כיצד ללמוד כימיה של חומרי ניקוי?
לחומרי ניקוי אניוניים יש מטען שלילי בקצה ההידרופילי ואילו לחומרי הניקוי הקטיוניים יש מטען חיובי בקצה ההידרופילי.
חומרי ניקוי הם סוג של תרכובות כימיות המשמשות לניקוי בגלל תכונותיהם ההידרופוביות וההידרופיליות הכפולות. בשל המבנה הכימי והתגובתיות שלו, חומר ניקוי יכול להיקשר לכתם שמנוני ולהישטף במים, מה שהופך אותו לאידיאלי לניקוי. הכימיה מאחורי חומר ניקוי היא די בסיסית וניתן להבין אותה במאמץ מועט.
חלק 1 מתוך 3: הבנת הרכב חומרי הניקוי
- 1הגדר פעילי שטח. חומר פעילי שטח הוא כימיקל מיוחד המפחית את מתח הפנים של המים. כנראה ראיתם מים יוצרים חרוזים על חלון או שולחן. זה קורה בגלל מתח הפנים של המים. אם תוסיף חומר פעילי שטח, המים יתפשטו וירטיבו יותר את פני השטח.
- ניתן לסווג חומרים פעילי שטח לפי תכונותיהם היוניות או המטען החשמלי: אניוני (מטען שלילי), קטיוני (מטען חיובי), לא יוני (ללא מטען) ואמפוטרי (מטען חיובי או שלילי).
- סבון הוא חומר פעילי שטח אניוני ואילו חומרי ניקוי מורכבים מחומר פעילי שטח אחד או יותר בטעינות שונות.
- במילים הפשוטות ביותר, חומר פעילי שטח מפחית את מתח הפנים, כך שהמים משרים את הבגד באופן שווה. כאשר הבגד רטוב כהלכה, קל יותר לחומר השטח להסיר לכלוך ושומן.
- 2למד על שומנים ושמנים. חומרי הניקוי מורכבים מחומצות שומן ומלחי נתרן או אשלגן. טריגליצרידים הם תרכובות שמקורן בשומנים מן החי או מהצומח ושמנים המורכבים משלוש חומצות שומן וגליצרין.
- חומצות שומן הן חומצות חלשות המורכבות משרשרת פחמימנים המחוברת לקבוצת חומצות קרבוקסיליות (מימן אחד, שני אוקסיגנים ופחמן אחד). הם נחשבים כפעילי שטח, ולכן הם יצופו על גבי מים ויפחיתו את מתח הפנים.
- 3למד מלחי אלקלי. מלח אלקלי הוא חלק מסיס, בסיסי (pH> 7,0) של מתכת אלקלית כגון נתרן או אשלגן. מלחי אלקאלי מסוגלים להגיב עם ולנטרל חומצות בגלל הכימיה הבסיסית שלהם. נתרן הידרוקסיד ואשלגן הידרוקסיד הם שני המלחים הנפוצים ביותר המשמשים לייצור סבונים וחומרי ניקוי.
- המלח האלקאלי מתחבר לקבוצת החומצות הקרבוקסיליות ליצירת קרבוקסילט. כל המולקולה של קרבוקסילט וחומצת שומן היא סבון.
- כימיקלים אלה הם קאוסטיים מאוד ועלולים לגרום לפציעה קשה אם מטפלים בהם לא נכון.
- נתרן הידרוקסיד משמש לייצור סבונים קשים יותר ואילו אשלגן הידרוקסיד משמש לייצור סבונים רכים ונוזלים יותר.
- במים, המלח האלקלי מסיס יותר מחומצת השומן.
חומרי ניקוי לא-יוניים הם תת-קבוצה של חומרי ניקוי שאין להם מטען חשמלי. - 4הגדר הידרופובי והידרופילי. בכימיה תרכובות הידרופוביות הן כאלה ש"בריחות "מהמים. הם אינם מסיסים במים. הידרופילים הם תרכובות "אוהבות מים" והן מסיסות במים. סבון ייחודי בכך שיש לו קצה הידרופובי (שרשרת חומצות שומן) וקצה הידרופילי (קרבוקסילאט).
- הקצה ההידרופובי מסוגל לקשור כתמים כמו שומן ושמן שהם גם הידרופובי, ואילו הקצה ההידרופילי נמשך למים ומאפשר לשטוף את הכתם.
- חומרי הניקוי עובדים טוב יותר בשטיפה עם מים קשים (מים עם מלחים מינרליים) מכיוון שיש בהם חומרים פעילי שטח רבים.
חלק 2 מתוך 3: לימוד הכימיה של ייצור חומרי ניקוי
- 1השג את החומרים הדרושים. כדי להכין חומר ניקוי צריך שומן ונתרן הידרוקסיד. ניתן להשיג שומנים מבעלי חיים בצורת טאלו ו / או צמחים כמו קוקוס או שמן דקלים. נתרן הידרוקסיד ידוע גם בשם שתן והוא מרכיב חיוני לייצור סבון.
- נתרן הידרוקסיד, או שתן, הוא קאוסטי ביותר ויש לטפל בו כראוי. לבישת כפפות, משקפי מגן ושרוולים ארוכים חיונית בעת הכנת חומרי ניקוי.
- 2השתמש בטיחות נאותה בעבודה עם חריצה. מכיוון שהשקע הוא חומר קאוסטי, אתה רוצה לנקוט משנה זהירות כשאתה עובד איתו כדי למנוע פציעה. כשאתה מכין חומר ניקוי, לעולם אל תכין אותו ליד ילדים או חיות מחמד. לעבוד באזור מאוורר היטב עם חלונות ודלתות פתוחים. מכיוון שהשקה היא בסיס חזק, אתה תמיד רוצה להוסיף אותה למים. הוספת מים ישירות לסופר הלוי מחממת את המים ועלולה לגרום לפיצוצים.
- עבוד בסמוך למקור מים כדי לנקות במהירות נזילות.
- אם יש לך שתן בעין כלשהי, עליך לשטוף אותם למשך 15 דקות לפחות כדי לוודא כי כל הכימיקל נשטף.
- 3מערבבים את השומן עם נתרן הידרוקסיד ומחממים. הצעד הראשון של ייצור חומרי ניקוי נקרא ספון. השומן והשמנים מכילים שרשראות חומצות שומן וטריגליצרידים הדרושים לחומר הניקוי. כאשר מערבבים אותם עם הנתרן הידרוקסיד ומחוממים, מוסרים את מולקולות הגליצרין והנתרן הידרוקסיד משתלב עם החומצה הקרבוקסילית של חומצת השומן.
- הסבון שנוצר הוא שרשרת ארוכה של חומצה קרבוקסילית.
חומרי ניקוי קטיוניים מסוגלים גם להרוג חיידקים ועובדים טוב מאוד לנטרול מולקולות של חומרי ניקוי אניוניים שאריות. - 4מוסיפים מלח להסרת הגליצרין. חומר הניקוי אינו מסיס במיוחד במי מלח, ואילו גליצרין מסיס מאוד. רוב הגליצרין מוסר מכיוון שהוא בעל ערך, אם כי נשאר מעט בסבון כדי שיהיה חלק יותר. כאשר מוסיפים את המלח התערובת נפרדת לשתי שכבות: סבון גולמי ומלח / גליצרין.
- הסבון עולה לראש התמיסה ואילו המלח / גליצרין שוקע לתחתית.
- בדרך כלל חוזרים על תהליך זה מספר פעמים כדי להסיר כמה שיותר גליצרין.
- 5נטרל את הבסיס עם חומצה חלשה. בשלב זה, הסבון אינו כמעט קאוסטי כמו שעשוע טהור, אך הוא עדיין גבוה מדי לשימוש. ניתן לנטרל את הבסיס באמצעות חומצה חלשה כמו לימון או חומצה זרחתית. החומצה מסירה את יתרת הנתרן הידרוקסיד והופכת את חומר הניקוי לבטוח לשימוש.
- לאחר הנטרול, הסבון מיובש ואז מוכן לשימוש.
חלק 3 מתוך 3: העמקת הידע שלך
- 1השתמש בעזרי זיכרון. המושג החשוב ביותר הקשור לכימיה של חומרי ניקוי הוא העובדה שיש להם גם קצה הידרופובי וגם קצה הידרופילי. כדי לזכור איזה חלק עושה מה, זכרו שפוביה היא פחד ממשהו. מכיוון שהידרו, מתייחס למים, פירושו הידרופובי הוא "יראת מים".
- אם אתה יכול לזכור מה זה הידרופובי, אתה רק צריך לזכור שהידרופילי הוא ההפך ומשמעותו "אוהבת מים".
המושג החשוב ביותר הקשור לכימיה של חומרי ניקוי הוא העובדה שיש להם גם קצה הידרופובי וגם קצה הידרופילי. - 2למד את המאפיינים של חומרי ניקוי אניונים וקטיוניים. לחומרי ניקוי אניוניים יש מטען שלילי בקצה ההידרופילי ואילו לחומרי הניקוי הקטיוניים יש מטען חיובי בקצה ההידרופילי. הם נחשבים קשים יותר מכיוון שהם משנים מבני חלבון. חומרי ניקוי קטיוניים מסוגלים גם להרוג חיידקים ועובדים טוב מאוד לנטרול מולקולות של חומרי ניקוי אניוניים שאריות.
- בדרך כלל משתמשים בחומרי ניקוי אניוניים לקרצוף רצפות.
- בדרך כלל משתמשים בחומרי ניקוי קטיוניים לשטיפת בגדים ובשמפו.
- 3דע את התכונות של חומרי ניקוי לא-יוניים. חומרי ניקוי לא-יוניים הם תת-קבוצה של חומרי ניקוי שאין להם מטען חשמלי. בגלל חוסר המטען הזה, הם לא מגיבים עם יונים של מים קשים מה שהופך אותם פחות שימושיים לשטיפת בגדים. הם נוטים להקציף גם פחות חומרי ניקוי יוניים.
- הם משמשים בדרך כלל כנוזלי שטיפת כלים.
