Mosószerek, szappanok kémiája
(nátriumszappanok, káliumszappanok, káliszappan, lágy szappan)
Valamennyi mosószer esetén az alapelv - valamilyen módon vízoldhatóvá
kell tenni a nem vízoldhatóanyagokat.
Ha a környezetből csak por kerülne a ruhára (ami főleg szilciumdioxid
szemcsékből - "kvarchomokból"
áll) akkor is kerülnek rá zsírok,
szerves anyagok
is az emberi testről. Ezek megkötik a port is a ruhán.
Valamennyi mosószer tartalmaz valamilyen felületaktív anyagot. Az egyik legegyszerűbb, "legősibb" ilyen anyag a szappan. Ez egy nagyobb szénatomszámú karbonsav nátrium sója.
A "hatásmechanizmusa"
az, hogy a szénlánc zsírokban,
a nátrium ion pedig vízben
oldódik.
A vizes szappan oldatban
lévő szappan molekulák
szerves részei a
zsírcseppecskékben
feloldódnak, az ionos
része a zsírcseppecske
felületén marad és vízmolekulák kötődnek hozzá, így a zsír
vízoldhatóvá válik.
Ezen az elven azután számtalan egyéb mosószer készült pl. a sokáig "egyeduralkodó"
Ultrapor (zsíralkohol-szulfonát ).
A szappant régen házilag "főzték" (A
háziszappan az igazi!).
A disznóölések során a megmaradt zsíros,
"faggyús"
maradékokat vízben "lúgkővel" (nátrium-hidroxid)
főzték ekkor a zsírokból
(glicerines zsírsav észterek) glicerin,
és a karbonsav rész nátrium sója
keletkezett.
Azután ebbe a "löttybe" beleraktak egy csomó konyhasót
(nátrium-klorid) ("kisózták") - ezzel "eltolták az ion
egyensúlyt" és a sokkal rosszabbul oldódó
szappan kivált az oldatból.
Szappanok ("kicsit tudományosabban")
A szappanok olyan nagy szénatomszámú zsírsavak
és különösen a palmitin- (C16), a sztearin-(C18)
és olajsav nátrium-
és káliumsói, amelyeket mosásra és mosakodásra
használnak.
A nátrium-hidroxiddal készült szilárd
nátriumszappanok használatosak mosakodási célra.
A kálium-hidroxiddal készült folyékony
káliumszappanok (káliszappan, lágy szappan) lemosó permetezésnél,
enyves festésnél a fal előkészítésére használatosak.
Előállíthatók zsíroknak
(és olajoknak) a megfelelő
hidroxiddal való
elszappanosítása
útján, amikor is a következő típusú reakció játszódik le:
C3H5(C17H35COO)3 + 3NaOH ==> 3C17H35COONa + C3H5(OH)3
Így keletkezik az enyvszappan, amelyből a szilárd szappant (gyökérszappant)
konyhasóval kisózva
választják ki, és visszamarad a glicerinből,
vízből, sóból
stb. álló anyalúg. Jelenleg előbb hidrolizálják
a zsírokat nyomás
alatt, katalizátorok
jelenlétében, így a tiszta zsírsavakat
nátrium-hidroxiddal (NaOH) dalsemlegesítik
a megfelelő szappanok előállítása végett.
A szappangyártás főbb nyersanyagai a faggyú,
a növényi zsírok és
a hidrogénezett zsírok.
A mosdószappanok előállítására jobb minőségű nyersanyagokat használnak, és színezékeket,
lanolint, glicerint
és illatosító anyagokat kevernek hozzá
adalékanyagként.
Ismeretesek különféle gyógyszappanok is, amelyek ként,
bóraxot, fenyőkivonatot
stb. tartalmaznak.
A nagyüzemi szappangyártás elvi folyamata
A napjainkban használt gépi mosószerek részben más elven működnek.
Összetételük a következő:
- A "hagyományos" elvet követő összetevőt jelentik a tenzidek
(felületaktív anyagok). Ezek biztosítják a szappan esetén, fentebb
bemutatott hatást.
- E mellett különböző enzimeket tartalmaznak, amelyek a fehérje alapú
szennyeződéseket aminosavakká bontják, vagyis kisebb könnyen oldható molekulákra.
Vannak zsírokat zsírsavakká és glicerinné, illetve a keményítőt szőlőcukorrá
bontó enzimek is. (A mosógatógépi mosogatószerek is hasonló enzimeket tartalmaznak.)
Az alkalmazott enzimek 40-50°C-on a leghatékonyabbak, 60°C fölött általában
elbomlanak.
- Minden mosószer tartalmaz vízlágyítókat, vagyis a víz keménységét
csökkentő anyagokat (főleg foszfátokat), mert a kemény vízben nem "működnek"
megfelelően a felületaktív anyagok.
- Tartalmaznak lúgokat, részben zsíroldó hatásuk miatt, részben mivel
a fentebb említett enzimek a lúgos pH-t "kedvelik".
- Vannak még bennük úgynevezett vázanyagok, amelyek megakadályozzák hogy
a mosópor összeálljon, hogy lúgossága
semlegesítődjön, és általában fokozzák a vízlágyító hatást. Polifoszfát a leggyakoribb
vázanyag.
- Fehérítők is találhatók bennük, általában kétféle:
Oxidatív fehérítőszerként a mosóporokban leggyakrabban nátrium-perborátot
használnak, amelynek fehérítő hatása 60°C felett érvényesül a legjobban. A belőlük
felszabaduló oxigén roncsolja a vér-, bor-, és gyümölcsfoltokat, elpusztítja
a kórokozókat, tehát fertőtlenít is.
Az optikai fehérítők szerves vegyületek, amelyek a színezékekhez hasonlóan
megkötődnek a textílián. Elnyelik az ibolyántúli sugárzást, és kék fényt bocsátanak
ki, ezzel kioltják a fehérneműk sárgás színárnyalatát.
- Tartalmaznak továbbá bizonyos segédanyagokat, amelyek
. akadályozzák a túlzott mértékű habképződést
. elősegítik a szennylebegtetést
. szintetikusan vagy természetesen illatosítanak