приводящие к потере поверхностно-активных свойств, и полную биоразлагаемость — конечную биодеградацию ПАВ до диоксида углерода и воды. Только такие, полностью биоразлагаемые, ПАВ являются безопасными.

100% биоразлагаемостью обладают только некоторые неионогенные ПАВ, в первую очередь получаемые на основе биологического сырья, а не нефтепродуктов.

Био-ПАВ – что это такое?

В 1995 году компания ECOVER совместно с французской фирмой Agro-Industrie Recherches et Développements (ARD) принимали участие в европейском исследовательском проекте, целью которого было научиться синтезировать ПАВ из сельскохозяйственных отходов, например, соломы и пшеничных отрубей. Проект был успешно завершен еще в 1999 году, а производство в промышленных масштабах началось в 2008 году.

Сейчас био-ПАВ лежат в основе всей линейки средств для мытья посуды марки ECOVER. Результаты тестов подтверждают, что подобные ПАВ обладают сильным чистящим действием, полностью биоразлагаемы и характеризуются низкой токсичностью. Это похоже на сказку, в которой солома превращалась в золото, но здесь речь идет о реальной истории.

Источник

Состав синтетических моющих средств (СМС)

Состав СМС для человека, далёкого от химии, – это куча непонятных ингредиентов. Что это, и как влияет на моющие способности, – об этом речь пойдёт ниже.

Читайте также:  Как обеззаразить воду народные средства

ПАВ

ПАВ – основной компонент СМС. Думаю, что расшифровка «поверхностно-активные вещества» знакома всем. ПАВ накапливаются и действуют на границе разных по химической природе веществ, например, ПАВ способны соединить несмешивающиеся вещества, образуя эмульсию.

Молекула ПАВ состоит из двух частей – гидрофильной («любящей воду») и гидрофобной («боящейся воды») и больше напоминает шарик с длинным хвостом.

Молекулы жирового загрязнения отталкивают воду, поэтому просто взять и смыть его нельзя. Если же мы воспользуемся моющим средством, нам на помощь придут ПАВ. При попадании ПАВ в раствор их гидрофобные хвостики притягиваются к загрязнению, и окружают его наподобие оболочки. Гидрофильная часть молекулы при этом оказывается снаружи. В итоге получаются особые частицы, т.н. мицеллы. Гидрофильная часть в растворе соединяется с молекулой воды, поэтому загрязнение не оседает обратно на поверхности вещества, и теперь мы легко его можем смыть.

Схематичное изображение принципа действия ПАВ

Существует 4 основных типа ПАВ.

У анионактивных ПАВ (АПАВ) поверхностной активностью обладают отрицательно заряженные ионы, которые образуются при попадании ПАВ в воду. Самое известное АПАВ – обыкновенное туалетное мыло, которое являет собой натриевые или калиевые соли жирных кислот. Другие представители этой группы – это также соли органических кислот. Они носят сложные имена –алкилсульфаты, алкилбензолсульфонаты и другие (печально известный лаурилсульфат натрия – тоже АПАВ). АПАВ – самые распространённые и самые эффективные в плане моющей способности (которая, однако, зависит от жёсткости воды и реакции среды), но могут оказывать раздражающее действие на кожу человека.

Катионактивные ПАВ (КПАВ) получают из азотсодержащих соединений, гидрофобная часть такой молекулы имеет положительный заряд. КПАВ обладают бактерицидными и антистатическими свойствами, но моющее действие у них слабое, они часто плохо совместимы с АПАВ, образуя с ними соли. КПАВ накапливаются на поверхностях, поэтому часто используются как умягчители и антистатики. Их можно встретить в составе таких товаров, как кондиционеры для белья, полироли, шампуни и ополаскиватели для волос.

Свойства амфотерных ПАВ зависят от реакции среды: в кислой они будут вести себя как анионактивные, в щелочной – как катионактивные. Это значит, что действовать они могут в разных растворах. Такая двойственность обусловлена строением молекулы, в которой имеются и кислотные, и основные группы. Комбинирование свойств молекул АПАВ и КПАВ в молекуле амфотерных ПАВ делает их более универсальным и эффективным моющим средством. Амфотерные ПАВ хорошо пенятся и хорошо растворимы в воде, их свойства не зависят от её жёсткости и температуры, они обладают бактерицидным действием и не раздражают кожу.

Неионогенные ПАВ (НПАВ) растворяются в воде без образования ионов. Их моющая способность не зависит ни от жёсткости воды, ни от реакции среды. Эти ПАВ плохо пенятся, что позволяет использовать их в качестве пеногасителей. Совместимы со всеми видами ПАВ, и в отличие от АПАВ и КПАВ обладают хорошей биоразлагаемостью.

Энзимы

Если ПАВ хорошо справляются с жировым загрязнением, то отмыть белковое загрязнение помогут энзимы, иначе – ферменты. Энзимы ускоряют распад белков и жиров, переводя их в водорастворимое состояние. Не рекомендуется стирать шерстяные и шёлковые вещи СМС с энзимами, т.к. они разрушают натуральные волокна белкового происхождения. Сами же энзимы не выносят высоких температур, при которых они просто-напросто разрушаются.

Умягчители

В жёсткой воде, т.е. с повышенным содержанием ионов кальция и магния, моющие свойства некоторых ПАВ ухудшаются. Ведь вместо того, чтобы вступать в реакцию с загрязнением, ПАВ реагируют с ионами кальция и магния, образуя нерастворимый осадок. И мыло, например, не будет мылиться и пениться до тех пор, пока все ионы кальция и магния не окажутся связанными. Поэтому, в состав СМС вводят вещества, которые вступают в реакцию с ионами жёсткости, переводя их в водорастворимую форму. Самыми распространёнными умягчителями являются фосфаты – соли фосфорных кислот (триполифосфат натрия) и фосфонаты – производные фосфорсодержащих органических кислот. Однако ввиду отрицательного их воздействия на водоёмы, фосфорные умягчители заменяют на другие вещества. К таковым относятся

Цеолиты – группа минералов, обладающих особым строением, благодаря которому они способны избирательно поглощать и отдавать ионы различных веществ. В обезвоженном состоянии в цеолитах на молекулярном уровне образуются полости, куда охотно встраиваются молекулы и ионы, в т.ч. и катионы жёсткости. Поэтому цеолиты широко применяются в качестве адсорбентов и не только в СМС.

Поликарбоксилаты – полимерные вещества, которые в СМС выполняют несколько функций: 1) умягчение воды – они связывают ионы жёсткости, препятствуя их отложению на ТЭНах стиральных и посудомоечных машин; 2) антиресорбция – предотвращение повторного осаждения на поверхность ткани загрязнения из раствора. Этим же свойством обладают карбоксиметилцеллюлоза и поливинилпирролидон, которые тоже встречаются в списке компонентов СМС.

Читайте также:  Чистящее средство для люстр амвей

ЭДТА (динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, трилон Б) также обладает хорошей способностью связывать ионы кальция и магния, позволяя ПАВ действовать по назначению.

Цитрат натрия используют в качестве умягчителя чаще в жидких СМС.

Кальцинированная сода (или карбонат натрия) помимо умягчения воды ещё создаёт щелочную среду, в которой наиболее хорошо проявляются моющие свойства АПАВ и НПАВ.

Отбеливатели

Отбеливатели в СМС, как правило, представлены двумя видами – кислородсодержащими и оптическими. И если с первыми более-менее понятно (выделяющийся в водной среде кислород окисляет загрязнение и тем самым его разрушает), то вторые требуют пояснения. Оптические отбеливатели вещи белыми делают лишь визуально. Их принцип действия основан на поглощении невидимого человеком УФ-излучения и преобразовании его в видимую голубую часть спектра. Поэтому при дневном свете вещи будут выглядеть белыми и яркими, хотя фактически цвет ткани не изменяется.

Про кислородсодержащие отбеливатели необходимо сказать, что активны они при температуре от 30°С, а наибольшее количество ионов, которые, собственно, и будут отбеливать, образуется вообще при 60°С. Т.е. стирка в прохладной или холодной воде окажется неэффективной. И для того, чтобы при низких температурах всё-таки можно было удалить пятна, в состав СМС вводят активатор отбеливания – тетраацетилэтилендиамин (ТАЭД).

Ароматизаторы

Для создания приятной отдушки в СМС применяются такие вещества, как лимонен, линалоол, гесилкоричный альдегид (гексилциннамаль), бутилфенил метилпропиональ, альфа-изометилионон, бензилсалицилат, амилциннамаль.

Прочие компоненты

Роль наполнителей – равномерное распределение активных компонентов и создание однородной структуры СМС. Это как бы основа, в которую добавляют остальные компоненты. В порошкообразных СМС наполнителем служат сульфат натрия, хлорид натрия, в жидких – вода. Кстати, именно сульфаты обеспечивают порошку рассыпчатость и отсутствие комков.

Силикаты в СМС помимо создания щелочной среды, выполняют функцию антиресорбентов, гранулообразователей (способствуя сохранению порошкообразной структуры) и антикоррозийных компонентов.

Пеногасители (антивспениватели) добавляют в средства для стирки в машинах-автоматах, где нежелательно сильное пенообразование.

Источник

Разновидности, критерии выбора ПАВ в моющих средствах

Практически все моющие средства, применяемые в быту для удаления загрязнений с поверхностей любого типа, а также для стирки белья, содержат в себе поверхностно-активные вещества – ПАВы.

Что это такое, каких разновидностей бывают, насколько они эффективны при обработке предметов и как влияют на человека – ответы в предлагаемой статье.

Что это такое?

ПАВ – это химические вещества, содержащиеся практически во всех препаратах бытовой химии, используемых для мытья посуды, стирки вещей и обработки поверхностей предметов быта. Без их добавления в моющие средства последние утрачивают способность эффективно очищать, отмывать и отстирывать.

Молекулы воды, даже очень горячей, не связываются с молекулами жира, поэтому не смывают их в полной мере. Именно с этой целью используются ПАВы, обеспечивающие соединение молекул воды с частичками жира.

Молекулы ПАВ представляют собой двухполюсную сферу. Один из них – липофильный вступает в контакт с жирами. Второй – гидрофильный прикрепляется к молекуле воды. В результате такого двухстороннего прикрепления воды и жира (или загрязнений другого вида) происходит эффективное очищение поверхностей.

В качестве одного из компонентов большинства моющих средств используются неорганические поверхностно-активные вещества. В отличие от органических, которые принято считать абсолютно безопасными, неорганические ПАВы в разной степени влияют на организм человека. Это напрямую зависит от их вида:

    Анионные. А-Пав – это самые эффективные и хорошо растворимые вещества. Прекрасно пенятся и хорошо справляются с любыми видами загрязнений.

Средства с анионными компонентами отличаются низкой стоимостью. Существенный минус – аллергенные. Им присущ высокий уровень агрессивности по отношению к человеческому организму.

  • Катионные. Препараты с катионными веществами значительно уступают по эффективности анионным средствам. У них низкий уровень моющей способности. Однако имеется существенный плюс – бактерицидное действие.
  • Неионогенные. Моющие средства с данным видом ПАВ оказывают щадящее воздействие на обрабатываемые предметы и кожу рук. Положительно характеризует их исключительно высокий уровень биоразлагаемости, равный 100 %. Это самый безопасный вид веществ. Недостаток – плохо пенятся, поэтому часто используются в тандеме с анионными веществами.

    Плюс – прекрасно смываются с обрабатываемой поверхности. Эти компоненты входят в состав детских моющих препаратов.

  • Амфолитные. Данный вид ПАВ в зависимости от кислотности или щелочности основного состава моющего средства проявляет свойства, характерные для катионных или анионных ПАВов.
  • Био-ПАВ. Эти частицы характеризуются абсолютной экологической безопасностью. Данные вещества отличаются способностью к полной биоразлагаемости, поэтому препараты бытовой химии, содержащие их, безвредны.
  • Чем опасны?

    Поверхностно-активные вещества представляют собой продукт, получаемый в результате переработки нефтехимического сырья. Эти частицы достаточно агрессивны. Высокий уровень их содержания в окружающей среде становится причиной снижения поверхностного натяжения.

    Читайте также:  Развитие мелкой моторики как средство развития речи в раннем возрасте

    Особую опасность данный факт представляет для океана, так как это негативно отражается на удерживании кислорода и углекислого газа в воде. Это, в свою очередь, пагубно влияет на ее флору и фауну.

    Использование ПАВ в промышленном производстве и повседневной хозяйственной деятельности приводит к оседанию их частиц на почве. В результате этого происходит удержание этими частичками свободных ионов тяжелых металлов, что значительно повышает вероятность проникновения опасных соединений в человеческий организм.

    Влияние на организм человека

    Средства, содержащие ПАВы, отлично справляющиеся с загрязнениями любого происхождения. Однако многие из них оказывают негативное влияние на организм:

      При попадании на кожный покров они разрушают липидный слой, служащий защитой от бактерий.

    Исследованиями установлено, что для восстановления защитного слоя кожи потребуется до 4 часов после ее контакта с поверхностно-активными частицами.

    За этот период защитный жировой слой эпидермиса способен восстановиться на 60 %. Но не все средства бытовой химии обеспечивают такой процент.

    Поэтому вследствие обезжиривания и обезвоживания кожа рук утрачивает свою эластичность, становится сухой и быстро стареет.

  • ПАВы с низким уровнем биоразлагаемости способны накапливаться в органах и системах. Их мишенью становятся чаще всего дыхательные пути. Астма и аллергия – самые частые последствия использования агрессивных чистящих средств с высоким уровнем ПАВ.
  • Кроме этого, негативному воздействию подвергаются печень, сердце и мозг.
  • Выявлено негативное влияние ПАВ на мужскую репродуктивную систему. Оно приравнивается к воздействию радиоактивного излучения.
  • Минимизировать риски агрессивного действия поверхностно-активных веществ удается при условии правильного выбора моющих средств. Лучшими из них признаны препараты, содержащие ПАВы с высоким уровнем биоразлагаемости.

    Как выбрать безопасные препараты?

    Использование эффективных средств бытовой химии прочно вошло в повседневную жизнь. Это становится поводом к более тщательному отбору применяемых препаратов с учетом их безопасности для организма:

    1. Эффективные и дешевые средства с анионными ПАВами – наиболее опасны для здоровья. Их использование следует свести к минимуму.
    2. Менее агрессивны катионные поверхностно-активные вещества. Эффективность их ниже, но безопасность выше.
    3. Самые безопасные неионогенные ПАВы. Но выбирая средства, в которых они содержатся, следует обратить внимание на состав, нет ли в нем анионных веществ.
    4. Повышенное пенообразование средства указывает на высокий уровень ПАВ в составе. В норме их содержание не должно превышать 5 %.

    Советы

    Разумный подход к использованию моющих средств предусматривает следование простым советам. Вот самые важные из них:

    • внимательно изучайте состав препаратов бытовой химии перед приобретением и применением;
    • подберите несколько вариантов средств с разными видами поверхностно-активных веществ и применяйте их строго по Инструкции;
    • при отсутствии необходимости очищения сложных загрязнений не прибегайте к использованию продукции с высоким содержанием А-ПАВ;
    • избавьтесь от посуды со сколами и трещинками – мелкие частицы моющего средства сохраняются в них;
    • посуду ополаскивайте под проточной водой, чтобы полностью смыть агрессивные вещества.

    Следование этим рекомендациям – гарантия безопасности и эффективности применения моющих средств.

    Видео по теме статьи

    О ПАВ в моющих средства расскажет видео:

    Заключение

    ПАВ в составе моющих средств обеспечивает эффективность препаратов. Однако только разумный подход к использованию бытовой химии гарантирует безопасность для организма человека. Приобретая моющее средство, следует учитывать сложность предстоящей работы. Это поможет эффективно устранить загрязнение и минимизировать негативное воздействие ПАВ.

    Источник

    

    Состав и технология производства синтетических моющих средств

    Современные CMC представляют собой сложные по составу многокомпонентные смеси (табл.). Основным компонентом являются синтетические моющие вещества и их смеси, которые уменьшают поверхностное натяжение воды, улучшают смачиваемость ткани, повышают эмульгирующую и пенообразующую способность CMC. В качестве основного компонента используются анионоактивные, катионоактивные, амфотерные и неионогенные поверхностно-активные вещества.

    Анионоактивные ПАВ в воде диссоциируют на гидрофобный анион, обладающий моющим действием, и неорганический катион, не оказывающий моющего действия, но придающий CMC растворимость в воде. Это наиболее часто применяемая в производстве группа ПАВ. Практическое применение нашли также олефинсульфонаты, обладающие отличным моющим действием, в том числе в жесткой воде, что особенно важно для бесфосфатных моющих средств; гидроксиолефинсульфонаты; сульфонаты эфира жирной кислоты; алкилсульфаты и сульфаты оксиэтилированного жирного спирта. Они обладают отличным моющим действием и 100%-ной биоразлагаемостью. Широко применяются в рецептурах в Европе, США, Японии. В типичных российских составах применения не находят.

    Катионоактивные ПАВ по объему производства значительно уступают анионоактивным и неионогенным, но благодаря своим ценным свойствам эффективно используются во многих областях, поэтому их выпуск возрастает. Наибольшее практическое применение (более 80 % выпуска) получили четвертичные аммониевые основания. Катионоактивные ПАВ используются как ингибиторы коррозии, антистатики, гидрофобизаторы, эмульгаторы, дезинфектанты. В сочетании с неионогенными ПАВ находят применение в моющих средствах, обладающих бактерицидным действием.

    Типичные рецептуры CMC по данным Groups/ESA на 2000 г. (массовая доля, %)

    Источник