Je mehr Schaum, desto stärker die Reinigungskraft? Lassen Sie sich nicht mehr von Werbung täuschen!

Welche Faktoren berücksichtigen Sie normalerweise beim Kauf einer Lotion? Viele Waschmittelwerbungen betonen bei der Bewerbung ihrer Produkte die schäumende Eigenschaft, um zu verdeutlichen, dass die Waschwirkung sehr gut ist.

Aber hat die Anzahl der Blasen wirklich etwas damit zu tun, wie gut die Kleidung gewaschen wird? Welche Inhaltsstoffe sind in den Wasch- und Spülmitteln enthalten, die wir zum Putzen verwenden?

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1. In den Tagen, als Seife das wichtigste Waschmittel war, war Schaum ein wichtiges Maß für die Waschkraft.

2. Es ist nicht objektiv, anhand der Schaummenge zu beurteilen, ob ein Reinigungsmittel stark ist oder nicht.

3. Übermäßiger Schaum oder lang anhaltender Schaum ist nicht förderlich für das Waschen verschiedener Utensilien;

4. Neben „Schaum“ müssen wir auch auf anorganische Salzzusätze, organische Zusätze, fluoreszierende Aufheller und Enzympräparate achten. Ihr Gehalt ist zwar nicht hoch, sollte aber nicht unterschätzt werden.

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Waschmittel-„Upgrade“

Schon vor Tausenden von Jahren wussten die Menschen, wie man mit Naturprodukten wie Seifennüssen, Teesamenkuchen, Eisenhutsamen und Pferdehirse Kleidung wäscht. Allerdings sind die Quellen dieser Naturprodukte begrenzt, sodass sie nicht in großen Mengen produziert werden können.

Seife kam Ende des 17. Jahrhunderts auf. Es besitzt die Eigenschaften, in Wasser zu benetzen, zu emulgieren, zu schäumen, zu lösen und zu suspendieren und zeigt eine bemerkenswerte Reinigungswirkung. Allerdings konnte die Seife damals nicht in hartem Wasser (Wasser mit löslicheren Calcium- und Magnesiumverbindungen) verwendet werden, da die Calcium- und Magnesiumionen im harten Wasser dazu geführt hätten, dass die Seife ihre Waschwirkung verloren hätte und sich außerdem Calciumseife und Magnesiumseife auf dem Stoff gebildet hätte, wodurch dieser gelb und grau geworden wäre.

Nach dem Zweiten Weltkrieg lieferte die Erdölindustrie Rohstoffe und Zwischenprodukte für Waschmittel und förderte so die schnelle Entwicklung synthetischer Waschmittel.

Synthetisches Waschmittel ist ein zusammengesetztes Produkt mit Waschfunktion, das durch Mischen synthetischer Tenside und Hilfskomponenten hergestellt wird. Es löst sich leicht auf, ist zeit- und aufwandssparend in der Anwendung, hat eine starke Reinigungskraft, erfordert eine geringe Dosierung und ersetzt nach und nach Seife.

Warum können Waschmittel Flecken entfernen?

Dies hängt mit der Molekülstruktur der in den Waschmittelkomponenten enthaltenen Wirkstoffe (hauptsächlich Tenside) zusammen.

Wenn eine Flüssigkeit mit anderen Substanzen in Kontakt kommt, wirken auf die Oberflächenmoleküle der Flüssigkeit andere Kräfte als auf die inneren Moleküle.

Wenn beispielsweise Flüssigkeit und Luft in Kontakt kommen, werden die Moleküle in der Flüssigkeit gleichmäßig von den umgebenden Molekülen angezogen. Für die Moleküle auf der Oberflächenschicht der Flüssigkeit ist die Anziehungskraft der Luft über den Molekülen jedoch geringer, sodass die Anziehungskraft der Moleküle im Inneren der Flüssigkeit auf die Moleküle auf der Oberflächenschicht größer ist als die der Luft.

Darstellung der unterschiedlichen Gravitationskräfte auf Moleküle im Inneren und auf der Oberfläche einer Flüssigkeit. Bild vom Autor

Im Allgemeinen werden die Moleküle in der Oberflächenschicht vom Inneren der flüssigen Phase angezogen und neigen dazu, in das Innere der flüssigen Phase zu wandern. Daher neigt die Oberfläche der Flüssigkeit dazu, nach innen zu schrumpfen und eine kugelförmige Form anzunehmen (wie Tautropfen auf Grasblättern).

Tau auf Grasblättern, Bild vom Autor

Diese Kontraktionskraft, die senkrecht auf eine Längeneinheit entlang der Flüssigkeitsoberfläche wirkt, wird als Oberflächenspannung bezeichnet. Die vorhandene Oberflächenspannung einer Flüssigkeit erschwert es der Flüssigkeit, ihre Benetzungs-, Penetrations-, Emulgierungs- und Dekontaminationsfunktionen auszuüben, wodurch ein wirksames Waschen unmöglich wird.

Aus diesem Grund wird der Flüssigkeit häufig eine Substanz zugesetzt, die die Oberflächenspannung der Flüssigkeit verringert. Bei dieser Substanz handelt es sich um ein Tensid.

Wenn das Tensid in Wasser gelöst wird, neigt der hydrophile Teil des Moleküls dazu, im Wasser zu bleiben, während der hydrophobe Teil dazu neigt, aus der Umklammerung der Wassermoleküle zu entkommen und über die Wasseroberfläche aufzusteigen.

Jedes Tensidmolekül besitzt diese Tendenz, was zwangsläufig dazu führt, dass sich viele Tensidmoleküle auf der Oberfläche verteilen, was zu einer deutlichen Verringerung der Oberflächenspannung der wässrigen Lösung führt.

Es gibt viele Arten von Tensiden und ihre Anwendungsgebiete sind äußerst vielfältig. Sie werden häufig als Reinigungsmittel, Schaumbildner, Emulgatoren, Dispergiermittel, Lösungsvermittler usw. verwendet. Sie können auch zur Sterilisation, Korrosionshemmung, zum Korrosionsschutz, als Textilweichmacher und mit antistatischen Eigenschaften eingesetzt werden.

Je mehr Blasen, desto stärker die Fähigkeit?

Schaum ist ein Phänomen, bei dem Luft in einer Flüssigkeit verteilt ist. Durch Rühren und andere Effekte gelangt Luft in die Reinigungslösung und die aktiven Moleküle oder Ionen des Reinigungsprodukts können gezielt an der Grenzfläche zwischen Luft und Lösung adsorbiert werden. Die hydrophilen Gruppen sind von Wassermolekülen umgeben und bilden auf der Grenzfläche einen dünnen Film, den sogenannten Schaum.

Wenn die gerichtet angeordneten, an der Oberfläche der Blasen adsorbierten Reinigungsmittelmoleküle eine bestimmte Konzentration erreichen, bildet die Blasenwand einen festen Film, der nicht leicht aufbricht oder verschmilzt. Da die relative Dichte von Blasen geringer ist als die von Wasser, steigen die Blasen zur Flüssigkeitsoberfläche auf und adsorbieren eine Schicht aktiver Moleküle auf der Flüssigkeitsoberfläche.

An der aus der Flüssigkeitsoberfläche austretenden Blasenwand sind daher die hydrophoben Gruppen der beiden Wirkstoffmolekülschichten der Luft zugewandt.

Schematische Darstellung der Schaumbildung, Bild vom Autor

Traditionell war Schaum in den Tagen, als Seife das wichtigste Reinigungsprodukt war, ein wichtiges Maß für die Reinigungskraft. Der Schaum hat eine selektive Adsorptionswirkung auf Schmutz, insbesondere feste Schmutzpartikel, was sich positiv auf das Waschen auswirkt.

Beispielsweise gibt es eine Schaumdekontaminationsmethode, die das Prinzip der Feststoffadsorption an Blasen nutzt, um Schmutzpartikel auf der Autooberfläche effektiv abzuwischen, ohne den Lack auf der Autooberfläche zu zerkratzen. Daher wird bei der Formulierung synthetischer Reinigungsmittel häufig überlegt, die Schaumgröße der Formel durch die Zugabe von Schaumverstärkern und Schaumstabilisatoren anzupassen.

Allerdings ist es nicht objektiv, die Wirksamkeit eines Reinigungsmittels anhand seiner Schaumbildungs- und Schaumstabilisierungskraft zu beurteilen. Übermäßiger Schaum oder Schaum, der lange nicht verschwindet, ist für das Spülen verschiedener Utensilien nicht förderlich.

Insbesondere in Waschmaschinen ist die Verwendung stark schäumender Waschmittel unerwünscht und die Zugabe von Schaumstillern erforderlich. Daher können einige schaumarme Reinigungsmittel die Umweltverschmutzung wirksam verringern oder minimieren.

In synthetischen Waschmitteln werden neben Tensiden auch einige organische und anorganische Waschhilfsstoffe nach einer bestimmten Rezepturkombination zugesetzt. Ihr Gehalt ist zwar nicht hoch, ihre Wirkung ist jedoch nicht zu unterschätzen.

1. Anorganische Salzzusätze können die Schmutzaufnahmefähigkeit verbessern und verhindern, dass sich Schmutz auf dem Gewebe ablagert.

2. Organische Zusatzstoffe können Metallionen aus hartem Wasser entfernen.

3. Fluoreszierende Aufheller dienen lediglich der optischen Aufhellung und Farbkorrektur und können eine Blondierung nicht ersetzen.

4. Enzympräparate können die Farbe schützen, Schmutzpartikel entfernen, die Weiße erhalten und Textilien weich machen.

Die Hauptbestandteile von Waschmitteln, wie Tenside und Enzympräparate, sind auf der Umverpackung gekennzeichnet. Bild vom Autor

Es ist erkennbar, dass Schaum mit dem Aufkommen moderner Waschmittel allmählich seine ursprüngliche Bedeutung verliert. Manche Verbraucher wünschen sich jedoch immer noch, dass das Waschmittel reichhaltigen Schaum erzeugt. Dabei handelt es sich vor allem um einen psychologischen Effekt, da der Schaum den Menschen die Anwesenheit von Waschmittel spüren lässt.

Dies ähnelt dem Irrglauben, dass dickflüssige Waschmittel konzentrierter und dünnflüssigere Waschmittel weniger konzentriert seien.

Tatsächlich handelt es sich beim Waschen und Spülen jedoch um sehr komplizierte Prozesse, und es besteht kein eindeutiger Zusammenhang zwischen Schaumbildung und Reinigungskraft des Waschmittels.

Autor: Lu Wensheng, Institut für Chemie, Chinesische Akademie der Wissenschaften

Verweise

[1] Tang Yumin, Hrsg., Synthetische Waschmittel und ihre Anwendungen, Mai 2006, China Textile Press.

[2] Chen Zongqi, Wang Guangxin und Xu Guiying (Hrsg.), Colloid and Interface Chemistry, August 2001, Higher Education Press.

[3] GB/T 5327-2008, Terminologie der Tenside.

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[5] Liu Yun, Detergentien: Prinzipien, Rohstoffe, Prozesse und Formeln, September 1998, Chemical Industry Press.

[6] Hua Zhangxi und Xu Qing, Hrsg., Handbook of Detergent Enzyme Application, Juli 1999, China Light Industry Press.

[7] GB/T 13174-2008 Bestimmung der Reinigungskraft und Waschgangleistung von Waschmitteln für Kleidung.

Dieser Artikel wurde von Science Popularization China erstellt, von Lu Wensheng (Institut für Chemie, Chinesische Akademie der Wissenschaften) produziert und vom Computer Network Information Center der Chinesischen Akademie der Wissenschaften betreut.

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