Rodzaje zabrudzeń w gospodarstwie domowym i sposoby ich usuwania

FUNKCJA

Oksyetylenowany nonylofenol 1,0 Związek niejonowy, myjąco- czyszcząca

Alkilobenzenosulfonian sodu 2,0 Zwilżająca, pianotwórcza, solubilizująca

Trójpolifosforan sodu 20,0 Związek kompleksujący

Fosforan trójsodowy 20,0 Związek wspomagający mycie, wypełniacz aktywny

Węglan sodu 32,0 Wypełniacz aktywny

Kwaśny węglan sodu 22,0 Wypełniacz aktywny

Podchloryn + fosforan 3,0 Środek wybielający

1.3. Rodzaje zabrudzeń w gospodarstwie domowym i sposoby ich

usuwania

Dyskusja o zabrudzeniach w gospodarstwie domowym wymaga wyjaśnienia definicji terminu „czysty”. W fizykochemicznym znaczeniu powierzchnia jest czysta, gdy nie zawiera cząstek molekularnych innych niż w wewnętrznych stykających się fazach. Stan taki jest trudny do osiągnięcia nawet w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych. W praktycznym znaczeniu czysta powierzchnia to ta doprowadzona do pożądanego stanu z uwzględnieniem obecnej na niej obcej materii, jest wolna od niepożądanej obcej materii, co jest potwierdzone standardowymi i specjalistycznymi metodami. Większość standardów

30

dotyczących czystości uwzględnia wizualny lub optyczny osąd. W odtłuszczaniu metalu, czystość jest określana przez masę brudu na jednostkę powierzchni podłoża. W myciu naczyń lub szkła czystość jest często określana poprzez zdolność kąpieli myjącej do zwilżania powierzchni, jak również przez ocenę wizualną [28, 77 – 78].

Kluczową rolą jaką powinny pełnić preparaty czyszczące jest wyczyszczenie powierzchni, poprzez usunięcie brudu. Pod pojęciem brudu rozumie się mieszaninę substancji pochodzenia zewnętrznego, gromadzącą się najczęściej na powierzchniach różnych materiałów, obniżającą właściwości estetyczne jak również funkcjonalne materiałów. W zależności od składu chemicznego, właściwości, rodzaju zabrudzeń, do ich usuwania dobiera się odpowiednie produkty, które zawierają m.in. związki powierzchniowo czynne, alkalia, kwasy, rozpuszczalniki [23, 28, 43, 46, 77 – 78].

Najczęściej spotykanymi zabrudzeniami są zanieczyszczenia środowiskowe, resztki produktów spożywczych oraz stosowanych w życiu codziennym chemikaliów, jak również odpady przemysłowe. Podział składników zanieczyszczeń spotykanych w gospodarstwie domowym przedstawia Rys. 9.

Rys. 9. Podział składników zanieczyszczeń [31, 43]

Zanieczyszczenia te osadzając się na powierzchniach tworzą zabrudzenia, których skład i struktura przede wszystkim zależą od warunków, w jakich powstało zabrudzenie.

SKŁADNIKI ZANIECZYSZCZEŃ rozpuszczalne w wodzie organiczne - białka (proteiny) - węglowodany (cukry) nieorganiczne - sole, w tym chlorki i siarczany nierozpuszczalne w wodzie organiczne - tłuszcze, oleje - płyn celulozowy pochodzący ze sproszkowanego

drewna, papieru, oraz

innych materiałów pochodzenia roślinnego - smoły, asfalty - oleje, smary - syntetyczne żywice, tworzywa sztuczne nieorganiczne - pyły i proszki krzemionkowe (piasek) - pyły przemysłowe, cement

31

Brud powstający na twardych powierzchniach takich jak: glazura, tapety, meble kuchenne składa się zwykle z nierozpuszczalnych w wodzie cząstek kurzu, związanych tłuszczami spożywczymi, używanymi podczas przygotowywania potraw. Natomiast na powierzchniach podłóg najczęściej występują pyły pochodzenia glebowego z domieszkami soli nieorganicznych [23, 31 – 34].

Na właściwości brudu mają wpływ procesy fizyczne i chemiczne, przebiegające samorzutnie lub pod działaniem czynników zewnętrznych. Takim przykładem jest wysychanie. Podczas odparowywania wody zachodzi destabilizacja kąpieli myjącej i aglomeracja zdyspergowanych cząstek brudu, co w konsekwencji wymaga dodatkowej energii do rozdrobnienia brudu.

Spośród procesów chemicznych utrudniających usuwanie brudu można wyróżnić:

denaturację białek (protein) zachodzącą pod wpływem temperatury i czynników chemicznych,

polimeryzację tłuszczów szczególnie roślinnych, zachodzącą pod wpływem światła i tlenu z powietrza,

termiczny rozkład tłuszczów,

karmelizację węglowodanów pod wpływem temperatury (>100°C).

Z punktu widzenia usuwania brudu ważne znaczenie odgrywają oddziaływania między powierzchnią a zanieczyszczeniami. Jednym z nich jest adhezja, czyli łączenie się powierzchni dwóch różnych (stałych lub ciekłych) ciał (faz) na skutek przyciągania międzycząsteczkowego. W wyniku tego zjawiska z powierzchni hydrofobowych np. tworzyw sztucznych łatwo usuwa się hydrofilowe resztki jedzenia, a trudno natomiast usuwa się te same resztki jedzenia z powierzchni drewnianych [23, 31 – 43].

Kolejną właściwością powierzchni, która ułatwia usuwanie zanieczyszczeń jest jej porowatość. Tego typu zjawisko także oparte jest na oddziaływaniach adhezyjnych, gdyż cząsteczki brudu wnikające w pory oraz zagłębienia mytej powierzchni stanowią idealne „punkty chwytu” dla warstwy brudu pokrywającego przedmiot. W przypadku podłogi świeżo pokrytej lakierem wystarczy tylko przetrzeć ją ścierką zwilżoną wodą z dodatkiem detergentu, natomiast podłogę pokrytą mikrorysami trzeba już szorować szczotką.

Niezwykle ważny jest również rodzaj mytej powierzchni i jej odporność na zniszczenie. W wyniku stosowania zbyt silnych preparatów lub intensywnego szorowania czyszczony materiał może zostać uszkodzony. Przykładem jest szorowanie

32

np. proszkami powierzchni miękkich, które wiąże się z ryzykiem porysowania czyszczonych powierzchni.

Ze względu na rozmaitość form zabrudzeń, usuwanie ich jest zawsze procesem złożonym. Najłatwiejsze jest czyszczenie zabrudzeń, które rozpuszczają się w wodzie, nie przylegając przy tym zbyt mocno do czyszczonej powierzchni. Wystarczy tu zwykłe spłukanie wodą, rozpuszczenie w niej brudu np. podczas usuwania pozostałości roztworu cukru. Jeżeli zabrudzenie zdążyło wyschnąć to stosujemy wówczas łagodne działanie mechaniczne (miękki zmywak), w celu przyspieszenia rozpuszczenia.

Znacznie bardziej skomplikowane jest natomiast usuwanie zanieczyszczeń, które nie rozpuszczają się w wodzie np. tłuszcze. Koniecznym jest w tym przypadku użycie preparatu czyszczącego, ponieważ jest on jedynym środkiem umożliwiającym emulgowanie tłuszczu.

Mycie zanieczyszczeń mieszanych tj. zlepionych tłuszczami cząstek stałych to proces, w którym emulgowanie i dyspergowanie musi zostać poprzedzone przez zwilżenie i penetrację wodnego środka myjącego w głąb zanieczyszczenia, wspomagane intensywnym działaniem mechanicznym [23, 28 – 31, 43 – 46, 71 – 78].

Podczas usuwania zanieczyszczeń zachodzą procesy, spośród których do najważniejszych można zaliczyć:

zwilżanie powierzchni – jest podstawowym i niezbędnym warunkiem myjącego działania roztworu. Dzięki użyciu zwilżających związków powierzchniowo czynnych warstwa brudu, trudno zwilżana wodą, zostaje pokryta równomiernie wodnym roztworem środka myjącego,

penetracja substancji myjącej w głąb warstwy brudu – solubilizujące ZPC, sekwestranty, środki zasadowe lub kwasy wymywają selektywnie pewne składniki brudu, powodując erozję zbitej warstwy zabrudzenia i ułatwiając wnikanie roztworu środka myjącego w głąb zabrudzenia,

pęcznienie brudu – woda, solubilizatory i rozpuszczalniki organiczne, wspomagane działaniem zasad penetrują strukturę brudu, powodując zwiększenie objętości i zmiękczenie, co ułatwia mechaniczne odrywanie zanieczyszczeń,

wypieranie brudu z powierzchni – składniki mieszaniny myjącej, które mają duże powinowactwo do centrów aktywnych mytej powierzchni adsorbują się silniej niż brud, dzięki czemu ułatwiają jego odrywanie i utrudniają powtórne osiadanie i wiązanie,

33

emulgowanie i dyspergowanie brudu – w obecności ZPC o działaniu emulgującym i dyspergującym rozdrabniane mechanicznie zabrudzenia są przeprowadzane w formę emulsji (ciekłe) lub zawiesiny (stałe). Utrudnia to powtórne osadzanie się brudu na mytej powierzchni,

hydroliza substancji tłuszczowych i białkowych – wnikający w głąb zabrudzenia wodny roztwór zasad powoduje reakcje alkalicznej hydrolizy, a przez to zmniejszenie spoistości i wzrost rozpuszczalności zanieczyszczeń,

mechaniczne rozdrabnianie i odrywanie zabrudzeń – pod wpływem działania środków mechanicznych tj. strumienia wody, materiału ściernego, ostrych ściereczek, cząsteczki brudu są odrywane od podłoża, rozdrabniane i przeprowadzane do roztworu środka myjącego,

płukanie – strumień czystej wody usuwa pozostałości roztworu środka myjącego razem z zemulgowanymi i zdyspergowanymi zabrudzeniami.