Детергенты — синтетические моющие средства¶
Детергенты — это класс поверхностно-активных веществ (ПАВ) и комплексных моющих средств, обладающих способностью удалять загрязнения с поверхностей за счёт снижения поверхностного натяжения воды и диспергирования грязевых частиц. Термин происходит от латинского detergere — «оттирать, очищать». В современном понимании детергенты включают как отдельные химические соединения (анионные, неионогенные, катионные и амфотерные ПАВ), так и готовые композиции на их основе — стиральные порошки, средства для мытья посуды, чистящие и дезинфицирующие препараты.
¶Химическая природа
Детергенты представляют собой амфифильные молекулы, содержащие гидрофильную (полярную) и гидрофобную (неполярную) части. При растворении в воде они образуют мицеллы, в которых гидрофобные хвосты обращены внутрь, а гидрофильные головки — к растворителю. Это позволяет «захватывать» жировые и другие неполярные загрязнения и удерживать их в растворённом состоянии.
По типу заряда гидрофильной группы детергенты делят на:
- Анионные — наиболее распространённые, например линейные алкилбензолсульфонаты (ЛАС), алкилсульфаты и алкилэтоксисульфаты. Обладают высокой пенообразующей способностью.
- Неионогенные — полиоксиэтиленовые эфиры жирных спиртов и алкилфенолы. Хорошо работают в холодной воде и при низкой жёсткости.
- Катионные — четвертичные аммониевые соединения. Применяются как антистатики и кондиционеры, обладают бактерицидным действием.
- Амфотерные — содержат и кислотные, и основные группы (например, бетаины). Мягко действуют на кожу, используются в косметике.
¶История
Первые синтетические детергенты появились в Германии в годы Первой мировой войны, когда из-за дефицита жирового сырья возникла потребность в заменителях мыла. В 1917 году немецкий химик Густав Термин разработал метод получения линейных алкилсульфонатов из олефина и серной кислоты. В 1930-х годах в США и Германии были созданы алкилбензолсульфонаты, ставшие основой массового производства.
В СССР производство синтетических моющих средств началось в 1930-х годах на заводах в Ленинграде и Москве. В послевоенные годы были построены крупные заводы по выпуску ЛАС в Куйбышеве (ныне Самара), Новокуйбышевске и других городах. В 1960-е годы в СССР широкое распространение получил стиральный порошок «Миф», а затем «Лотос» и «Аист».
¶Состав бытовых детергентов
Готовые моющие средства представляют собой многокомпонентные композиции:
| Компонент | Функция |
|---|---|
| ПАВ (5–30 %) | Основное моющее действие |
| Способствующие средства (фосфаты, цеолиты, карбонаты) | Смягчение воды, связывание ионов Ca²⁺ и Mg²⁺ |
| Сода кальцинированная | Повышение pH, щелочная активность |
| Энзимы (протеазы, амилазы, липазы) | Разложение белковых, крахмальных и жировых загрязнений |
| Отбеливатели (пербораты, перкарбонаты натрия) | Химическое окисление пятен |
| Оптические отбеливатели | Флуоресцентное осветление тканей |
| Ароматизаторы, красители, пенообразователи | Маркетинговые и функциональные добавки |
¶Экологические вопросы
До 1960-х годов в состав детергентов входили тетрапропилбензолсульфонаты (ТПС) с разветвлённой углеводородной цепью, которые практически не подвергались биологическому разложению и накапливались в водоёмах, вызывая массовое пенообразование. С 1960-х годов производство было переведено на линейные аналоги (ЛАС), биоразлагаемые аэробными бактериями.
В 1970-е годы широкое применение фосфатов в стиральных порошках привело к эвтрофикации водоёмов — цветению и дефициту кислорода. В ряде стран (США, страны ЕС) фосфаты были ограничены или запрещены в бытовых детергентах, а в России их доля была существенно снижена в 2000-х годах.
¶Применение
Детергенты используются в трёх основных сферах:
- Бытовая химия — стиральные порошки и гели, средства для мытья посуды, чистящие составы для сантехники, стекла, ковров.
- Промышленность — обезжиривание металлических поверхностей перед окраской и гальваникой, мойка транспорта, промышленное стиральное оборудование.
- Медицина и гигиена — антисептические моющие средства, шампуни, средства для гигиенической обработки рук.
Крупнейшими производителями детергентов в России являются предприятия химических холдингов, выпускающие продукцию под марками «Миф», «Мешок», «Тётя Клава», «Losk» и другими. Отечественное производство ПАВ сосредоточено на заводах в Самаре, Новокуйбышевске, Кстово и Ярославле.
¶Регулирование и безопасность
В России безопасность детергентов регулируется техническими регламентами Таможенного союза и санитарными нормами. Содержание ПАВ в сточных водах ограничено, а продукция подлежит обязательному декларированию соответствия. В ряде случаев применяются ограничения на использование анионных ПАВ в средствах для ухода за кожей младенцев.
Источники:
- Краткая химическая энциклопедия
- «Химия поверхностно-активных веществ» — Л. М. Литвиненко, В. А. Пальянов
- ГОСТ Р 51074—2003 «Продукты пищевые. Информация для потребителя» (в части моющих средств)
- Материалы журнала «Химия и жизнь»
- Статьи журнала «Новая химическая технология» (НИИ химической технологии)