Deterjan - Detergent

deterjanlar

Bir deterjan , seyreltik çözeltiler içindeyken temizleme özelliklerine sahip bir yüzey aktif madde veya yüzey aktif maddelerin bir karışımıdır . Çok çeşitli deterjanlar vardır, ancak en yaygın olarak bulunanlar alkilbenzen sülfonatlardır : sert suda daha fazla çözünür olan sabun benzeri bileşikler ailesi , çünkü polar sülfonat (deterjanların) polar karboksilattan (sabun ) daha az olasıdır . ) sert suda bulunan kalsiyum ve diğer iyonlara bağlanmak için.

etimoloji

Deterjan kelimesi , Latince sıfat detergenlerinden , fiil detergere'den türetilmiştir . Evsel bağlamlarda, deterjan terimi kendi başına , sabun aynı zamanda gerçek anlamda bir deterjan olsa da, el sabunu veya sabundan farklı diğer türdeki temizlik maddelerinin aksine, özellikle çamaşır deterjanı veya bulaşık deterjanı gibi sentetik temizlik bileşiklerine atıfta bulunur .

Yapı ve özellikler

Deterjanlar, her molekülün bir hidrofilik (polar) baş ve uzun bir hidrofobik (polar olmayan) kuyruğa sahip olduğu, amfifilik bir yapıya sahip bir bileşik grubudur. Bu moleküllerin hidrofobik kısmı, düz veya dallı zincirli hidrokarbonlar olabilir veya bir steroid yapıya sahip olabilir . Hidrofilik kısım daha çeşitlidir, iyonik veya iyonik olmayabilirler ve basit veya nispeten ayrıntılı bir yapıdan değişebilirler. Deterjanlar, suyun yüzey gerilimini azaltabildikleri için yüzey aktif maddelerdir. İkili yapıları, hidrofobik bileşiklerin (yağ ve gres gibi) su ile karışımını kolaylaştırır. Hava hidrofilik olmadığı için deterjanlar da değişen derecelerde köpürtücü maddelerdir .

Deterjan molekülleri , miseller oluşturmak üzere toplanır , bu da onları suda çözünür hale getirir. Deterjanın hidrofobik grubu, misel oluşumunun ana itici gücüdür, toplanması misellerin hidrofobik çekirdeğini oluşturur. Misel, gresi, proteini veya kir parçacıklarını temizleyebilir. Misellerin oluşmaya başladığı konsantrasyon, kritik misel konsantrasyonudur (CMC) ve misellerin çözeltiyi iki faza ayırmak için daha fazla toplandığı sıcaklık, çözeltinin bulanıklaştığı ve deterjanın optimal olduğu bulutlanma noktasıdır.

Deterjanlık, bir alt tabakadan (örneğin giysiler) 'toprak' olarak adlandırılan istenmeyen maddeleri çıkarma yeteneğidir. Deterjanlar alkali pH'ta daha iyi çalışır. Deterjanların özellikleri monomerin moleküler yapısına bağlıdır . Köpürme kabiliyeti baş grup tarafından belirlenebilir, örneğin anyonik yüzey aktif maddeler çok köpürebilirken, iyonik olmayan yüzey aktif maddeler köpürmez veya az köpürebilir.

Deterjanların kimyasal sınıflandırmaları

Deterjanlar, yüzey aktif maddelerin elektrik yüküne bağlı olarak dört geniş gruba ayrılır.

anyonik deterjanlar

Tipik anyonik deterjanlar alkilbenzen sülfonatlardır . Alkilbenzen bu bölümü anyon lipofilik ve sülfonat hidrofiliktir. Dallı alkil gruplarına sahip olanlar ve doğrusal alkil gruplarına sahip olanlar olmak üzere iki çeşit popüler hale getirilmiştir . İlki, biyolojik olarak zayıf bir şekilde parçalanabildikleri için ekonomik olarak gelişmiş toplumlarda büyük ölçüde aşamalı olarak kaldırıldı.

Anyonik deterjanlar, deterjanların en yaygın şeklidir ve iç pazarlar için yılda tahmini 6 milyar kilogram anyonik deterjan üretilmektedir.

Deoksikolik asit (DOC) gibi safra asitleri , katı ve sıvı yağların sindirimine ve emilimine yardımcı olmak için karaciğer tarafından üretilen anyonik deterjanlardır.

Üç çeşit anyonik deterjan: dallı sodyum dodesilbenzensülfonat, doğrusal sodyum dodesilbenzensülfonat ve sabun.

katyonik deterjanlar

Katyonik deterjanlar anyonik deterjanlara benzer, ancak kuaterner amonyum hidrofilik anyonik sülfonat grubunun yerini alır. Amonyum sülfat merkezi pozitif yüklüdür. Katyonik yüzey aktif maddeler genellikle zayıf temizleme özelliğine sahiptir.

İyonik olmayan deterjanlar

İyonik olmayan deterjanlar, yüksüz, hidrofilik ana grupları ile karakterize edilir. Tipik iyonik olmayan deterjanlar, polioksietilen veya bir glikozit bazlıdır . İlkinin yaygın örnekleri arasında Tween , Triton ve Brij serisi bulunur. Bu malzemeler ayrıca etoksilatlar veya PEGilatlar ve bunların metabolitleri nonilfenol olarak da bilinir . Glikozitler, yüksüz hidrofilik baş grupları olarak bir şekere sahiptir. Örnekler arasında oktil tioglukozit ve maltozitler yer alır . HEGA ve MEGA serisi deterjanlar benzerdir ve ana grup olarak şeker alkolüne sahiptir.

Amfoterik deterjanlar

Amfoterik veya zwitteriyonik deterjanlar, belirli bir pH aralığında zwitterionlara sahiptir ve eşit sayıda +1 ve -1 yüklü kimyasal grubun varlığından kaynaklanan net sıfır yüke sahiptir. Örnekler arasında CHAPS bulunmaktadır .

Tarih

Sabun çünkü çamaşır yıkamak için bir yüzey aktif madde olarak kullanılmaktadır bilinmektedir Sümer olarak 2.500 MÖ zaman eski Mısır , soda bir yıkama katkı maddesi olarak kullanılmıştır. 19. yüzyılda, örneğin zeytinyağından sentetik yüzey aktif maddeler oluşturulmaya başlandı. Sodyum silikat (su camı) 1860'larda Amerika Birleşik Devletleri'nde sabun yapımında kullanıldı ve 1876'da Henkel , sabunla kullanılabilen ve "evrensel deterjan" ( Universalwaschmittel ) olarak pazarlanan sodyum silikat bazlı bir ürün sattı . Almanya. Soda daha sonra Almanya'nın ilk marka deterjanı Bleichsoda'yı üretmek için sodyum silikat ile karıştırıldı. 1907'de Henkel , çamaşırların elle zahmetli bir şekilde ovulmasını ortadan kaldırmak için ilk "kendi kendine etki eden" çamaşır deterjanı Persil'i piyasaya sürmek için bir ağartma maddesi sodyum perborat da ekledi .

Birinci Dünya Savaşı sırasında sabun yapmak için gerekli olan sıvı ve katı yağlar kıtlığı vardı. Sabuna alternatif bulmak için Almanya'da kimyagerler tarafından kömür katranından elde edilen hammadde kullanılarak sentetik deterjanlar yapılmıştır. Ancak bu ilk ürünler yeterli deterjan sağlamadı. 1928 yılında, etkin deterjan ile yapıldı sülfasyon ve yağ alkolü , fakat düşük maliyetli yağ alkolleri 1930'ların başında mevcut olana kadar büyük ölçekli üretim mümkün değildi. Oluşturulan sentetik deterjan, sert suda sabuna göre daha etkili ve pislik oluşturma olasılığı daha düşüktü ve ayrıca asit ve alkali reaksiyonları ortadan kaldırabilir ve kiri ayrıştırabilir. Yağlı alkol sülfatlı ticari deterjan ürünleri, ilk olarak 1932'de Almanya'da Henkel tarafından satılmaya başlandı . Amerika Birleşik Devletleri'nde, deterjanlar 1933'te Procter & Gamble ( Dreft ) tarafından öncelikle sert su bulunan bölgelerde satıldı . Bununla birlikte, ABD'deki satışlar, 1940'ların başında geliştirilen etkili fosfat oluşturucunun eklenmesiyle 'inşa edilmiş' deterjanların piyasaya sürülmesine kadar yavaş büyüdü . Oluşturucu , kalsiyum ve magnezyum iyonlarının şelasyonu yoluyla suyu yumuşatarak, alkali pH'ın korunmasına yardımcı olarak ve ayrıca kirletici partikülleri çözelti içinde dağıtarak ve tutarak, sürfaktanların performansını iyileştirir . İkinci Dünya Savaşı'ndan sonra petrokimya endüstrisinin gelişimi de bir dizi sentetik yüzey aktif maddenin üretimi için malzeme sağladı ve alkilbenzen sülfonatlar, kullanılan en önemli deterjan yüzey aktif maddeleri haline geldi. 1950'lere gelindiğinde, çamaşır deterjanları yaygınlaştı ve gelişmiş ülkelerde çamaşırları temizlemek için sabunun yerini büyük ölçüde aldı.

Yıllar içinde, çeşitli amaçlar için birçok deterjan türü geliştirilmiştir, örneğin, önden yüklemeli çamaşır makinelerinde kullanım için az köpüren deterjanlar, yağ ve kiri çıkarmada etkili ağır hizmet deterjanları, çok amaçlı deterjanlar ve özel deterjanlar. deterjanlar. Çamur veya tortu oluşumunu azaltmak veya önlemek için örneğin bulaşık makinesi deterjanları , şampuan, diş macunu, endüstriyel temizleyiciler ve yağlayıcılar ve yakıtlar gibi çamaşırhane kullanımı dışında çeşitli ürünlere dahil edilirler . Deterjan ürünlerinin formülasyonu, ağartıcı , kokular, boyalar ve diğer katkı maddelerini içerebilir . Bununla birlikte, deterjanda fosfatların kullanılması, besin kirliliği ve deterjanların formülasyonunda değişiklik talebi ile ilgili endişelere ve çevrede kalan dallı alkilbenzen sülfonat (tetrapropilenbenzen sülfonat) gibi yüzey aktif maddelere ilişkin endişelere yol açtı. lineer alkilbenzen sülfonat gibi biyolojik olarak daha parçalanabilirler. Yılda Gelişmeleri kullanımını içermektedir enzimler , örneğin fosfatlar yerine zeolit A ve NTA , TAED olarak ağartma maddesi etkinleştiricisi , cilde biyolojik olarak parçalanabilen ve hafif olan şeker esaslı yüzey aktif maddeler, ve diğer yeşil için uygun ürünler, hem de değişikliklere tabletler, jeller ve kapsüller gibi teslimat şekli .

Deterjanların ana uygulamaları

Ev temizliği

Deterjanların büyük uygulamalardan biri ev ve mağaza dahil olmak üzere temizlenmesi için olan bulaşık yıkama ve yıkama çamaşır . Bu deterjanlar yaygın olarak tozlar veya konsantre solüsyonlar halinde bulunur ve bu deterjanların formülasyonları genellikle yüzey aktif maddelerin yanı sıra çeşitli kimyasalların karmaşık karışımlarıdır ve uygulamanın farklı taleplerini ve son derece rekabetçi tüketici pazarı yansıtır. Bu deterjanlar aşağıdaki bileşenleri içerebilir:

  • köpük düzenleyiciler
  • inşaatçılar
  • çamaşır suyu
  • ağartıcı aktivatörleri
  • enzimler
  • boyalar
  • kokular
  • diğer katkı maddeleri

Yakıt katkı maddeleri

İçten yanmalı motorların hem karbüratörleri hem de yakıt enjektörü bileşenleri, kirlenmeyi önlemek için yakıtlardaki deterjanlardan yararlanır . Konsantrasyonlar yaklaşık 300 ppm'dir . Tipik deterjanlar, uzun zincirli aminler ve poliizobutenamin ve poliizobütenamid/ süksinimit gibi amidlerdir .

biyolojik reaktif

Reaktif sınıfı deterjanlar biyolojik hücrelerde bulunan integral membran proteinlerinin izolasyonu ve saflaştırılması için kullanılır . Çözündürülme hücre membranı çift katmanları iç membran girebilir bir deterjan gerektirir tek tabaka . Deterjanların saflığındaki ve karmaşıklığındaki gelişmeler iyon kanalları gibi önemli membran proteinlerinin yapısal ve biyofiziksel karakterizasyonunu kolaylaştırmıştır ve ayrıca lipopolisakkarit , taşıyıcılar , sinyal reseptörleri ve fotosistem II'yi bağlayarak zarı parçalamaktadır .

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar