Что такое неогенный пав
Теоретические основы моечных технологий
Почему одни составы моют хорошо, даже без механического воздействия, другие плохо, почему один и тот же шампунь на некоторых машинах образует разводы, а на остальных нет, почему составы, хорошо моющие в Питере, плохо работают в Омске?
Для того, чтобы понять, как действуют моющие средства, рассмотрим, что собой представляют загрязнения. Загрязнения – это посторонние твердые или жидкие частицы, находящиеся на поверхности за счет межмолекулярного взаимодействия. В основном это электростатические и поляризационные взаимодействия.
Электростатическое взаимодействие происходит при определенной ориентации диполей полярных молекул. Молекулу по ее электрическим свойствам можно приближенно рассматривать как электрический диполь, т.е. совокупность двух равных по величине и противоположных по знаку точечных зарядов. Вследствие того, что заряды диполя находятся в разных точках пространства, они не компенсируют друг друга по напряженности и каждый из них создает свое электрическое поле. Два электрических диполя взаимодействуют между собой с силой, в четвертой степени обратно пропорциональной расстоянию между ними. Это очень важный момент, на это следует обратить внимание.
В неполярных молекулах во внешнем электрическом поле возникает индуцированный дипольный момент и молекулы поляризуются. В результате возникает поляризационное или индукционное взаимодействие.
В основном за счет вышеуказанных взаимодействий и образуются силы адгезии, определяющие силу прилипания поверхностей друг к другу.
Гидрофильная группа вследствие полярности легко взаимодействует с водой. Гидрофобная группа неполярна, в воде не растворяется и “отталкивается” от нее. В результате молекулы ПАВ располагаются на границе раздела фаз в строго ориентированном положении – гидрофильные группы растворены в воде, а гидрофобные выталкиваются из воды. Граница раздела фаз, в которой расположены ориентированные молекулы ПАВ, представляет собой пленку толщиной всего 0,1 нм.
ПАВ делят на две группы – ионогенные и неионогенные. Ионогенные ПАВ делятся еще на две группы – анионоактивные и катионоактивные. Также существуют неионогенные и амфолитные ПАВ.
Анионные ПАВ в водных растворах диссоциируют на длинноцепочечные анионы, обеспечивающие поверхностную активность раствора, и катионы, которые влияют только на растворимость. К таким ПАВ относятся мыла, алкилсульфонаты, алкиларилсульфонаты (сульфонолы), алкилсульфаты.
Алкилсульфаты — соли алкисерных кислот, например R-O-SO3-Na. Алкилсульфаты обладают прекрасными моющими свойствами. Они образуют обильную пену и хорошо понижают поверхностное натяжение, однако разрушаются в кислой среде, чувствительны к жесткости воды, обладают высоким раздражающим действием.
Сульфоэтоксилаты R-O-(CH2CH2O)n-SO3-Na устойчивы в кислой среде, образуют стабильную высокую пену, неограниченно растворяются в воде, обладают менее выраженным раздражающим действием.
Катионные ПАВ в водных растворах диссоциируют на объемные катионы – носители поверхностной активности раствора, и анионы. К катионоактивным веществам относятся соли высших аминов, аммониевые, сульфониевые и фосфониевые основания. Катионные ПАВ обладают невысокой моющей способностью, поэтому использование их в моющих средствах ограничено. Однако они могут применяться в качестве эмульгатора в эмульсионных полиролях.
Катионные ПАВ при взаимодействии с анионными ПАВ образуют неполярные плохо растворимые в воде соединения, которые приводят к образованию разводов на кузове автомобиля. Несовместимость ПАВ нужно учитывать при подборе средств для мойки, очистки, ополаскивания и полировки кузова и строго придерживаться рекомендаций изготовителей.
Неионогенные и амфолитные ПАВ
Неионогенные ПАВ в водных растворах ионов не образуют, их растворимость обусловлена функциональными группами, имеющими гидрофильный характер.
Неионогенные ПАВ нечувствительны к жесткости воды, имеют высокую поверхностную активность, обладают отличными моющими свойствами, при этом образуют мало пены.
Неионогенные ПАВ являются хорошими гидротропами, повышают растворимость жировых загрязнений в воде, обладают хорошей смачивающей способностью, при совместном применении неионогенных ПАВ с амфотерными и анионными проявляется синергизм, т.е. значительное улучшение свойств. Неионогенные ПАВ обладают слабым раздражающим действием. Благодаря хорошему пенообразованию, эмульгирующей способности, биоразложимости и низкому раздражающему действию неионогенные ПАВ нашли широкое применение в производстве автомобильных моющих средств.
Моющие средства на основе ПАВ
Моющие средства, в том числе и автомобильные, представляют собой сложные композиции из нескольких ПАВ и специальных добавок. Неорганические добавки, прежде всего соли слабых минеральных кислот: карбонат и гидрокарбонат натрия и их двойная соль, силикаты натрия, пирофосфаты натрия и калия, триполифосфат натрия и гексаметафосфат натрия. Щелочные добавки увеличивают моющую способность и повышают пенообразование. Важным является и то, что эти добавки недороги и в результате их применения снижается себестоимость моющих составов.
Механизм моющего действия ПАВ
Каким образом частицы загрязнений, прилипшие к поверхности, отделяются от нее под действием ПАВ? Каждая молекула, которая находится в растворе, находится под воздействием всех окружающих ее молекул. При этом все силы, действующие на молекулу, взаимно уравновешены.
Совсем другая картина, если молекула находится на поверхности раствора (на границе раздела фаз). Силы, действующие на молекулу со стороны других молекул жидкости, действуют на нее только с одной стороны и будут стараться втянуть эту молекулу в жидкость, стремясь придать поверхности минимальные размеры (так вода скатывается в шар). Таким образом, происходит образование поверхностной пленки.
ПАВ, растворенные в воде, изменяют поверхностное натяжение раствора. Молекулы ПАВ, растворяясь, ориентированно собираются на поверхности раствора. Образуется новый поверхностный слой с особыми свойствами. Поверхностное натяжение воды при этом сильно уменьшается, поскольку слой из ориентированных молекул ПАВ обладает более низкой энергией.
Поверхностное натяжение затрудняет процесс мытья, препятствуя смачиванию загрязненных поверхностей. Моющие средства улучшают смачивание гидрофобных поверхностей, загрязненных сажей, моторным маслом, жиром и т.п. Молекулы ПАВ собираются на границах раздела фаз – в данном случае на частицах загрязнений, прилипших к поверхности, и проникают в зазор между ними. Покрытая адсорбированными молекулами ПАВ частица отделяется от поверхности и уходит в раствор. Сила, отделяющая загрязнени от поверхности у некоторых ПАВ такова, что позволяет полностью обойтись от механического воздействия на поверхность. На этом основана бесконтактная мойка автомобилей. Большое значение играет пенообразование, пузырьки пены удаляют прилипшие к ним частицы жировой эмульсии и удерживают их в растворе.
Таким образом, благодаря мощным современным ПАВ, мойка стала простой и эффективной.
КОНТАКТОВ НЕ БУДЕТ
Об угрозе трения простой российский потребитель впервые доходчиво узнал, пожалуй, из рекламы чистящих средств. Кадры, где ребро конька крупным планом режет лед, перемежали видеоряд, демонстрирующий хрупкие женские ручки, кропотливо оттирающие плиту порошком. Царапины на белой эмали кухонного прибора зияли безжалостно. Сердца хозяек содрогнулись: все бросились в магазины за моющими гелями.
Кухонная плита, хоть и является в известном смысле «лицом» хозяйки, — это вещь, с которой редко покажешься на люди. Для автолюбителя дело обстоит несколько сложнее. Автомобиль зачастую служит «зеркалом» для своего владельца. Плюс к тому, нередко, — если не единственной страстью, то любимым увлечением. Внешний вид авто вызывает у окружающих соответствующие эмоции. Чего стоят жалостливые надписи, выводимые шутниками на грязном заднем стекле: «Помой меня!». Чистота транспортного средства — одна из первейших забот автомобилиста. Кое-кто находит время вымыть свою машину сам. Прочие не забывают, что время — деньги, и наоборот, предпочитая выложить свои кровные за соответствующую услугу на ближайшей автомойке. Варианты этого сервиса следующие.
Начнем с самого непопулярного: контактная портальная или тоннельная мойка. Повергает отечественного автомобилиста в ужас. Ему кажется, что бешено вращающиеся щетки, снимут не только полировку с кузова, но и вовсе краску до металла. Поэтому он привычно доверяет заботу о чистоте своего автомобиля сноровке пареньков на улице. Но и безоговорочное доверие ручной мойке иногда оказывается опрометчивым.
Традиционная ручная мойка. Само собой, подразумевает механический контакт чистящих приспособлений с нежными обводами вашей любимицы. Говоря проще, вашу машину трут: щеткой, тряпкой или губкой. На дорогах поверхность автомобиля собирает на себя множество частиц грязи и пыли. Они скапливаются в губках и щетках автомойщиков. Образуется отличная абразивная система, не удаляемая никакой стиркой. Другими словами, получается нечто вроде ершика для чистки посуды или наждака. Таким наждаком недобросовестный мойщик легко посадит вам царапину на лакированный капот. По той же причине, кстати, для портальной мойки немаловажными являются тщательный уход за загрязнёнными щётками и своевременная их замена, а это многие упускают.
Бесконтактный портал. Не имеет щеток и очищает автомобиль струями высокого давления. Такие установки производит, например, Karcher, не скупясь при этом на продвинутые технологии, вроде оптодатчиков в арке портала для слежения за обводами машины. Этот аппарат хорош всем, кроме цены. Установить его — дорогое удовольствие. Соответственно, и воспользоваться — тоже. К тому же, по словам знатоков, бесконтактный портал не всегда хорошо промывает труднодоступные места.
Теперь переходим к тому, ради чего, собственно, и затеян весь разговор. Итак, бесконтактная ручная мойка. Год-два назад, когда эта услуга только появлялась, она вызывала у очевидцев законное недоверие: уж слишком просто все делалось. Сейчас популярность ее все более растет. Данный способ мойки не предусматривает никаких губок или тряпок. Процесс делится на несколько этапов. Сначала автомобиль ополаскивается струями воды под высоким давлением. Затем на его поверхности определенным образом наносится специальный моющий состав — так называемая активная пена. Это концентрированная щелочная химия с высокой адсорбирующей способностью. Она отличается хорошей текучестью, что позволяет ей проникать в места, недоступные при обычной ручной мойке. Состав наносится на несколько минут, после чего смывается вместе со впитанной грязью простой водой из АВД (аппарат высокого давления). В конце автомобиль просушивают. Как правило, наносят вспомогатель сушки — полимерный воск. Это покрытие ускоряет сушку и является защитой от влаги и пыли, придавая свежевымытому авто приятный блеск. Вся процедура занимает около 10 минут.
По сравнению с пистолетом-пеногенератором автономный пеногенератор имеет ряд преимуществ:
1.Скорость нанесения пены. Процесс занимает одну-две минуты.
2.Более высокая плотность пены, что позволяет сократить расход химии примерно в два раза. (Два вышеперечисленных достоинства сильно зависят от качества химии, правильной ее разбавки (о чем будет сказано ниже), а также от опыта мойщика)
3.При сильном потоке обслуживания в резервуар пенокомплекта пистолета химию приходится постоянно доливать. Большая емкость АПГ позволяет обойтись одной-двумя заливками.
И в случае пенокомплекта для пистолета, и в случае автономного пеногенератора обслуживание установки легко производится одним человеком. Систему с АПГ можно рекомендовать для использования на средних и крупных автомойках. Небольшим мойкам, как более простой и дешевый вариант, вполне подойдут пенокомплекты для пистолета АВД.
Диапазон средств специальной автохимии для бесконтактной мойки в настоящее время весьма широк. Это продукция как зарубежных, так и отечественных производителей. Как правило, она составляет комплект, куда входят активная пена, вспомогатель сушки и очиститель двигателя.
Стоимость специальной химии выше, чем у обычной. Однако экономить на ней не рекомендуется. Если вместо активной пены заливать простой автошампунь, это не даст необходимого эффекта. Использование установок для бесконтактной мойки при таком подходе лишается всякого смысла. Лучше уж мыть вручную.
Все средства являются концентрированными и поставляются в емкостях от 1 до 25 л. Их следует разбавлять водой согласно требованиям инструкции. Пропорция может быть различной, в зависимости от степени загрязнения и способа применения. В целом, расход активной пены на один автомобиль — от 40 до 200 г концентрата, соответственно способу нанесения. При несоблюдении пропорции нужного вспенивания может не произойти. Жалобы мойщиков на то, что фирменное средство «не пенится», довольно часты. Причина кроется вовсе не в плохом качестве продукта: просто разбавлять следует в нужной пропорции. Кроме того, пропорцию иногда приходится слегка подправлять «на глазок». Это становится ясно уже после двух-трех применений: в какую сторону нужно изменить расход концентрата, чтобы добиться оптимального вспенивания.
В использовании специализированных средств кроется еще одна неожиданность. Активная пена не зря именуется активной. Это довольно агрессивная химическая среда и подходит для качественного лакокрасочного покрытия. Счастливые обладатели «совковой» или кустарной покраски рискуют обнаружить неприятный сюрприз: после бесконтакта вместе с грязью пена удалила и краску. То же самое может случиться, если вашу машину в свое время недобросовестно покрасили, перекрасили или прополировали. Стоит быть внимательнее и заплатить все-таки за мойку, а не за такой оригинальный и далеко не самый дешевый способ убедиться в халатности вашего автосервиса. Красить или полировать машину заново — как говорится, совсем другие деньги.
Действенность бесконтактной мойки сильно снижается в зимний период. Холод, зимняя грязь и средства против гололеда, применяемые на дорогах, существенно ухудшают ее результат. Зимой ручная мойка имеет явное превосходство. Зато летом бесконтактный способ выполняет свою работу безупречно.
Итак, способ бесконтактной мойки имеет как некоторые недостатки, так и неоспоримые достоинства. Автолюбитель, руководствуясь не только ресурсами своего кошелька, должен иметь в виду и то, и другое. Владелец автомойки, решивший перейти на этот способ, также должен кое-что иметь: как минимум — умелые руки и трезвую голову. И сердце — пламенный мотор. А, кроме того, не забывайте о милостях природы. Намылил машину и поставил под дождик: чем не бесконтактная мойка…
ПАВ: 7 смертельных ударов по организму
ПАВ (Поверхностно Активные Вещества) – химические соединения, которые используются в любом чистящем средстве. Это своеобразные «вещества-посредники», помогающие отделить молекулы жировых загрязнений от поверхности и смыть их водой.
Обычно молекулы жира и воды взаимно отталкиваются, это проверено на практике всеми, кто хоть раз пытался отмыть жир со сковородки без моющих средств. А сферические молекулы ПАВ ухитряются победить это отталкивание, они прикрепляют жировые молекулы к молекулам воды. Объяснение в том, что один полюс молекулы ПАВ является липофильным (притягивается к молекулам жира), а другой – гидрофильный (притягивается к молекулам воды). Таким образом, ПАВ как бы «вытягивает» жир из загрязненной поверхности, скрепив его с молекулами воды, и те легко уносят его, оставляя поверхность чистой.
Самым первым натуральным ПАВ в истории человечества стала зола. Говорят, еще древнеримские прачки заметили ее моющие свойства, стирая белье в Тибре, в то время как выше по течению сжигали жертвенных животных и пускали пепел в воду.
Сегодня ПАВ – великое множество, они входят в состав различных бытовых моющих и чистящих средств, в том числе, шампуней, мыла, зубных паст и т.д. По степени их вреда для организма человека и окружающей среды они подразделяются на биоразлагаемые – натуральные и небиоразлагаемые, созданные на основе нефтегазохимии или синтетики.
Увы, сегодня небиоразлагаемые ПАВ занимают 80% рынка.
По химическим свойствам ПАВ можно разделить так:
— Анионные ПАВ, самые дешевые, самые эффективные очистители, они вреднее всех для организма и природы
-Катионные ПАВ, обладают бактерицидными свойствами
-Амфолитные ПАВ, в зависимости от среды, ведут себя как катионные или анионные ПАВ
-Неионогенные ПАВ, самые мягкие и полностью биоразлагаемые
В чем же состоит вред ПАВ для нашего здоровья?
Увы, в их прекрасных чистящих и моющих свойствах. Дело в том, что жировые соединения, которые ПАВ усердно вымывают отовсюду, – важный компонент для нормального функционирования человеческой кожи, в том, числе ее водного обмена. Липидная жировая пленка является защитой эпидермиса от бактерий, токсинов и прочих неблагоприятных условий. Но ПАВ настолько жестко и глубоко воздействуют на кожу, что водный и липидный баланс нарушаются и, в самом лучшем случае, восстанавливаются только через 4 часа, и всего на 60%!
ПАВ плохо утилизируется организмом человека и со временем накапливаются во всех его системах, особенно, в жировых отложениях, продолжая постепенно разрушать здоровье по многим направлениям:
Итак, выбирая бытовое моющее средство в магазине, стоит внимательно прочитать этикетку, обращая внимание на вид ПАВ в его составе, и, конечно, лучше остановиться на биоразлагаемых неиногенных вариантах.
И вообще, собираясь в очередной раз что-то мыть и чистить, особенно без перчаток, задумайтесь, а стоит ли вновь наносить ПАВ-удар по организму?!
Поверхностно-активные вещества
Однако, ПАВ имеет предел растворимости (так называемую критическую концентрацию мицеллообразования или ККМ), с достижением которого при добавлении ПАВ в раствор концентрация на границе раздела фаз остается постоянной, но в то же время происходит самоорганизация молекул ПАВ в объёмном растворе (мицеллообразование или агрегация).
В результате такой агрегации образуются так называемые мицеллы.
Отличительным признаком мицеллообразования служит помутнение раствора ПАВ.
Водные растворы ПАВ, при мицеллообразовании также приобретают голубоватый оттенок (студенистый оттенок) за счёт преломления света мицеллами.
Теоретически любое химическое соединение, имеющее в молекуле гидрофильные и гидрофобные участки, будет поверхностно активным.
Однако в действительности только некоторые из них являются эффективными моющими средствами, стабилизаторамиэмульсий и пен, пленкообразователями и т. д.
По своему применению ПАВ данного класса делятся на смачиватели, солюбилизаторы, эмульгаторы, моющие агенты, пенообразователи.
Упрощенно действие поверхностно активных веществ можно описать следующим образом.
Благодаря тому, что ПАВ обладают поверхностной активностью, они снижают поверхностное натяжение воды, поэтому загрязнение лучше отстает от поверхности (кожи, волос).
Что и обеспечивает перевод загрязнений в раствор, т. е. отмывку загрязнений.
Происходит это благодаря тому, что молекула ПАВ имеете двойственную структуру один ее конец гидрофильный (т.е. любит воду) другой липофильный (т.е. любит жир).
Анионные ПАВ, отвечают за моющую способность любого щелочного мыла (детского, ручной работы, банного, туалетного и т.п.), а также большинства шампуней и жидких мыл.
В моющих средствах жирорастворимая часть молекулы анионного ПАВ связывает и обволакивает частицы грязи в секрете сальных желез, которые затем вымываются водой.
Одновременно водорастворимая часть молекулы ориентирует эти частицы в сторону от кожи, несущей отрицательный заряд.
При этом жирные загрязнения попадают внутрь молекулы ПАВ, благодаря чему не оседают на поверхности снова.
А уходят вместе с водой, удерживаясь в ней благодаря гидрофильной части.
Тем не менее, в мире потребляется ежегодно 9 млн. т мыла.
Таким образом, мыло остается наиболее распространенным в мире ПАВ.
Чего не должно быть в составе моющего средства для дома? Эколог раскрывает секреты
Как правильно выбрать стиральный порошок для себя, чтобы не навредить и малышу? Что такое органические и неорганические средства для мытья посуды? Чем можно заменить чистящее средство для пола, чтобы вообще не использовать химию? На эти и другие вопросы отвечает специалист.
Средство для мытья пола
— Особенно актуально выбирать безопасное средство для мытья пола тем, у кого есть дети. Ведь, ползая по полу, руками малыши собирают остатки этого средства и затем тянут руки в рот. Поэтому чем безопаснее и экологичнее будет выбранная упаковка, тем лучше.
Чего в составе быть не должно:
— Этоксилированных поверхностно-активных веществ. Они могут скрываться под обозначениями: А-ПАВ (анионные ПАВ или — другое название — А-тензиды), неионогенные ПАВ. Большинство этих веществ получены в ходе нефтехимических цепочек реакций. Они агрессивные и опасные для здоровья.
Что, наоборот, приветствуется
Если нет уточнения по конкретным ингредиентам и процентному содержанию, скорее всего, используются синтетические токсичные.
Что можно выбрать вместо специального средства
Например, мыльные орехи (натуральное моющее средство, которое продается в эко-магазинах, — прим. И.Р.), натуральное хозяйственное мыло (обычное весьма агрессивное, плохо пахнет, зато обладает натуральным составом), соду. Можно добавлять в воду для мытья полов и масло чайного дерева. Оно имеет отличные бактерицидные свойства.
Средство для мытья посуды
Неорганические
Основной ингредиент таких моющих средств — ПАВы (поверхностно-активные вещества), которые обеспечивают удаление загрязнений с поверхности. Однако они негативно воздействуют на организм человека. Способствуют преждевременному старению кожи, повышают риск инфарктов и инсультов, вызывают аллергию.
ПАВы существуют в четырех видах:
анионные — дешевые и эффективные, но самые опасные для здоровья. Они могут накапливаться в организме и вызывать различные заболевания, например, печени, сердца, почек;
катионные — менее ядовиты и обладают бактерицидными качествами, но хуже справляются с загрязнениями;
неионогенные (неионные) — более безопасные вещества, поскольку полностью разлагаются во время мытья посуды. Но также могут быть этоксидированные.
Чтобы снизить негативное воздействие ПАВов (прежде всего, анионных), лучше выбирать средства, в которых их содержание не превышает 5%.
Пенообразование напрямую зависит от количества в нем ПАВов: чем лучше пенится моющее средство, тем больше в нем этих веществ.
Натуральные экологичные
Основу этих моющих средств составляют вещества растительного происхождения, полностью разлагающиеся в процессе мытья посуды. Такие средства безопасны для здоровья: они не разъедают кожу, полностью смываются с поверхности посуды, не вызывают аллергию.
Чего в составе быть не должно
— Средства для мытья посуды не должны содержать этоксилированные поверхностно-активные вещества, опасные консерванты (феноксиэтанол, катон), синтетические азокрасители.
Что, наоборот, приветствуется
Натуральные красители могут быть обозначены в составе так: Сl 77….
Средство для мытья унитаза (иногда ванны)
Лучше не выбирать универсальное средство, которое подойдет и для ванной, и для унитаза. Каждая из этих комнат в идеале чистится своим препаратом.
В большинстве средств для чистки унитаза есть:
Чего в составе быть не должно
Что, наоборот, приветствуется
К счастью, уже давно изобрели безопасные средства для дезинфекции на натуральных эфирных маслах.
Что можно выбрать вместо специального средства
Порошок или гель для стирки
— Частая ошибка родителей — это мнение о том, что лучшее и эко нужно только детям. Мы забываем, что малыши контактируют с нашей одеждой, например, во время объятий, игры… Если наш порошок состоит из критичных ингредиентов, большинство которых не выполаскивается водой, а накапливается в тканях, то повредит это не только нашему здоровью, но и здоровью детей. Особенно опасно, если речь идет об аллергиках.
Чего в составе быть не должно
Нежелательно содержание А-ПАВ выше 15%,. В составе также должны отсутствовать энзимы, цеолиты, так как они могут быть низкого качества и тогда приносить вред здоровью. Допускаются такие вещества только в том случае, если у средства есть высшей строгости эко-сертификат, например, Ecogarantie.
Не должно быть фосфатов, фосфонатов, оптических отбеливателей.
Что, наоборот, приветствуется
Лучше, если ПАВ будут растительными или сахарными. Кислородные отбеливатели также безопасны.
Средство для чистки кафеля
Чего в составе быть не должно
При использовании таких средства лучше использовать перчатки и выбирать содержание А-ПАВ менее 15%.
Что можно выбрать вместо специального средства
Специалист добавляет: высокая цена и популярность товара не всегда говорят о его безопасности. Если средство имеет строгий международный эко-сертификат, то обычно стоит дороже. Это объясняется тем, что сертификация — довольно дорогая штука, к тому же в таком средстве, как правило, используются лучшие и дорогие ингредиенты, часто органического происхождения. вместо дешевых синтетических.
— Если вы выбираете безопасную эко-натуральную химию, то средства защиты необязательны. Однако в случае использования агрессивных средств с полок масс-маркета защита необходима по всем фронтам. Например, маска (если средство в спрее или содержит хлор) и перчатки.