Wybielacze w praniu – historia i sytuacja obecna

• Strona główna
• Artykuły
• Wybielacze w praniu – historia i sytuacja obecna

2021-10-21  / Autor: Anita Bocho-Janiszewska, prof. UTH, Katedra Chemii Przemysłowej, Wydział Inżynierii Chemicznej i Towaroznawstwa, Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny w Radomiu

Nadtlenek wodoru jest substancją bardzo reaktywną, we wszystkich formach jest nietrwały termodynamicznie i podlega reakcji dysproporcjonowania, wydzielając tlen i wytwarzając ciepło. Jest stabilny kinetycznie pod nieobecność katalizatorów lub innych czynników przyspieszających (np. światło, ciepło), a ścisłe warunki przechowywania (zazwyczaj obejmujące minimalizację źródeł jonów metali przejściowych i niskie pH) mogą ograniczyć jego rozkład. Jednak nawet niski poziom rozkładu generuje tlen, który może zwiększać ciśnienie w uszczelnionym sprzęcie i powodować „wzbogacenie w tlen” w górnej części pojemnika. Szybkość rozkładu rośnie wraz z temperaturą ponad dwukrotnie co 10°C. Podczas gdy roztwory nadtlenku wodoru są niepalne (we wszystkich stężeniach), silne właściwości utleniające nadtlenku wodoru w połączeniu z wydzielaniem się ciepła i tlenu podczas rozkładu sprawiają, że nadtlenek wodoru jest bardzo skutecznym inicjatorem ognia. Mieszaniny wytworzone przy wysokim stężeniu nadtlenku wodoru mogą przewyższać TNT pod względem siły wybuchowej i zbliżać się do nitrogliceryny pod względem wrażliwości na wstrząsy.

Ze względu na wysoką reaktywność nadtlenku wodoru i wynikające z tego problemy z przechowywaniem i kompatybilnością z innymi składnikami środków piorących, stałe źródła nadtlenku wodoru okazały się bardziej odpowiednie w zastosowaniu w produktach detergentowych.

Nadboran sodu

Jak wspomniano wcześniej, pierwszą substancją wybielającą, którą dodano do tradycyjnych proszków do prania był nadboran sodu, będący związkiem znanym jako nadsól. Nadsole wydzielają nadtlenek wodoru w kontakcie z wodą.

Początkowo do detergentów dodawano nadboran sodu w postaci znanej jako tetrahydrat nadboranu sodu (NaBO₃·4H₂O). Później dostępna również była inna postać tej soli, otrzymana poprzez odwodnienie tetrahydratu: monohydrat nadboranu sodu (NaBO₃·H₂O). Obie postacie różniły się liczbą cząsteczek wody krystalizacyjnej w związku. Tetrahydrat zawiera ok. 10% aktywnego tlenu, natomiast monohydrat ok. 16%.

Niestety w obu przypadkach struktury nadsoli były błędnie przedstawione. Prawdziwa struktura tetrahydratu została po raz pierwszy opisana i przedstawiona przez Hanssona w 1961 roku, później również potwierdzona przez innych badaczy. Wykazali oni, że jest to heksahydrat tetrahydroksy-di-peroksodiboran (III) sodu (Na₂B₂(O₂)₂(OH)4·6H₂O). Nazewnictwo monohydratu również jest niedokładne i opiera się na strukturze nieprawidłowo opisywanej historycznie jako NaBO₃·H₂O. Struktura krystaliczna monohydratu nie została określona, jednak uważa się, że ma taką samą strukturę cykliczną, jak tetrahydrat i nie zawiera wody krystalizacyjnej.

Obie formy nadboranu sodu są stabilne i można je wprowadzać do prania z detergentem. W kontakcie z wodą nadboran sodu hydrolizuje, tworząc nadtlenek wodoru i boran sodu.

W latach 90. ubiegłego wieku pojawiły się doniesienia, że związki borowe są toksyczne dla środowiska. Jednak badanie HERA (Human & Environmental Risk Assessment) przeprowadzone w 2002 r. wykazało, że stosowanie nadboranów w detergentach nie stanowi zagrożenia dla ludzi lub środowiska.

CAŁA TREŚĆ DOSTĘPNA W "Chemia i Biznes. Rynek Kosmetyczny i Chemii Gospodarczej" nr 3/2021

"Chemia i Biznes. Rynek Kosmetyczny i Chemii Gospodarczej" to kwartalnik biznesowo-informacyjny z zakresu przemysłu kosmetycznego i środków czystości.

chemia gospodarczadetergentywybielaczepranie