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去污产品的前世今生

来源:山东师范大学化学 作者:赵敏琪

我有时候在想,我们现在洗碗用洗洁精,洗澡用沐浴露,洗头用洗发水护发素,洗衣服用洗衣粉或者洗衣液,那古代的人是用什么来去除污渍的呢?

据史书记载,古人在祭祀或进行野外烧烤时偶然发现,污垢沾到衣物上加入灰料搓洗一番,再浸泡洗涤,清洗效果会更好。基于这种生活经验,公元前600年,腓尼基人把附着在山羊皮下的脂肪和烧烤后留下的炭灰搅拌在一起制作出了洗涤剂,这便是肥皂的雏形。先秦的时候,中国古代的劳动人们也发现了草木灰具有良好的去污能力,因此将草木灰作为原料,用以洗涮衣物。《礼记·内则篇》就曾说过:“冠带垢,和灰清漱。”意思就是帽子上的系带脏了,加入草木灰清洗。又根据古文记载,古人为使丝帛柔软洁白,将丝帛用草木灰水沾湿,再放入贝壳烧成的灰粉里加水浸泡。这样洗出的丝帛绵软光亮,而且不会缩水变色。

其实古人用草木灰来清洗衣服,蕴含其中的化学原理并不复杂。草木灰中含有碳酸钾,本身就有去污功效,草木灰水溶液同贝壳灰混合产生强碱,也就是氢氧化钾。氢氧化钾能降低水的表面张力,渗入织物后可以分解污垢。一般来说,衣服上的污垢以油类为主,而大部分油类属于油脂,在碱性条件下,油污的水解程度加剧,迅速生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油。虽然古代的人们不一定懂这些原理,但是古人们通过长期的实践中慢慢发现了这一现象,在以草木灰为原料的基础上,还将动物油、植物油、皂角,以及碱盐等物质加入其中清洗衣物,清洗效果会更干净。到了汉代时人们就已经知道用天然石碱洗涤衣物。南宋时期,有人在石碱中加入淀粉、香料,并制作成固体洗涤物在市场上销售。都城临安街市上曾有一种橘子大小、用皂荚粉做成的固体团,南宋词人周密在著述《武林旧事》将其叫做“肥皂团”,这应当是肥皂一词的最早来源。明末时,北京开始出现人造香碱铺子,其主要成分都是皂荚粉。

古人在探索洗衣用品时,除了草木灰和皂荚粉,还有另外一种别有不同的洗涤物叫胰子。北魏农学家贾思勰在《齐民要术》中曾提到用猪胰去垢的奇效。唐代“药圣”孙思邈在《千金要方》和《千金翼方》里专门记载过胰子的制作配方:用洗净的猪胰,研磨成粉状,加豆粉、香料做成颗粒即可。这就是古代胰子模型,也叫澡豆。后来人们又把胰子和香碱合在一起,做成汤圆大的团,用作去污剂。明末清初,胰子因其去污能力强受到大众欢迎。

1840年以后,随着化学工业的发展,人们利用石油中提炼的化学物质苯磺酸钠制造出比肥皂性能更好的洗涤剂。此后,化学合成的表面活性剂陆续出现。1907年,德国汉高公司以硼酸盐和硅酸盐为主要原料成功发明洗衣粉。于是,人们陆续告别胰子,转而把洗衣粉作为日常洗涤衣物的典范。

现在我们回归到现在,看看现在的去污产品,当我们去到超市,会发现现在的去污产品不仅仅效果比以前好了,种类也更多了,也更具有针对性,就拿洗发水来说,我们常常听说的广告:去屑实力派当然海飞丝,可见现在的洗发水不仅仅是洗干净头发,还可以去头皮屑,现在还有针对油性头发的去油洗发水,针对脱发问题的防脱洗发水,或者功能更综合的洗发水可以解决许多头发问题。

洗衣粉也是,种类特别的多,按照不同的分类方法有不同的种类。比如说按照助剂的品种和性能可分为含磷和无磷两大类,含磷洗衣粉以磷酸盐为主要助剂,而磷元素易造成环境水体富营养化,从而破坏水质,污染环境。无磷洗衣粉则无这一缺点,有利于水体环境保护。为了我们生活环境的健康,更加建议使用无磷洗衣粉。

按使用浓度可分为普通洗衣粉、浓缩洗衣粉等。普通洗衣粉,颗粒大而疏松,溶解快,泡沫较为丰富,但去污力相对较弱,不易漂洗,一般适合于手洗;浓缩洗衣粉颗粒小,密度大,泡沫较少,但去污力强(至少是普通洗衣粉的两倍),易于清洗,节水,一般适宜于机洗。

按泡沫高低可分为高泡洗衣粉、中泡洗衣粉和低泡洗衣粉等,用洗衣机洗涤最好采用低泡浓缩洗衣液,因为用高泡洗衣液容易使泡沫溢出,另外,泡沫会减少衣物间的机械磨擦,从而降低去污力。

按洗衣粉添加剂的功能特点可分为加酶洗衣粉、彩漂洗衣粉。加酶洗衣粉就是洗衣粉中加有酶,加香洗衣粉就是洗衣粉中加有香精。加酶洗衣粉对特定污垢(如果汁、墨水、血渍、奶渍、肉汁、牛乳、酱油渍等)的祛除具有特殊功能,同时其中的一些特定酶还能起到增白、护色增艳等作用。加香洗衣粉在满足洗涤效果的同时让衣物散发芳香,使人感到更舒适。

洗衣粉能够祛除污渍主要还是靠表面活性剂,那么表面活性剂是什么呢?表面活性剂就是能够降低水的表面张力并产生润湿、分散、乳化、增溶、泡沫等作用的物质,表面活性剂种类也很多,按照不同的分类标准有不同的类型:1、按溶解方式,可分为水溶性表面活性剂和油溶性表面活性剂。2、按溶解后是否有离子游离,可分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。3、按溶解后有离子游离,可分为阴离子型表面活性剂,阳离子型表面活性剂和两性型表面活性剂。那么表面活性剂是怎么去除污渍的呢?我们润湿,分散,乳化这三个方面来看:

(一)润湿作用

固体表面被液体覆盖叫润湿。纺织纤维有很好的吸水性质,很容易被润湿。表面活性剂的润湿作用与织物的去污过程有密切关系。由于有表面活性剂使织物纤维表面容易受到洗液的润湿,并渗透到纤维里面,使纤维膨胀;同时表面活性剂又能渗透至疏水的污垢颗粒之间,将颗粒污垢粉碎成胶体大小的微粒子,这样,织物纤维与污垢之间原来存在的结构受到破坏,污垢便容易脱离纤维。所以表面活性剂是起润湿作用,在洗涤过程中并不起直接去污作用,但对于织物的去污起着非常重要的作用。

(二)分散作用

表面活性剂均匀地分散在洗液中形成的分散液或悬浮液,这种作用称为分解作用。像尘土、烟灰等不溶解的固体,在水中并不能被分解而下沉,当加入含有表面活性剂的增白洗衣粉后,表面活性剂的疏水基烃链极易吸附在固体颗粒的表面,而其另一端亲水基伸向水中,在固体粒子周围形成一层亲水性的吸附,这时洗液与固体粒子之间的表面张力小于固体颗粒内部的表面张力。这时表面活性剂分子的润湿作用破坏了固体微粒之间的内聚力。同时由于表面活性剂分子的极强浸透力,使固体粒子破裂成为微小的质点,被表面活性剂分子包围着,分散在水中。由于表面活性剂是极性物质,在水中能电离而带有不同的电荷,因此,这层分子包围圈通常带有电荷,因此各分散粒子不容易再凝聚生成沉淀,只能悬浮在水中。

(三)乳化作用

与水不相溶的污垢,其中一种液体以极微小的液滴分散于另一种液体中,这就是乳化剂作用。在一杯水中加入一些食物油,会发现有鲜明的分层现象,当用力振荡,就可以发现这两种互不相容的液体中,油被粉碎成细液滴与水混在一起,成为混浊体。但是振荡完毕后,不久油又重新从水中分出再次分层。这是由于油和水两相界面张力都比较大,要把它们分散,需要的力量较大,且不易混合,容易回复原状。但在这杯油水分层的液体中加入表面活性剂后情况就不同了,只需稍作振荡,油就会被分成.极细的液滴分散在水中,形,成乳状液,不易出现分层现象。表面活性剂的这种作用称为乳化作用。表面活性剂的乳化作用对于洗涤衣物上的油污起着相当重要的作用,油垢变成乳化状态后,不易于聚集、沉淀在衣物上。

这些去污产品在我们的生活中是不可或缺的,但是也不是多多益善的。他们对人体还是有伤害的,所以我们要注意度注意量。尽量买正规合格的产品,减小这些去污产品里所含有害化学物质对我们人体健康的伤害。再者就是在使用它们时最好是了解好它们的正确使用方法,这样避免我们想当然,影响它们的使用效果,或者产生对我们人体有害的物质影响我们的身体健康。

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