Środki powierzchniowo czynne

W celu usunięcia twardości wody, a więc jej zmiękczenia, dodaje się do kąpieli piorącej różnych substancji, których zadaniem jest eliminacja z roztworu jonów wapniowych i magnezowych przez wytrącenie nierozpuszczalnych w wodzie związków wapnia i magnezu oraz wiązanie jonów wapnia i magnezu w związki kompleksowe rozpuszczalne w wodzie.

Najdawniej stosowana metoda zmiękczania wody polega na dodaniu do kąpieli piorącej węglanu sodu (Na2CO3), zwanego sodą kal-cynowaną lub sodą amoniakalną. Soda reaguje z rozpuszczonymi w wodzie solami wapnia i magnezu, tworząc w wyniku reakcji wymiany nierozpuszczalny węglan wapnia lub magnezu oraz rozpuszczalną sól sodową. Przykładem takiego procesu może być reakcja sody z siarczanem (VI) wapnia, powodującym twardość wody:

Na2CO3 + CaSO4 → Na2SO4 + ↑CaCO3

Niekorzystnym efektem zmiękczania wody za pomocą sody jest zjawisko mineralizacji włókien. Polega ono na gromadzeniu się na powierzchni pranych materiałów z włókien celulozowych ostrych kryształów węglanu wapnia (CaCO3), wytrącających się w wyniku dodania sody do kąpieli piorącej. Kryształy te powodują szorstkość oraz przecieranie się i uszkodzenie włókien przy zginaniu. Kryształy węglanu wapnia mogą powstawać również przy ogrzewaniu wody zawierającej wodorowęglany wapnia i magnezu.

Oprócz zmiękczania wody soda może spełniać również inne zadania. Dodatek węglanu sodu do wody powoduje, że odczyn roztworu zmienia się na alkaliczny (zasadowy):

Na2CO3 + H2O → 2 Na+ + 2 OH + ↑CO2

Przyczyną alkalicznego (zasadowego) odczynu roztworu są jony OH świadczące o dysocjacji elektrolitycznej wodorotlenku sodu (zasady). Jednym z ważniejszych skutków dodania sody w procesie prania jest zobojętnianie odczynu brudu. Tłuszcze zawarte w brudzie z czasem jełczeją, co powoduje, że odczyn ich staje się kwaśny. Alkaliczny odczyn roztworu sody zobojętnia go, powodując łatwiejsze usuwanie brudu. Alkaliczny odczyn roztworu sody sprzyja także wykorzystaniu właściwości mydeł, które przejawiają najlepszą zdolność piorącą przy odczynie zasadowym o wartości pH = 10 ÷ 11. Alkaliczne środowisko kąpieli piorącej jest korzystne dla materiałów utworzonych z celulozowych włókien roślinnych, np. bawełna, len, natomiast jest niewskazane w przypadku białkowych włókien zwierzęcych, np. wełny.

Wymienione właściwości węglanu sodu (sody) powodują, że dodaje się go do proszków do prania, dawniej w celu zmiękczenia wody, obecnie głównie jako środka regulującego pH (zasadowość) kąpieli piorącej.

Popularnym związkiem wykorzystywanym w celu zmiękczania wody jest także krzemian sodowy (Na2SiO3).

Soda i krzemian sodu, zwane alkaliami pralniczymi, wchodzą więc w reakcje ze składnikami nadającymi wodzie twardość, powodując zmiękczenie wody. Jednakże produktami tych reakcji są m.in. substancje tworzące osady, które powodują szorstkość, łamliwość, szarzenie i żółknięcie pranych włókien, co prowadzi do ich zniszczenia.

Obecnie, w celu zmiękczenia wody, dodaje się do kąpieli piorącej substancji, zwanych kompleksonami. Zmiękczają one wodę, tworząc związki kompleksowe, rozpuszczalne w kąpieli piorącej, zamykające w swojej budowie atomy wapnia lub magnezu. Kompleksony nie tylko bezpośrednio przyczyniają się do zmiękczenia wody, ale wiążąc wapń i magnez niedopuszczają do tworzenia się osadów, powstających w wyniku reakcji środków powierzchniowo czynnych i alkaliów pralniczych ze składnikami nadającymi wodzie twardość. W konsekwencji zapobiegają osadzaniu się tych osadów na pranym materiale, niedopuszczając do szarzenia, żółknięcia i mineralizacji włókien.

Przykładem kompleksonów (sekwestrantów) są polifosforany. Substancje te spełniają dodatkowo również inne ważne funkcje w środkach do prania.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *