1.Roztwory
Zacznijmy od pojęcia mieszaniny. Każdy roztwór powstaje przez zmieszanie składników. Wszystkie mieszaniny można zdefiniować jako układy fizyczne powstałe przez mechaniczne zmieszanie przynajmniej dwóch składników. Jeden z tych składników, nazywany substancją rozproszoną i stanowi ona fazę rozproszoną w drugim składniku tej mieszaniny tzw. ośrodku dyspersyjnym, zwanym fazą dyspersyjną. Mieszaniny można podzielić na dwa typy, ze względu na wielkość cząstek fazy rozproszonej:
a.mieszaniny jednorodne, nazywanie inaczej mieszaninami homogenicznymi, to mieszaniny, w których
zarówno cząstki fazy rozproszonej, jak i fazy rozpraszającej są porównywalnych wielkości, tzn. mają wielość ok. 10-10 - 10-9 [m], czyli są to mieszaniny o rozdrobnieniu atomowym bądź cząsteczkowym. Mieszaniny takie nazywa się roztworami właściwymi. Z tego wynika, iż roztwory właściwe są optycznie jednorodne, czyli jednofazowe. Powstają przez zmieszanie przynajmniej dwóch składników, jeden z nich nazywa się rozpuszczalnikiem, zaś drugi substancją rozpuszczoną. Rozpuszczalnik charakteryzuje się tym, iż przeważa ilościowo nad drugim składnikiem. Można je podzielić ze względu na stan skupienie, w którym występują :
szukane słowa
ilość stron - ocena - płeć dowolna mężczyzna kobieta
szkoła podstawowa gimnazjum liceum studia szukaj w: Chemia - Chemia nieorganiczna
Dodaj do notatnika
Pobierz pracę
Mini-ściąga do druku
Dodaj komentarz
Autor: Gabriela
Strony maszynopisu (a4): 10,6
Strony rękopisu (a5): 26,4
Ocena nauczyciela
Komentarz nauczyciela:
temat wyczerpany,
bogaty język
Średnia ilość gwiazdek: 3,78
Oceń pracę
pdst. gimn. liceum studia
wybierz szkołę aby
ograniczyć ilość wyników --- wybierz przedmiot ---BiografieCharakterystykiGramatykaLekturyListyMotywyOpowiadaniaPrasówkiRecenzjeRozprawkiStreszczenia i plany wydarzeńTematy wolneWierszeCzłowiekZoologiaBotanikaEkologiaStarożytnośćŚredniowieczeXVI wiekXIX wiekXX wiekCiekawostkiAngielskiNiemieckiInformatykaMatematykaMuzykaPlastykaReligiaWOSTechnikaTechnika i technologia --- wybierz przedmiot ---BiografieCharakterystykiGramatykaLekturyListyMotywyOpowiadaniaPrasówkiRecenzjeRozprawkiStreszczenia i plany wydarzeńTematy wolneWierszeCzłowiekZoologiaBotanikaGenetykaEkologiaBiochemiaChemia jądrowaChemia nieorganicznaChemia organicznaChemia środowiskaEnergia, jej przemiany i transportHistoria fizykiJedność mikro- i makroświataObwody elektryczneOddziaływania w przyrodzieProcesy termodynamiczneRuch i jego powszechnośćWszechświat i ciała niebieskieZjawiska optyczneWzory, prawa i tabliceAstronomiaGeografia fizycznaGeografia społeczno-ekonomicznaKartografia i GISPostacie i odkrycia geograficznePrehistoriaStarożytnośćŚredniowieczeXVI wiekXVII wiekXVIII wiekXIX wiekXX wiekXX wiek - I wojna światowaXX wiek - II wojna światowaXXI wiekBiografieCiekawostkiHistoria sztukiPrace przekrojoweAngielskiNiemieckiFrancuskiInformatykaMatematykaMuzykaPlastykaPrzedsiębiorczośćEkologiaReligiaWOSTechnikaTechnika i technologia
Antyk i BibliaŚredniowieczeRenesansBarokOświecenieRomantyzmPozytywizmMłoda PolskaXX-lecieWspółczesnośćBiografieMateriały do maturyMotywyPrace przekrojoweRecenzjeStreszczenia i plany wydarzeńTematy wolneCzłowiekZoologiaBotanikaGenetykaEkologiaBiochemiaChemia jądrowaChemia nieorganicznaChemia organicznaChemia środowiskaChemia ogólnaChemia analitycznaEnergia, jej przemiany i transportHistoria fizykiJedność mikro- i makroświataObwody elektryczneOddziaływania w przyrodzieProcesy termodynamiczneRuch i jego powszechnośćWszechświat i ciała niebieskieZjawiska optyczneWzory, prawa i tabliceAstronomiaGeografia fizycznaGeografia społeczno-ekonomicznaKartografia i GISPostacie i odkrycia geograficznePrehistoriaStarożytnośćŚredniowieczeXVI wiekXVII wiekXVIII wiekXIX wiekXX wiekXX wiek - I wojna światowaXX wiek - II wojna światowaXXI wiekBiografieCiekawostkiHistoria sztukiPrace przekrojoweAngielskiNiemieckiWłoskiRosyjskiŁacinaFrancuskiHiszpańskiInformatykaMatematykaMuzykaPlastykaPrzedsiębiorczośćEkologiaReligiaWOSPrzysposobienie obronneTechnika i technologia --- wybierz przedmiot ---Antyk i BibliaŚredniowieczeRenesansBarokOświecenieRomantyzmPozytywizmMłoda PolskaXX-lecieWspółczesnośćCzłowiekZoologiaBotanikaGenetykaChemia organicznaChemia ogólnaChemia analitycznaGeografia fizycznaGeografia społeczno-ekonomicznaPrehistoriaStarożytnośćŚredniowieczeXVI wiekXVIII wiekXIX wiekXX wiekXX wiek - I wojna światowaXX wiek - II wojna światowaXXI wiekBiografieCiekawostkiHistoria sztukiPrace przekrojoweAngielskiNiemieckiHiszpańskiInformatykaMatematykaEkologiaArchitekturaEkonomiaZarządzanieEuropeistykaAdministracjaDydaktykaEtykaLogistykaFilozofiaKulturoznawstwoPedagogikaPolitologiaPolitykaPrawoMaszynoznawstwoMateriałoznawstwoTeologiaSocjologiaPsychologiaMedycynaRehabilitacjaElektrotechnikaMarketingBudownictwoDziennikarstwoTechnika i technologia
Ostatnio na forum
•Trzy litery
•MOWIE NIE!!! pracematuralne.turio.pl
•X czy Y?
•Liczymy do 1000.
•Co by bylo gdyby(...)?
•123
•chessteerrr
•Język angielski matura success ,,Elementary Students' Book'' i Pre-Intermadiate Activator'' testy
•Oceń dowcip i dodaj swój
•EKOLOGIA!!!!!
Brykowisko
Najświeższe galerie na Brykowisku
bokserxxx
Nazwa: życiowa pasja...
SanQa
Nazwa: ;)
Ostatnio dołączyli do brykujących
mika_koniczynka
Wiek: 13
O sobie: : JESTEM dziewczyną i bardzo lubię truskawki ;):):):*
lolki1k2b3
Wiek: 12
Nr gg: 7912423
Ostatnio dodali prace
kwojt
o.O*Mi$ka*O.o
Liceum » Chemia » Chemia nieorganiczna
Roztwory, koloidy oraz środki czyszczące
1.Roztwory
Zacznijmy od pojęcia mieszaniny. Każdy roztwór powstaje przez zmieszanie składników. Wszystkie mieszaniny można zdefiniować jako układy fizyczne powstałe przez mechaniczne zmieszanie przynajmniej dwóch składników. Jeden z tych składników, nazywany substancją rozproszoną i stanowi ona fazę rozproszoną w drugim składniku tej mieszaniny tzw. ośrodku dyspersyjnym, zwanym fazą dyspersyjną. Mieszaniny można podzielić na dwa typy, ze względu na wielkość cząstek fazy rozproszonej:
a.mieszaniny jednorodne, nazywanie inaczej mieszaninami homogenicznymi, to mieszaniny, w których
zarówno cząstki fazy rozproszonej, jak i fazy rozpraszającej są porównywalnych wielkości, tzn. mają wielość ok. 10-10 - 10-9 [m], czyli są to mieszaniny o rozdrobnieniu atomowym bądź cząsteczkowym. Mieszaniny takie nazywa się roztworami właściwymi. Z tego wynika, iż roztwory właściwe są optycznie jednorodne, czyli jednofazowe. Powstają przez zmieszanie przynajmniej dwóch składników, jeden z nich nazywa się rozpuszczalnikiem, zaś drugi substancją rozpuszczoną. Rozpuszczalnik charakteryzuje się tym, iż przeważa ilościowo nad drugim składnikiem. Można je podzielić ze względu na stan skupienie, w którym występują :
R E K L A M A czytaj dalej ↓
- roztwory ciekłe - powstają przez rozpuszczenie w cieczy substancji gazowych, ciekłych lub ciał stałych
Np. roztwór soli kuchennej w wodzie, roztwór cukru w wodzie
- roztwory gazowe - powstają przez rozpuszczenie w gazie substancji gazowych, ciekłych lub ciał stałych
Np. powietrze, które jest mieszaniną różnych gazów oraz pyłów
- roztwory stałe - powstają przez rozpuszczenie w ciałach stałych substancji gazowych, ciekłych lub ciał stałych
Np. stopy metali, które są mieszaninami różnych pierwiastków, przykładowo stal to stop żelaza i węgla
b.mieszaniny niejednorodne (inaczej: heterogeniczne), to mieszaniny, w których cząstki fazy
rozproszonej charakteryzują się wielkością większą od wielkości cząstek fazy rozpraszającej. Jeżeli cząstki te mają wielkość w granicach 10-9 - 10-7 [m], to mieszaniny takie nazywamy układami koloidalnymi (inaczej: roztworami koloidalnymi lub koloidami). Jeżeli natomiast cząstki fazy rozproszonej mają wielkość większą od 10-7 [m], to układ taki charakteryzuje się rozdrobnieniem makroskopowym. Roztwory koloidalne można podzielić ze względu na fazę rozpraszającą, występującą w tych roztworach:
- hydrozole to koloidy, w których fazą rozpraszającą jest woda.
- alkazole to koloidy, w których fazą rozpraszającą jest alkohol. Stanowią najliczniejszą grupę roztworów koloidalnych, mających wyjątkowo duże znaczenie.
- według powyższego schematu można tworzyć inne typy koloidów.
Mówiąc o koloidach można także zastosować inny podział, uwzględniający oddziaływania pomiędzy fazą rozproszoną, a ośrodkiem dyspersyjnym. Zgodnie z tą klasyfikacja wyróżnia się:
- koloidy liofilowe - zalicza się do nich te koloidy, które mogę wytwarzać na swojej powierzchni tzw. otoczkę hydralizacyjną. Jest to wielowarstwowa otoczka składająca się z cząsteczek wody, dzięki czemu koloid łatwo łączy się z wodą. Koloidy liofilowe nazywa się hydrofilowymi, jeżeli w roztworze koloidalnym fazą rozpraszająca jest woda.
- koloidy liofobowe - zalicza się do nich te koloidy, które nie potrafią wytwarzać otoczki hydralizacyjnej. Spowodowane jest to występowaniem bardzo słabych lub nawet brakiem występowania oddziaływań pomiędzy fazą dyspersyjną, a fazą zdyspergowaną.
Np. zole niektórych metali, m.in. złota i srebra.
Istnieje jeszcze trzeci sposób klasyfikacji roztworów koloidalnych. Zgodnie z nim możemy wyróżnić:
- koloidy cząsteczkowe - zalicza się do nich te koloidy, w których fazę rozproszoną tworzą pojedyncze cząsteczki, o bardzo dużych rozmiarach (np. hemoglobina, polimery), z tego względu zalicz się je do koloidów, a nie do roztworów właściwych. Koloid taki jest stabilizowany poprzez solwatację cząsteczek. Zalicza się je do koloidów liofilowych.
Np. białka w wodzie
- koloidy fazowe - zalicza się do nich te koloidy, które są zbudowane z wielkich cząstek, powstałych przez rozdrobnienie jeszcze większych cząstek, zaś sam koloid jest stabilizowany przez ładunek elektryczny, jaki gromadzi się na powierzchniach poszczególnych faz. Koloidy fazowe zalicza się do koloidów liofobowych.
Np. zole niektórych metali
- koloidy asocjacyjne, nazywane inaczej miceralnymi - - zalicza się do nich te koloidy, w których tworzą się samorzutnie micele (agregaty), czyli skupiska wielu drobnych cząsteczek , które zawierają część hydrofobową i hydrofilową.
Np. mydła, detergenty
Dla roztworów koloidalnych zachodzi bardzo charakterystyczne zjawisko nazywane efektem Tyndalla.
Zjawisko to towarzyszy przepuszczaniu światła przez koloid. W wyniku tego światło ulega ugięciu oraz rozproszeniu na cząstkach fazy rozproszonej, mających rozmiary mniejsze od długości fali świetlnej. W samym roztworze koloidalnym widoczny jest wyraźnie, w ciemnym pomieszczeniu, stożek wiązki światła ugiętego, będący drogą światła w roztworze.
Przy okazji rozważań na temat roztworów koloidalnych warto wspomnieć o zawiesinach, nazywanych inaczej układami o rozdrobnieniu mechanicznym. Są to substancje składające się z wielu składników, zazwyczaj nietrwałe. Od roztworów koloidalnych rozróżnia się je na podstawie wielkości cząstek fazy rozproszonej. Zazwyczaj są duże oraz ciężkie.
W przypadku roztworów właściwych, do określania ich składu ilościowego, chemicy posługują się różnymi wielkościami. Poniżej zamieszono ich definicje:
Rozpuszczalność - określa maksymalną ilość substancji wyrażona w gramach, jaką można rozpuścić w danych warunkach w 100 gramach rozpuszczalnika, uzyskując tym samym roztwór nasycony.
Na podstawie rozpuszczalności można wyróżnić kilka rodzajów roztworów:
- roztwory nienasycone - o taki mówi się, gdy ilość substancji rozpuszczonej w danym roztworze jest mniejsza od ilości maksymalnej.
- rozwory nasycone - to roztwory, w których ilość substancji rozpuszczonej jest równa ilości maksymalnej.
- roztwory przesycone - w roztworach takich znajduje się więcej substancji rozpuszczonej, niż to wynika z wartości maksymalnej.
Stężenie procentowe - określa ilość gramów substancji rozpuszczonej w 100 gramach danego roztworu w określonych warunkach. Inaczej mówiąc wyraża stosunek masy substancji do całkowitej masy roztworu.
Stężenie molowe - określa ilość moli substancji rozpuszczonej w 1 dm3 danego roztworu w określonych warunkach. Inaczej mówiąc wyraża stosunek ilości moli substancji co całkowitej objętości roztworu.
2.Środki czyszczące:
Środki czyszczące, wśród których można wymienić m.in. mydła, proszki do prania, detergenty i in. zalicza się do tzw. związków powierzchniowo czynnych. Roztwory wodne takich substancji posiadają właściwość usuwania zanieczyszczeń. W tym miejscu należy wyjaśnić, czym z punktu widzenia chemika jest brud. Brudem określa się mieszaniny krzemionki (najczęściej piasku), różnych soli mineralnych, sadzy oraz innych pyłów, które są posklejane substancjami tłuszczowymi lub białkowymi. Jak wiadomo z życia codziennego, brud niezwykle ciężko czyści się mechanicznie. Wynika to z tego, iż tworzy on cienką warstwę, bardzo dobrze przylegającą do skóry lub innego zabrudzonego materiału. Aby móc go usunąć należy zmniejszyć napięcie powierzchniowe wody. Służą do tego środki czyszczące. Dzięki temu, możliwe jest wymywanie i odrywanie przyczepionych cząstek brudu.
a.Mydła
Zgodnie z definicją chemiczną, mydła to sole wyższych kwasów tłuszczowych, w których kwasowy atom wodoru został zastąpiony atomem sodu lub potasu. Do najczęściej stosowanych przy wyrobie mydeł kwasów tłuszczowych należy zaliczyć kwas palmitynowy, kwas oleinowy oraz kwas stearynowy. Ze względu, iż roztwory wodne tych soli ulegają hydrolizie anionowej, ich odczyn jest zasadowy.
Obecnie mydła używamy do mycia, kiedyś były także wykorzystywane do prania i czyszczenia. Mydło w połączeniu z wodą oraz brudem tworzy emulsję, która poddaje się łatwemu usunięciu wraz z wodą.
Wśród całej rodziny mydeł można wyróżnić kilka rodzajów m.in. mydła toaletowe. Mydła te należą do wysokiego gatunku mydeł sodowych. Ponadto zawarte są w nich także inne substancje: olejki, nadające zapach, substancje barwiące, niekiedy lecznicze oraz inne.
Wszystkie mydła można podzielić na dwie grupy:
- mydła stałe - zazwyczaj mydła sodowe
- mydła ciekłe
- mydła maziste - zazwyczaj mydła potasowe lub mieszane
•Wytwarzanie mydeł:
W procesie produkcyjnym mydeł potrzebne są następujące substancje:
- tłuszcze - stanowią źródło wyższych kwasów tłuszczowych
- zasada sodowa - jest potrzebna do zmydlenia tłuszczy
- substancje pomocnicze:
- kalafonia - odpowiada za nadania mydłu odpowiedniej konsystencji, także dzięki niej mydła obficie się pienią.
- chlorek sodu - umożliwia przeprowadzenie procesu wysalania. Dzięki niemu powstają cząsteczki mydła, z których formuje się gotowy produkt.
- krzemian sodu, potocznie nazywany szkłem wodnym - stanowi substancje wypełniającą.
Proces produkcyjny mydeł dzieli się dwa podstawowe etapy.
Pierwszy etap polega na przeprowadzeniu procesów zmydlania i wytworzeniu masy mydlanej. Aby tego dokonać warzy się oraz gotuje się mydło. Zmydlanie to reakcja rozkładu tłuszczów, czyli estrów gliceryny i wyższych kwasów tłuszczowych, pod wpływem mocnych zasad, najczęściej stężonej zasady sodowej, w wyniku której otrzymuje się sole wyższych kwasów tłuszczowych, czyli główny składnik mydła oraz glicerynę. Proces ten przeprowadza się w urządzeniach periodycznych przez około 2 do 5 godzin. Po tym czasie wykonuje się domydlanie. Do uzyskanej masy mydlanej dolewa się wody, aż do osiągnięcia odpowiedniej konsystencji, przy której masa mydlana będzie się ciągnąć.
Drugi etap otrzymywania mydeł nazywa się wysalaniem. Stosuje się go w celu wyselekcjonowania mydła od pozostałej części składników. Wykonuje się go przez dodanie do wcześniej otrzymanej masy mydlanej roztworu soli lub soli krystalicznej. Następnie miesza się dokładnie składniki, dzięki czemu w roztworze zachodzi rozwarstwianie się substancji obecnych w mieszaninie. Na dół opada zasada wraz z gliceryną, produktem ubocznym zmydlania tłuszczy. Natomiast na górę wypływa mydło. Proces wysalania przeprowadza się kilkakrotnie, w celu uzyskania czystego produktu. Substancję uzyskaną w tym etapie otrzymywania mydła nazywa się wysołem podstawowym.
Jednocześnie, podczas otrzymywania wysołu podstawowego, uzyskuje się wysół pomocniczy. W innym urządzeniu odbywa się proces zmydlania pozostałych składników mydła m.in. kalafonii i kwasów tłuszczowych, będących substancjami kwasowymi.
Przygotowane wysoły miesza się ze sobą, a następnie szlifuje. Szlifowaniem nazywa się proces wymieszania wysołu z wodą oraz odrobiną zasady sodowej w podwyższonej temperaturze. Na skutek kilkakrotnie przeprowadzonego wysalania i szlifowania otrzymuje się mydło rdzeniowe, oczyszczone z zanieczyszczeń, w tym z gliceryny oraz klej. Mydło rdzeniowe można stosować jako gotowy produkt lub dodać do niego innych substancje, nadające mu barwę, zapach itd.
Oprócz powszechnego wykorzystania mydlą do celów higienicznych, stanowi ono dodatek w niektórych gatunkach smarów oraz emulgatorów.
•Pranie:
Procesem prania nazywa się zespół fizykochemicznych przemian, w wyniku których możliwe jest usunięcie cząstek brudu z czyszczonej powierzchni: skóry, bądź tkaniny. W celu przeprowadzenia prania stosuje się mydła lub detergenty oraz wodę. Dzięki roztworom wodnym tych substancji możliwe jest oczyszczenie zabrudzonych materiałów. Mechanizm działania tych substancji polega przede wszystkim na obniżenie napięcia powierzchniowego, jakie wytwarza się między wodą , a lepkimi substancjami, wchodzącymi w skład brudu. Woda nie jest w stanie usunąć plam oraz zanieczyszczeń, ponieważ wykazuje się dużym napięciem powierzchniowym. Efektem tego zjawiska jest powstawanie na brudnych powierzchniach kropelek wody. Poprzez zastosowanie środków myjących lub piorących, woda nie zbija się w krople i może przenikać przez włókna, jednocześnie wypłukując z nich niepożądane substancje. Ponadto cząsteczki składników czyszczących otaczają zabrudzony obszar.
Zdolnością do obniżania napięcia powierzchniowego, inaczej aktywnością powierzchniową charakteryzują się wszystkie związki amfilowe. Cząsteczki takich związków są złożone z dwóch części. Jedna z nich wykazuje właściwości hydrofilowe, druga - hydrofobowe. W przypadku cząsteczek mydła, częścią hydrofobową można nazwać łańcuch węglowodorowy. Ze względu na wymiary tej części soli, często określa się ją mianem ogona. Częścią hydrofilową w mydle jest natomiast grupa funkcyjna soli, składająca się z grupy karboksylowej oraz kationu metalu. Pora, dla pewności wyjaśnić pojęcia hydrofilowości oraz hydrofobowości. Właściwości hydrofilowe posiadają cząstki, które chętnie łączą się z cząsteczkami wody, za względu na podobny charakter chemiczny. Zasadniczo jest to cecha roztworów koloidalnych, ujawniająca poprzez przyciągania cząsteczek wody. Z kolei właściwości hydrofobowe posiadają cząsteczki odpychające cząstki wody.
Efektem działania środków piorących jest powstawanie emulsji, czyli mieszaniny (koloidu) tłuszczu, pochodzącego z brudu, w wodzie. Dodatkowe tarcie, mieszanie oraz wytwarzanie piany ułatwia przeprowadzenie skutecznego oczyszczania z brudu oraz zdecydowanie go przyspiesza. Powstająca piana jest odpowiedzialna za utrzymywanie cząstek brudu nad powierzchnia czyszczoną. Tym samym zabezpiecza, przed ponownym ubrudzeniem materiału.
Cząstki brudu mają charakter hydrofobowy, w związku z tym, w czasie prania, zostają otoczone przez ogony węglowodorowe cząsteczek mydła. Jednocześnie część hydrofilowa, która jest skierowana w przeciwną stronę, niż brud, chętnie oddziałuje z cząsteczkami wody - jest przez nie przyciągana. W efekcie następuje oderwanie cząstki brud, która zostaje dookoła otoczona przez cząsteczki mydła. Tak powstałe cząstki nazywa się micelami. Pływają w wodzie tworząc z nią emulsję.
Wykonując pranie należy przestrzegać zasady, według której woda powinna nie zawierać kationów wapnia i kationów magnezu. Inaczej mówiąc do prania potrzebna jest tzw. woda miękka, czyli pozbawiona soli wapniowych i magnezowych.
Wodę twardą można podzielić na dwa rodzaje. Wodę wykazującą twardość przemijającą oraz wodę charakteryzującą się twardością trwałą.
Przemijająca twardość wody spowodowana jest obecnością w niej rozpuszczonych wodorowęglanów magnezu i wapnia (Ca(HCO3)2 i Mg(HCO3)2 ). W podwyższonej temperaturze (ok. 70 ºC) sole te ulegają rozkładowi. Produktami zachodzących reakcji są węglany wapnia i magnezu oraz wydziela się dwutlenek węgla. Węglany, w przeciwieństwie do wodorowęglanów są nierozpuszczalne w wodzie i wtrącają się z roztworu w postaci osadu. Osad ten jest w przemyśle nazywany kamieniem kotłowym, gdyż osadza się urządzeniach do ogrzewania wody i rurach. Nawet w domu można go łatwo zaobserwować na grzałce, służącej do gotowania wody. Poniżej zostały zamieszczone równania reakcji, obrazujące ten proces:
Ca(HCO3)2 → CO2 + H2O + CaCO3 ↓
Mg(HCO3)2 → CO2 + H2O + MgCO3 ↓
Twardość nieprzemijająca, czyli trwała, to twardość spowodowaną obecnością w wodzie innych soli, głównie siarczanów. Twardość ta została nazwana nieprzemijającą, ponieważ nie można jej usunąć tak łatwo, jak przypadku twardości przemijającej. Nie udaje się jej usunąć poprzez zagotowania wody.
W życiu codziennym często spotykamy się z wodą twardą. Naturalnie woda miękka występuje jedynie pod postacią deszczówki. W związku z tym musimy sobie radzić z problemem twardości wody, który sprawia wiele problemów, zarówno w gospodarstwie domowym, jak i przy eksploatacji urządzeń przemysłowych.
Jak wiadomo, to wykonywania prania niezbędna jest woda miękka, ponieważ w twardej zachodzi reakcja pomiędzy licznie obecnymi kationami wapnia i magnezu, a mydłami. Wytrącają się z kąpieli piorącej nierozpuszczalne sole magnezowe i wapniowe wyższych kwasów tłuszczowych. W efekcie mydło nie spełnia swojej roli, a do przeprowadzenie prania potrzeba jego większej ilości. Dodatkowo wytrącone sole mogą osadzać się na czyszczonych tkaninach, sprawiając, że zaczynają one żółknąć i szarzeć. Aby nie dopuścić do takiego zjawiska stosuje się środki zmiękczające wodę. Ich działania polega na wytrącani z wody nierozpuszczalnych soli magnezu i wapnia lub na zachodzeniu reakcji kompleksometrycznej. W tym drugim przypadku tworzą się w roztworze wodnym rozpuszczalne kompleksy magnezu i wapnia, sprawiając, że kationy te są nieczynne chemicznie i nie wpływają ujemnie na proces prania. A punktu widzenia jakości prania, lepszym rozwiązaniem jest stosowania związków kompleksometrycznych. Przy używaniu środków wytrącających osady z twardej wody, może się zdarzyć, iż osady te będą się tworzyć na tkaninie, którą chcemy wyczyścić. Efekt dla materiału będzie taki sam, jak w przypadku nie stosowania środków zmiękczających wodę. Tkaniny zaczną szarzeć i żółknąć. Ponadto mogą być szorstkie i nieprzyjemne w dotyku, ponieważ najczęściej stosowanym środkiem zmiękczającym wodę są metakrzemiany i węglany, które wytrącone tworzą kryształki, wbijające się pomiędzy włókna.
•Detergenty:
Obecnie, do prania i czyszczenia, coraz częściej zastępuje się mydło detergentami. Substancje te, w przeciwieństwie do mydeł nie są wrażliwe na twardość wody, gdyż tworzą w niej rozpuszczalne sole wapnia i magnezu. Ponadto posiadają kilka innych , niezwykle ważnych zalet:
- zdecydowanie skuteczniej piorą
- roztwory wodne detergentów posiadają odczyn obojętnym, dzięki czemu nadają się m.in. do prania wełny, która pod wpływem zasadowych mydeł ulega zniszczeniu.
- wykazują dużą skuteczność prania już w niskich temperaturach.
- bardzo dobrze zwilżają materiały, nawet syntetyczne, które dla mydeł stanowią duży problem.
Niewątpliwie detergenty są wszechobecne w życiu codziennym. Występują w proszkach do prania, płynach do mysia naczyń, środkach czyszczących i dezynfekujących, stosowanych w gospodarstwach domowych, a także w kosmetykach np. w szamponach.
Pod względem chemicznym detergenty są mieszaninami syntetycznych środków umożliwiających mycie i pranie. W ich skład wchodzą głównie sulfoniany sodu (np. alkilosulfoniany, alkilobenzenosulfoniany). Często są do nich dodawane aktywne wypełniacze np. trójpolifosforan, zeolit A, węglan sodu i polikarboksylan, a także wybielacze, środki umożliwiające m.in. usuwanie kolorowych plam, środki enzymatyczne, ułatwiające usuwanie specyficznych rodzajów plam oraz dodatki zapachowe.
Niestety, detergenty posiadają jedną, ale bardzo ważna wadę. Są niebezpieczne dla środowiska naturalnego.
Głównym zagrożeniem są obecne w detergentach związki fosforanowe, gdyż przyczyniają się one do eutrofizacji wód. W efekcie w wodach powstaje zbyt wiele glonów i zaczynają się rozmnażać organizmy beztlenowe oraz zbierać się muły. Zaburzenie równowagi biologicznej, sprawia, iż z jeziora może powstać bagno.
lub
zarejestruj nowe konto.
0 0
karaaug 19.5.2010 (23:30)
Roztwory, koloidy oraz środki czyszczące
1.Roztwory
Zacznijmy od pojęcia mieszaniny. Każdy roztwór powstaje przez zmieszanie składników. Wszystkie mieszaniny można zdefiniować jako układy fizyczne powstałe przez mechaniczne zmieszanie przynajmniej dwóch składników. Jeden z tych składników, nazywany substancją rozproszoną i stanowi ona fazę rozproszoną w drugim składniku tej mieszaniny tzw. ośrodku dyspersyjnym, zwanym fazą dyspersyjną. Mieszaniny można podzielić na dwa typy, ze względu na wielkość cząstek fazy rozproszonej:
a.mieszaniny jednorodne, nazywanie inaczej mieszaninami homogenicznymi, to mieszaniny, w których
zarówno cząstki fazy rozproszonej, jak i fazy rozpraszającej są porównywalnych wielkości, tzn. mają wielość ok. 10-10 - 10-9 [m], czyli są to mieszaniny o rozdrobnieniu atomowym bądź cząsteczkowym. Mieszaniny takie nazywa się roztworami właściwymi. Z tego wynika, iż roztwory właściwe są optycznie jednorodne, czyli jednofazowe. Powstają przez zmieszanie przynajmniej dwóch składników, jeden z nich nazywa się rozpuszczalnikiem, zaś drugi substancją rozpuszczoną. Rozpuszczalnik charakteryzuje się tym, iż przeważa ilościowo nad drugim składnikiem. Można je podzielić ze względu na stan skupienie, w którym występują :
szukane słowa
ilość stron - ocena - płeć dowolna mężczyzna kobieta
szkoła podstawowa gimnazjum liceum studia szukaj w: Chemia - Chemia nieorganiczna
Dodaj do notatnika
Pobierz pracę
Mini-ściąga do druku
Dodaj komentarz
Autor: Gabriela
Strony maszynopisu (a4): 10,6
Strony rękopisu (a5): 26,4
Ocena nauczyciela
Komentarz nauczyciela:
temat wyczerpany,
bogaty język
Średnia ilość gwiazdek: 3,78
Oceń pracę
pdst. gimn. liceum studia
wybierz szkołę aby
ograniczyć ilość wyników --- wybierz przedmiot ---BiografieCharakterystykiGramatykaLekturyListyMotywyOpowiadaniaPrasówkiRecenzjeRozprawkiStreszczenia i plany wydarzeńTematy wolneWierszeCzłowiekZoologiaBotanikaEkologiaStarożytnośćŚredniowieczeXVI wiekXIX wiekXX wiekCiekawostkiAngielskiNiemieckiInformatykaMatematykaMuzykaPlastykaReligiaWOSTechnikaTechnika i technologia --- wybierz przedmiot ---BiografieCharakterystykiGramatykaLekturyListyMotywyOpowiadaniaPrasówkiRecenzjeRozprawkiStreszczenia i plany wydarzeńTematy wolneWierszeCzłowiekZoologiaBotanikaGenetykaEkologiaBiochemiaChemia jądrowaChemia nieorganicznaChemia organicznaChemia środowiskaEnergia, jej przemiany i transportHistoria fizykiJedność mikro- i makroświataObwody elektryczneOddziaływania w przyrodzieProcesy termodynamiczneRuch i jego powszechnośćWszechświat i ciała niebieskieZjawiska optyczneWzory, prawa i tabliceAstronomiaGeografia fizycznaGeografia społeczno-ekonomicznaKartografia i GISPostacie i odkrycia geograficznePrehistoriaStarożytnośćŚredniowieczeXVI wiekXVII wiekXVIII wiekXIX wiekXX wiekXX wiek - I wojna światowaXX wiek - II wojna światowaXXI wiekBiografieCiekawostkiHistoria sztukiPrace przekrojoweAngielskiNiemieckiFrancuskiInformatykaMatematykaMuzykaPlastykaPrzedsiębiorczośćEkologiaReligiaWOSTechnikaTechnika i technologia
Antyk i BibliaŚredniowieczeRenesansBarokOświecenieRomantyzmPozytywizmMłoda PolskaXX-lecieWspółczesnośćBiografieMateriały do maturyMotywyPrace przekrojoweRecenzjeStreszczenia i plany wydarzeńTematy wolneCzłowiekZoologiaBotanikaGenetykaEkologiaBiochemiaChemia jądrowaChemia nieorganicznaChemia organicznaChemia środowiskaChemia ogólnaChemia analitycznaEnergia, jej przemiany i transportHistoria fizykiJedność mikro- i makroświataObwody elektryczneOddziaływania w przyrodzieProcesy termodynamiczneRuch i jego powszechnośćWszechświat i ciała niebieskieZjawiska optyczneWzory, prawa i tabliceAstronomiaGeografia fizycznaGeografia społeczno-ekonomicznaKartografia i GISPostacie i odkrycia geograficznePrehistoriaStarożytnośćŚredniowieczeXVI wiekXVII wiekXVIII wiekXIX wiekXX wiekXX wiek - I wojna światowaXX wiek - II wojna światowaXXI wiekBiografieCiekawostkiHistoria sztukiPrace przekrojoweAngielskiNiemieckiWłoskiRosyjskiŁacinaFrancuskiHiszpańskiInformatykaMatematykaMuzykaPlastykaPrzedsiębiorczośćEkologiaReligiaWOSPrzysposobienie obronneTechnika i technologia --- wybierz przedmiot ---Antyk i BibliaŚredniowieczeRenesansBarokOświecenieRomantyzmPozytywizmMłoda PolskaXX-lecieWspółczesnośćCzłowiekZoologiaBotanikaGenetykaChemia organicznaChemia ogólnaChemia analitycznaGeografia fizycznaGeografia społeczno-ekonomicznaPrehistoriaStarożytnośćŚredniowieczeXVI wiekXVIII wiekXIX wiekXX wiekXX wiek - I wojna światowaXX wiek - II wojna światowaXXI wiekBiografieCiekawostkiHistoria sztukiPrace przekrojoweAngielskiNiemieckiHiszpańskiInformatykaMatematykaEkologiaArchitekturaEkonomiaZarządzanieEuropeistykaAdministracjaDydaktykaEtykaLogistykaFilozofiaKulturoznawstwoPedagogikaPolitologiaPolitykaPrawoMaszynoznawstwoMateriałoznawstwoTeologiaSocjologiaPsychologiaMedycynaRehabilitacjaElektrotechnikaMarketingBudownictwoDziennikarstwoTechnika i technologia
Ostatnio na forum
•Trzy litery
•MOWIE NIE!!! pracematuralne.turio.pl
•X czy Y?
•Liczymy do 1000.
•Co by bylo gdyby(...)?
•123
•chessteerrr
•Język angielski matura success ,,Elementary Students' Book'' i Pre-Intermadiate Activator'' testy
•Oceń dowcip i dodaj swój
•EKOLOGIA!!!!!
Brykowisko
Najświeższe galerie na Brykowisku
bokserxxx
Nazwa: życiowa pasja...
SanQa
Nazwa: ;)
Ostatnio dołączyli do brykujących
mika_koniczynka
Wiek: 13
O sobie: : JESTEM dziewczyną i bardzo lubię truskawki ;):):):*
lolki1k2b3
Wiek: 12
Nr gg: 7912423
Ostatnio dodali prace
kwojt
o.O*Mi$ka*O.o
Liceum » Chemia » Chemia nieorganiczna
Roztwory, koloidy oraz środki czyszczące
1.Roztwory
Zacznijmy od pojęcia mieszaniny. Każdy roztwór powstaje przez zmieszanie składników. Wszystkie mieszaniny można zdefiniować jako układy fizyczne powstałe przez mechaniczne zmieszanie przynajmniej dwóch składników. Jeden z tych składników, nazywany substancją rozproszoną i stanowi ona fazę rozproszoną w drugim składniku tej mieszaniny tzw. ośrodku dyspersyjnym, zwanym fazą dyspersyjną. Mieszaniny można podzielić na dwa typy, ze względu na wielkość cząstek fazy rozproszonej:
a.mieszaniny jednorodne, nazywanie inaczej mieszaninami homogenicznymi, to mieszaniny, w których
zarówno cząstki fazy rozproszonej, jak i fazy rozpraszającej są porównywalnych wielkości, tzn. mają wielość ok. 10-10 - 10-9 [m], czyli są to mieszaniny o rozdrobnieniu atomowym bądź cząsteczkowym. Mieszaniny takie nazywa się roztworami właściwymi. Z tego wynika, iż roztwory właściwe są optycznie jednorodne, czyli jednofazowe. Powstają przez zmieszanie przynajmniej dwóch składników, jeden z nich nazywa się rozpuszczalnikiem, zaś drugi substancją rozpuszczoną. Rozpuszczalnik charakteryzuje się tym, iż przeważa ilościowo nad drugim składnikiem. Można je podzielić ze względu na stan skupienie, w którym występują :
R E K L A M A czytaj dalej ↓
- roztwory ciekłe - powstają przez rozpuszczenie w cieczy substancji gazowych, ciekłych lub ciał stałych
Np. roztwór soli kuchennej w wodzie, roztwór cukru w wodzie
- roztwory gazowe - powstają przez rozpuszczenie w gazie substancji gazowych, ciekłych lub ciał stałych
Np. powietrze, które jest mieszaniną różnych gazów oraz pyłów
- roztwory stałe - powstają przez rozpuszczenie w ciałach stałych substancji gazowych, ciekłych lub ciał stałych
Np. stopy metali, które są mieszaninami różnych pierwiastków, przykładowo stal to stop żelaza i węgla
b.mieszaniny niejednorodne (inaczej: heterogeniczne), to mieszaniny, w których cząstki fazy
rozproszonej charakteryzują się wielkością większą od wielkości cząstek fazy rozpraszającej. Jeżeli cząstki te mają wielkość w granicach 10-9 - 10-7 [m], to mieszaniny takie nazywamy układami koloidalnymi (inaczej: roztworami koloidalnymi lub koloidami). Jeżeli natomiast cząstki fazy rozproszonej mają wielkość większą od 10-7 [m], to układ taki charakteryzuje się rozdrobnieniem makroskopowym. Roztwory koloidalne można podzielić ze względu na fazę rozpraszającą, występującą w tych roztworach:
- hydrozole to koloidy, w których fazą rozpraszającą jest woda.
- alkazole to koloidy, w których fazą rozpraszającą jest alkohol. Stanowią najliczniejszą grupę roztworów koloidalnych, mających wyjątkowo duże znaczenie.
- według powyższego schematu można tworzyć inne typy koloidów.
Mówiąc o koloidach można także zastosować inny podział, uwzględniający oddziaływania pomiędzy fazą rozproszoną, a ośrodkiem dyspersyjnym. Zgodnie z tą klasyfikacja wyróżnia się:
- koloidy liofilowe - zalicza się do nich te koloidy, które mogę wytwarzać na swojej powierzchni tzw. otoczkę hydralizacyjną. Jest to wielowarstwowa otoczka składająca się z cząsteczek wody, dzięki czemu koloid łatwo łączy się z wodą. Koloidy liofilowe nazywa się hydrofilowymi, jeżeli w roztworze koloidalnym fazą rozpraszająca jest woda.
Np. rozwory białek, roztwory skrobi, roztwory żelatyny, roztwór kwasu krzemowego, roztwór gumy arabskiej.
- koloidy liofobowe - zalicza się do nich te koloidy, które nie potrafią wytwarzać otoczki hydralizacyjnej. Spowodowane jest to występowaniem bardzo słabych lub nawet brakiem występowania oddziaływań pomiędzy fazą dyspersyjną, a fazą zdyspergowaną.
Np. zole niektórych metali, m.in. złota i srebra.
Istnieje jeszcze trzeci sposób klasyfikacji roztworów koloidalnych. Zgodnie z nim możemy wyróżnić:
- koloidy cząsteczkowe - zalicza się do nich te koloidy, w których fazę rozproszoną tworzą pojedyncze cząsteczki, o bardzo dużych rozmiarach (np. hemoglobina, polimery), z tego względu zalicz się je do koloidów, a nie do roztworów właściwych. Koloid taki jest stabilizowany poprzez solwatację cząsteczek. Zalicza się je do koloidów liofilowych.
Np. białka w wodzie
- koloidy fazowe - zalicza się do nich te koloidy, które są zbudowane z wielkich cząstek, powstałych przez rozdrobnienie jeszcze większych cząstek, zaś sam koloid jest stabilizowany przez ładunek elektryczny, jaki gromadzi się na powierzchniach poszczególnych faz. Koloidy fazowe zalicza się do koloidów liofobowych.
Np. zole niektórych metali
- koloidy asocjacyjne, nazywane inaczej miceralnymi - - zalicza się do nich te koloidy, w których tworzą się samorzutnie micele (agregaty), czyli skupiska wielu drobnych cząsteczek , które zawierają część hydrofobową i hydrofilową.
Np. mydła, detergenty
Dla roztworów koloidalnych zachodzi bardzo charakterystyczne zjawisko nazywane efektem Tyndalla.
Zjawisko to towarzyszy przepuszczaniu światła przez koloid. W wyniku tego światło ulega ugięciu oraz rozproszeniu na cząstkach fazy rozproszonej, mających rozmiary mniejsze od długości fali świetlnej. W samym roztworze koloidalnym widoczny jest wyraźnie, w ciemnym pomieszczeniu, stożek wiązki światła ugiętego, będący drogą światła w roztworze.
Przy okazji rozważań na temat roztworów koloidalnych warto wspomnieć o zawiesinach, nazywanych inaczej układami o rozdrobnieniu mechanicznym. Są to substancje składające się z wielu składników, zazwyczaj nietrwałe. Od roztworów koloidalnych rozróżnia się je na podstawie wielkości cząstek fazy rozproszonej. Zazwyczaj są duże oraz ciężkie.
W przypadku roztworów właściwych, do określania ich składu ilościowego, chemicy posługują się różnymi wielkościami. Poniżej zamieszono ich definicje:
Rozpuszczalność - określa maksymalną ilość substancji wyrażona w gramach, jaką można rozpuścić w danych warunkach w 100 gramach rozpuszczalnika, uzyskując tym samym roztwór nasycony.
Na podstawie rozpuszczalności można wyróżnić kilka rodzajów roztworów:
- roztwory nienasycone - o taki mówi się, gdy ilość substancji rozpuszczonej w danym roztworze jest mniejsza od ilości maksymalnej.
- rozwory nasycone - to roztwory, w których ilość substancji rozpuszczonej jest równa ilości maksymalnej.
- roztwory przesycone - w roztworach takich znajduje się więcej substancji rozpuszczonej, niż to wynika z wartości maksymalnej.
Stężenie procentowe - określa ilość gramów substancji rozpuszczonej w 100 gramach danego roztworu w określonych warunkach. Inaczej mówiąc wyraża stosunek masy substancji do całkowitej masy roztworu.
Stężenie molowe - określa ilość moli substancji rozpuszczonej w 1 dm3 danego roztworu w określonych warunkach. Inaczej mówiąc wyraża stosunek ilości moli substancji co całkowitej objętości roztworu.
2.Środki czyszczące:
Środki czyszczące, wśród których można wymienić m.in. mydła, proszki do prania, detergenty i in. zalicza się do tzw. związków powierzchniowo czynnych. Roztwory wodne takich substancji posiadają właściwość usuwania zanieczyszczeń. W tym miejscu należy wyjaśnić, czym z punktu widzenia chemika jest brud. Brudem określa się mieszaniny krzemionki (najczęściej piasku), różnych soli mineralnych, sadzy oraz innych pyłów, które są posklejane substancjami tłuszczowymi lub białkowymi. Jak wiadomo z życia codziennego, brud niezwykle ciężko czyści się mechanicznie. Wynika to z tego, iż tworzy on cienką warstwę, bardzo dobrze przylegającą do skóry lub innego zabrudzonego materiału. Aby móc go usunąć należy zmniejszyć napięcie powierzchniowe wody. Służą do tego środki czyszczące. Dzięki temu, możliwe jest wymywanie i odrywanie przyczepionych cząstek brudu.
a.Mydła
Zgodnie z definicją chemiczną, mydła to sole wyższych kwasów tłuszczowych, w których kwasowy atom wodoru został zastąpiony atomem sodu lub potasu. Do najczęściej stosowanych przy wyrobie mydeł kwasów tłuszczowych należy zaliczyć kwas palmitynowy, kwas oleinowy oraz kwas stearynowy. Ze względu, iż roztwory wodne tych soli ulegają hydrolizie anionowej, ich odczyn jest zasadowy.
Obecnie mydła używamy do mycia, kiedyś były także wykorzystywane do prania i czyszczenia. Mydło w połączeniu z wodą oraz brudem tworzy emulsję, która poddaje się łatwemu usunięciu wraz z wodą.
Wśród całej rodziny mydeł można wyróżnić kilka rodzajów m.in. mydła toaletowe. Mydła te należą do wysokiego gatunku mydeł sodowych. Ponadto zawarte są w nich także inne substancje: olejki, nadające zapach, substancje barwiące, niekiedy lecznicze oraz inne.
Wszystkie mydła można podzielić na dwie grupy:
- mydła stałe - zazwyczaj mydła sodowe
- mydła ciekłe
- mydła maziste - zazwyczaj mydła potasowe lub mieszane
•Wytwarzanie mydeł:
W procesie produkcyjnym mydeł potrzebne są następujące substancje:
- tłuszcze - stanowią źródło wyższych kwasów tłuszczowych
- zasada sodowa - jest potrzebna do zmydlenia tłuszczy
- substancje pomocnicze:
- kalafonia - odpowiada za nadania mydłu odpowiedniej konsystencji, także dzięki niej mydła obficie się pienią.
- chlorek sodu - umożliwia przeprowadzenie procesu wysalania. Dzięki niemu powstają cząsteczki mydła, z których formuje się gotowy produkt.
- krzemian sodu, potocznie nazywany szkłem wodnym - stanowi substancje wypełniającą.
Proces produkcyjny mydeł dzieli się dwa podstawowe etapy.
Pierwszy etap polega na przeprowadzeniu procesów zmydlania i wytworzeniu masy mydlanej. Aby tego dokonać warzy się oraz gotuje się mydło. Zmydlanie to reakcja rozkładu tłuszczów, czyli estrów gliceryny i wyższych kwasów tłuszczowych, pod wpływem mocnych zasad, najczęściej stężonej zasady sodowej, w wyniku której otrzymuje się sole wyższych kwasów tłuszczowych, czyli główny składnik mydła oraz glicerynę. Proces ten przeprowadza się w urządzeniach periodycznych przez około 2 do 5 godzin. Po tym czasie wykonuje się domydlanie. Do uzyskanej masy mydlanej dolewa się wody, aż do osiągnięcia odpowiedniej konsystencji, przy której masa mydlana będzie się ciągnąć.
Drugi etap otrzymywania mydeł nazywa się wysalaniem. Stosuje się go w celu wyselekcjonowania mydła od pozostałej części składników. Wykonuje się go przez dodanie do wcześniej otrzymanej masy mydlanej roztworu soli lub soli krystalicznej. Następnie miesza się dokładnie składniki, dzięki czemu w roztworze zachodzi rozwarstwianie się substancji obecnych w mieszaninie. Na dół opada zasada wraz z gliceryną, produktem ubocznym zmydlania tłuszczy. Natomiast na górę wypływa mydło. Proces wysalania przeprowadza się kilkakrotnie, w celu uzyskania czystego produktu. Substancję uzyskaną w tym etapie otrzymywania mydła nazywa się wysołem podstawowym.
Jednocześnie, podczas otrzymywania wysołu podstawowego, uzyskuje się wysół pomocniczy. W innym urządzeniu odbywa się proces zmydlania pozostałych składników mydła m.in. kalafonii i kwasów tłuszczowych, będących substancjami kwasowymi.
Przygotowane wysoły miesza się ze sobą, a następnie szlifuje. Szlifowaniem nazywa się proces wymieszania wysołu z wodą oraz odrobiną zasady sodowej w podwyższonej temperaturze. Na skutek kilkakrotnie przeprowadzonego wysalania i szlifowania otrzymuje się mydło rdzeniowe, oczyszczone z zanieczyszczeń, w tym z gliceryny oraz klej. Mydło rdzeniowe można stosować jako gotowy produkt lub dodać do niego innych substancje, nadające mu barwę, zapach itd.
Oprócz powszechnego wykorzystania mydlą do celów higienicznych, stanowi ono dodatek w niektórych gatunkach smarów oraz emulgatorów.
•Pranie:
Procesem prania nazywa się zespół fizykochemicznych przemian, w wyniku których możliwe jest usunięcie cząstek brudu z czyszczonej powierzchni: skóry, bądź tkaniny. W celu przeprowadzenia prania stosuje się mydła lub detergenty oraz wodę. Dzięki roztworom wodnym tych substancji możliwe jest oczyszczenie zabrudzonych materiałów. Mechanizm działania tych substancji polega przede wszystkim na obniżenie napięcia powierzchniowego, jakie wytwarza się między wodą , a lepkimi substancjami, wchodzącymi w skład brudu. Woda nie jest w stanie usunąć plam oraz zanieczyszczeń, ponieważ wykazuje się dużym napięciem powierzchniowym. Efektem tego zjawiska jest powstawanie na brudnych powierzchniach kropelek wody. Poprzez zastosowanie środków myjących lub piorących, woda nie zbija się w krople i może przenikać przez włókna, jednocześnie wypłukując z nich niepożądane substancje. Ponadto cząsteczki składników czyszczących otaczają zabrudzony obszar.
Zdolnością do obniżania napięcia powierzchniowego, inaczej aktywnością powierzchniową charakteryzują się wszystkie związki amfilowe. Cząsteczki takich związków są złożone z dwóch części. Jedna z nich wykazuje właściwości hydrofilowe, druga - hydrofobowe. W przypadku cząsteczek mydła, częścią hydrofobową można nazwać łańcuch węglowodorowy. Ze względu na wymiary tej części soli, często określa się ją mianem ogona. Częścią hydrofilową w mydle jest natomiast grupa funkcyjna soli, składająca się z grupy karboksylowej oraz kationu metalu. Pora, dla pewności wyjaśnić pojęcia hydrofilowości oraz hydrofobowości. Właściwości hydrofilowe posiadają cząstki, które chętnie łączą się z cząsteczkami wody, za względu na podobny charakter chemiczny. Zasadniczo jest to cecha roztworów koloidalnych, ujawniająca poprzez przyciągania cząsteczek wody. Z kolei właściwości hydrofobowe posiadają cząsteczki odpychające cząstki wody.
Efektem działania środków piorących jest powstawanie emulsji, czyli mieszaniny (koloidu) tłuszczu, pochodzącego z brudu, w wodzie. Dodatkowe tarcie, mieszanie oraz wytwarzanie piany ułatwia przeprowadzenie skutecznego oczyszczania z brudu oraz zdecydowanie go przyspiesza. Powstająca piana jest odpowiedzialna za utrzymywanie cząstek brudu nad powierzchnia czyszczoną. Tym samym zabezpiecza, przed ponownym ubrudzeniem materiału.
Cząstki brudu mają charakter hydrofobowy, w związku z tym, w czasie prania, zostają otoczone przez ogony węglowodorowe cząsteczek mydła. Jednocześnie część hydrofilowa, która jest skierowana w przeciwną stronę, niż brud, chętnie oddziałuje z cząsteczkami wody - jest przez nie przyciągana. W efekcie następuje oderwanie cząstki brud, która zostaje dookoła otoczona przez cząsteczki mydła. Tak powstałe cząstki nazywa się micelami. Pływają w wodzie tworząc z nią emulsję.
Wykonując pranie należy przestrzegać zasady, według której woda powinna nie zawierać kationów wapnia i kationów magnezu. Inaczej mówiąc do prania potrzebna jest tzw. woda miękka, czyli pozbawiona soli wapniowych i magnezowych.
Wodę twardą można podzielić na dwa rodzaje. Wodę wykazującą twardość przemijającą oraz wodę charakteryzującą się twardością trwałą.
Przemijająca twardość wody spowodowana jest obecnością w niej rozpuszczonych wodorowęglanów magnezu i wapnia (Ca(HCO3)2 i Mg(HCO3)2 ). W podwyższonej temperaturze (ok. 70 ºC) sole te ulegają rozkładowi. Produktami zachodzących reakcji są węglany wapnia i magnezu oraz wydziela się dwutlenek węgla. Węglany, w przeciwieństwie do wodorowęglanów są nierozpuszczalne w wodzie i wtrącają się z roztworu w postaci osadu. Osad ten jest w przemyśle nazywany kamieniem kotłowym, gdyż osadza się urządzeniach do ogrzewania wody i rurach. Nawet w domu można go łatwo zaobserwować na grzałce, służącej do gotowania wody. Poniżej zostały zamieszczone równania reakcji, obrazujące ten proces:
Ca(HCO3)2 → CO2 + H2O + CaCO3 ↓
Mg(HCO3)2 → CO2 + H2O + MgCO3 ↓
Twardość nieprzemijająca, czyli trwała, to twardość spowodowaną obecnością w wodzie innych soli, głównie siarczanów. Twardość ta została nazwana nieprzemijającą, ponieważ nie można jej usunąć tak łatwo, jak przypadku twardości przemijającej. Nie udaje się jej usunąć poprzez zagotowania wody.
W życiu codziennym często spotykamy się z wodą twardą. Naturalnie woda miękka występuje jedynie pod postacią deszczówki. W związku z tym musimy sobie radzić z problemem twardości wody, który sprawia wiele problemów, zarówno w gospodarstwie domowym, jak i przy eksploatacji urządzeń przemysłowych.
Jak wiadomo, to wykonywania prania niezbędna jest woda miękka, ponieważ w twardej zachodzi reakcja pomiędzy licznie obecnymi kationami wapnia i magnezu, a mydłami. Wytrącają się z kąpieli piorącej nierozpuszczalne sole magnezowe i wapniowe wyższych kwasów tłuszczowych. W efekcie mydło nie spełnia swojej roli, a do przeprowadzenie prania potrzeba jego większej ilości. Dodatkowo wytrącone sole mogą osadzać się na czyszczonych tkaninach, sprawiając, że zaczynają one żółknąć i szarzeć. Aby nie dopuścić do takiego zjawiska stosuje się środki zmiękczające wodę. Ich działania polega na wytrącani z wody nierozpuszczalnych soli magnezu i wapnia lub na zachodzeniu reakcji kompleksometrycznej. W tym drugim przypadku tworzą się w roztworze wodnym rozpuszczalne kompleksy magnezu i wapnia, sprawiając, że kationy te są nieczynne chemicznie i nie wpływają ujemnie na proces prania. A punktu widzenia jakości prania, lepszym rozwiązaniem jest stosowania związków kompleksometrycznych. Przy używaniu środków wytrącających osady z twardej wody, może się zdarzyć, iż osady te będą się tworzyć na tkaninie, którą chcemy wyczyścić. Efekt dla materiału będzie taki sam, jak w przypadku nie stosowania środków zmiękczających wodę. Tkaniny zaczną szarzeć i żółknąć. Ponadto mogą być szorstkie i nieprzyjemne w dotyku, ponieważ najczęściej stosowanym środkiem zmiękczającym wodę są metakrzemiany i węglany, które wytrącone tworzą kryształki, wbijające się pomiędzy włókna.
•Detergenty:
Obecnie, do prania i czyszczenia, coraz częściej zastępuje się mydło detergentami. Substancje te, w przeciwieństwie do mydeł nie są wrażliwe na twardość wody, gdyż tworzą w niej rozpuszczalne sole wapnia i magnezu. Ponadto posiadają kilka innych , niezwykle ważnych zalet:
- zdecydowanie skuteczniej piorą
- roztwory wodne detergentów posiadają odczyn obojętnym, dzięki czemu nadają się m.in. do prania wełny, która pod wpływem zasadowych mydeł ulega zniszczeniu.
- wykazują dużą skuteczność prania już w niskich temperaturach.
- bardzo dobrze zwilżają materiały, nawet syntetyczne, które dla mydeł stanowią duży problem.
Niewątpliwie detergenty są wszechobecne w życiu codziennym. Występują w proszkach do prania, płynach do mysia naczyń, środkach czyszczących i dezynfekujących, stosowanych w gospodarstwach domowych, a także w kosmetykach np. w szamponach.
Pod względem chemicznym detergenty są mieszaninami syntetycznych środków umożliwiających mycie i pranie. W ich skład wchodzą głównie sulfoniany sodu (np. alkilosulfoniany, alkilobenzenosulfoniany). Często są do nich dodawane aktywne wypełniacze np. trójpolifosforan, zeolit A, węglan sodu i polikarboksylan, a także wybielacze, środki umożliwiające m.in. usuwanie kolorowych plam, środki enzymatyczne, ułatwiające usuwanie specyficznych rodzajów plam oraz dodatki zapachowe.
Niestety, detergenty posiadają jedną, ale bardzo ważna wadę. Są niebezpieczne dla środowiska naturalnego.
Głównym zagrożeniem są obecne w detergentach związki fosforanowe, gdyż przyczyniają się one do eutrofizacji wód. W efekcie w wodach powstaje zbyt wiele glonów i zaczynają się rozmnażać organizmy beztlenowe oraz zbierać się muły. Zaburzenie równowagi biologicznej, sprawia, iż z jeziora może powstać bagno.
POPATRZ BO MOZE TU COS NA TEN TEMAT JEST:)
Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie