Физико-химические свойства моющих средств

Моющие средства должны обладать определенным набором свойств, которые определяют их эффективность.

Низкое поверхностное натяжение. Известно, что вода имеет высокое поверхностное натяжение. Для снижения поверхностного натяжения применяются поверхностно-активные вещества (ПАВ). Около 73 % всех выпускаемых ПАВ расходуется на производство моющих средств. ПАВ способны активно накапливаться на различных поверхностях раздела сред. Например, на границе между водой и воздухом, водой и твердой поверхностью и т. д. Благодаря ПАВ происходит отделение загрязнений от поверхностей, при этом образуется своего рода оболочка вокруг частиц загрязнения, что поддерживает их во взвешенном состоянии. Кроме того, ПАВ улучшают смачивающую, эмульгирующую и моющую способности моющих средств.

Различают 4 класса поверхностно-активных веществ:

1. Анионные соединения - в водном растворе ионизируются с образованием отрицательно заряженных ионов. К ним относятся сульфитированные жиры и масла, сульфонол, алкилсульфаты, алкилсульфонаты и др. Некоторые из них могут вызывать раздражение кожи, шелушение, гиперимию, аллергические заболевания. Поэтому в моющих средствах этих ПАВ не должно быть более 25-30 %. Ввиду высокой пенообразующей способности они ограничиваются в воде водоемов до 0,5 мг/л.

2. Катионные соединения - в водном растворе ионизируются с образованием положительно заряженных ионов. К ним относят четвертично-аммониевые соединения (ЧАС), представляющие собой азотистые органические вещества; имеющие много общего со свойствами аммиака. ЧАС обладают выраженными бактериостатическими и некоторыми бактерицидными свойствами, поэтому входят в состав моюще-дезинфицирующих средств. Однако катионные ПАВ более токсичные, чем анионные - многие из них являются ядами для центральной нервной системы. Для профилактики отрицательного действия на организм количество их в моющих средствах де должно превышать 1 %.

3. Неионогенные ПАВ - не образуют ионов, но имеют сильное сродство к воде. К ним относят эфиры жирных кислот, спиртов, аминов и др. Часто используют в сочетании с анионо-и катионоактивными ПАВ для усиления моющих свойств. Имеются данные о том, что некоторые неионогенные ПАВ вызывают аллергические дерматиты, стимулируют образование опухолей и накапливаются в организме.

4. Амфолитные (амфотерные) соединения - в кислой среде ведут себя как катионоактивные, в щелочной - как анионоактивные. Эти ПАВ содержат одновременно карбоксильную группу и аминогруппу. Могут вызывать раздражение кожи рук и ее обезжиривание, но в целом они малотоксичны.

Смачивающая способность. Смачивание - явление, наблюдаемое на границе соприкосновения трех фаз, одна из которых обычно твердое тело и две другие - жидкости или жидкость и газ. Все поверхности по отношению к жидкости подразделяются на смачивающиеся и несмачивающиеся. Если притяжение между молекулами твердого тела и жидкости меньше, чем между молекулами жидкости, то жидкость скатывается с поверхности в виде шариков и капель. Такие поверхности считаются несмачивающимися (гидрофобными, водоотталкивающими). Это можно наблюдать на жирной посуде, оборудовании, инвентаре и т. п. Для повышения смачивания рекомендуется перед мытьем проводить ручную или струйную очистку поверхностей от остатков пищи, повышать температуру моющего раствора и снижать поверхностное натяжение (например, добавлением ПАВ).

Эмульгирующая способность - необходима для удаления жиров и жировой пленки. Удаление жиров - основная задача мытья в пищевой промышленности и общественном питании. Для этого добавляют эмульгаторы: ПАВ, силикаты, фосфаты и др.

Удаление белковых загрязнений. Это свойство имеет особое значение при мойке молочного оборудования (вакуум-аппараты, пастеризаторы и др.), где образуется молочный камень, молочный пригар. Для удаления белковых загрязнений используются кислоты и щелочи.

Стабилизационная способность - моющее средство должно не только удалять загрязнения, но и удерживать их в растворе, не допуская повторного осаждения. В современных моющих средствах в качестве стабилизатора используется чаще всего триполифосфат натрия (3 %).

Пенообразующая способность. Пена - это дисперсная система, где пузырьки газа разделены тонкой пленкой жидкости. Пене можно придавать определенные свойства - различную стойкость, высоту, вязкость, степень механической прочности и др. Так, устойчивость пены может быть от нескольких секунд до нескольких дней. В пену переходит до 10-13 % загрязнений. На пищевых объектах используют моющие средства с умеренным пенообразованием.

Коллоидная растворимость (солюбилизация) - растворение жидких или твердых загрязнений, не растворимых в воде. Солюбилизацию повышают катионоактивные вещества, алкилсульфаты и увеличение температуры моющего раствора.