Syntetyczne środki piorące zyskały w ostatnich dziesięcioleciach jako środki zastępujące mydło w przemyśle włókienniczym, w pralniach i gospodarstwie domowym, ogromne znaczenie. Ilość dostępnych na rynku środków do prania, środków dyspergujących dyspergujących zwilżających (detergentów) jest obecnie bardzo duża, niemniej można je zebrać w pewne grupy o podobnej budowie chemicznej i właściwościach. Detergenty dzieli się na anionowe, kationowe i niejonowe.
Pierwsze i najprostsze detergenty – sulfonowe kwasy tłuszczowe – uzyskiwano przez działanie stężonym kwasem siarkowym (lub jego bezwodnikiem), kwasem chlorosulfonowym, chlorkiem surfurylu na olej rycynowy, oliwkowy, kwsy tłuszczowe lub oleinę. Do tej samej grupy detergentów należą również sulfokwasy cyklicznych węglowodorów, jak ά- i β-naftalenosulfokwasy
Początkowo stosowano detergenty typu tetrapropylenobenzenosulfonianu (TBS) z rozgałęzionym łańcuchem bocznym i czwartorzędowym atomem C w cząsteczce. Ze względu na niewielką zdolność do biochemicznego rozkładu wywoływały one zakłócenia zarówno zarówno procesie biologicznego oczyszczania ścieków, jak i w wodach odbiorników. Warstwy piany o grubości 2m poniżej śluz na niektórych silnie zanieczyszczonych rzekach żeglownych europy zachodniej nie należały jeszcze do niedawna (lata 80-te XX w.) do rzadkości. Stosowanie do wód lub ścieków środków przeciwdziałających pienieniu było tylko półśrodkiem. Radykalną zmianę przyniosło dopiero wprowadzenie na rynek tzw. detergentów miękkich, czyli biologicznie rozkładalnych. Ustawy „detergentowe” różnych krajów europejskich zmusiły przemysł chemiczny do poszukiwania takich środków, zakazując produkcji biologicznie trudno rozkładalnych środków powierzchniowo czynnych. Obecnie dominuje produkcja siarczanów i arylosulfonianów alkilowych z prostym łańcuchem bocznym.
Do grupy detergentów trudno rozkładalnych należy – bardzo jeszcze rozpowszechniony – tetrapropylenobenzenosulfonian, praktycznie nierozkładalny biologicznie. Do średnio rozkładalnych należą m.in. sulfoniany alkiloarylowe o wzorach:
gdzie:
R, R'' – krótsze reszty alkilowe (C3 – C6)
R' – długi łańcuch reszty alkilowej (C8 – C12).
Do biologicznie łatwo rozkładalnych detergentów należą pierwszo- i drugorzędowe siarczany alkilowe:
R – resztaalkilowa kwasów tłuszczowych (C12 – C18)
R, R' – reszty alkilowe różnej długości,
jak też pierwszo- lub drugorzędowesulfoniany alkilowe:
R = R' + R'' = C12 – C18.
Przeciętny skład syntetycznych środków piorących, w których jednym z podstawowych składników jest detergent, zawiera tabela.
Czynnik działający
Nazwa składnika
Udział procentowy
Detergent – środek piorący
Sulfonian alkilobenzenowy, mydła, eter pologlikolowy alkoholi alifatycznych
10 – 15
Związki kompleksujące (Builder)
Trójfosforan pięciosodowy Na5P3O10
35 – 45
Środki wybielające
Nadboran sodowy NaBO3 · 4H2O
20 – 30
Wybielacz optyczny
Pochodne stylbenu i pirazolina
0,1 – 0,3
Inhibitor zaszarzania
karboksymetyloceluloza
0,5 – 1,0
Środki ożywiające barwę
Mydła
5
Regulatory pienienia
Bohenian
3 – 5
Stabilizatory
Etylenodwuaminoczterooctan, krzemian magnezu
0,2 – 2,0
Środki sterujące (uzupełniające skład)
Siarczan sodu
5 – 10
Środki zapachowe
Olejki zapachowe
0,2
Detergenty nie zawsze są szkodliwe dla zdrowia, a działając np. rozpuszczająco na tłuszcze naskórka, mogą wywołać stany zapalne skóry (egzemę). Ich ujemne działanie polega też na tym, że (będąc doskonałymi środkami wspomagającymi rozpuszczanie) powodują rozpuszczenie w wodzie do picia substancji trudno lub zupełnie nierozpuszczalnych (np. rakotwórczych). Detergenty są, więc substancjami bezpośrednio szkodliwymi dla człowieka. Należy też pamiętać, że proszki pralnicze zawierają 50% fosforanów, są więc środkiem eutrofizującym. Próby zastąpienia fosforanów innymi środkami tworzącymi kompleksy, np. triooctanem nitrylu (TNA) biologicznie rozkładalnym w 90%, nie dały dotychczas zadowalających efektów.
Dopuszczalne ilości detergentów w wodach rzecznych wynoszą 1–3 mg/dm3 – w zależności od klasy zbiornika. Niektóre kraje ograniczają te ilości w odbiornikach I klasy do 0,1 mg/dm3. W Polsce w wodach do picia dopuszcza się 0,2 mg/dm3. Przy odprowadzaniu do rzeki ścieków z zakładu produkującego detergenty zwraca się uwagę na występowanie w nich środków zwilżających i dyspergujących. Nawet małe stężenia tych substancji poważnie utrudniają przebieg procesów oczyszczania wody, a szczególnie sedymentację i flokulację zawiesin. Przydatność takich wód do celów przemysłowych jest także znacznie ograniczona.
Opracowano na podstawie:
„PODSTAWY OCHRONY ŚRODOWISKA” Bohdan Głowiak, Edward Kempa, Tomasz Winniczki – PWN Warszawa 1985
Elvis_74