Bytová chémia

Obsah


1. Úvod................................................................................................3
2. Vlastná práca...................................................................................4
2.1 Druhy čistiacich prostriedkov................................................4
2.1.1 Mydlo.............................................................................6
2.1.1.1 Vývoj mydla prechodom storočí.............................6
2.1.1.2 Výroba mydla..........................................................8
2.1.1.3 Čistiaci účinok mydla............................................10
2.1.1.4 Nevýhody mydla....................................................11
2.1.2 Pracie prostriedky..............................................................13
2.1.2.1 Druhy pracích prostriedkov...................................13
2.1.2.2 Zloženie moderných pracích prostriedkov...........13
2.1.2.2.1 Moderné tenzidy........................................13
2.1.2.2.2 Zmäkčovadlá vody.....................................14
2.1.2.2.2.1 Pokus s práškom obsahujúcim zmäkčovadlo vody.........................15
2.1.2.2.3 Bielidlá......................................................16
2.1.2.2.4 Optické zjasňovače...................................16
2.1.2.2.5 Enzýmy v pracích práškoch......................16
3. Diskusia.........................................................................................18
4. Záver..............................................................................................19
5. Resumé..........................................................................................20
6. Bibliografia....................................................................................21

















1. Úvod




Ľudia už odjakživa využívajú chemické prostriedky, často bez toho, aby si uvedomovali ich dôležitosť v ľudskom živote. Veď kto sa už dnes pozastaví nad tým z čoho sa skladá tak často používané mydlo, prací prostriedok, farba ktorou sú natreté steny našich bytov, chemické čistiace prostriedky riadu a iné chemické, v domácnosti využívané prostriedky. A bytová chémia je len jedným z odvetví kde sa chémia využíva, avšak jedným z tých najspotrebnejších.

Aj to je jeden z dôvodov, prečo sme sa rozhodli túto prácu napísať, oboznámiť ľudí o tom, čo obsahujú čistiace prostriedky používané v domácnostiach.

Osobná hygiena patrí medzi základné ľudské potreby. Prvý čistiaci prostriedok, ktorý ľudia použili, bola určite voda. Jej účinok bol lepší, keď použili zásaditý roztok. Získali ho vylúhovaním popola z dreva ( potáš, uhličitan draselný ) horúcou vodou. Táto téma sa na prvý pohľad môže zdať jednoduchá, opak je však pravdou. Pri písaní tejto práce sme sa stretli s mnohými problémami a to hlavne v dôsledku nedostatku informácií k tejto téme. Zistili sme taktiež, že v dnešných encyklopédiách chémie je veľký nedostatok dôkladných informácií k bytovej chémii. Tento nedostatok sa nám podarilo odstrániť pomocou odborných časopisov, ktoré sme pri písaní tejto práce využili, ale aj použitím internetu, ktorý je v súčasnej dobe veľmi rozšírený. A to či už do samotnej vlastnej práce, alebo do prílohy.

Tieto faktory v neposlednej rade ovplyvnili spôsob písania a formovania tejto práce. Základom nám boli už spomínané zdroje, ktoré sme najskôr zozbierali a potom podľa dôležitosti separovali. Ďalej sme pokračovali, podľa vopred zostaveného plánu, samotným písaním práce.




2. Vlastná práca

2.1. Druhy čistiacich prostriedkov

Osobné čistiace prostriedky zahrňujú mydlá, gély, tekuté mydlá a špeciálne čističe. Tieto produkty získavajú ich čistiacu silu z mydla, iných reaktantov alebo kombináciou oboch. Mydlá a gély sú určené na čistenie rúk, tváre a tela. Záležajúc na iných zložkách, môžu tiež zvlhčovať pokožku a zabíjať baktérie spôsobujúce zápach a ochorenia. Špeciálne druhy sú priehľadné mydlá, luxusné a medicínske mydlá. Tekuté mydlá slúžia tiež na čistenie tela a obsahujú látky prospešné pokožke. Niektoré obsahujú i zložky zabíjajúce choroboplodné zárodky. Špeciálne čističe sú dostupné ako kocky, tekutiny, prášky a pasty. Sú potrebné na odstraňovanie tej najväčšej špiny. Pracie detergenty a pomôcky na pranie môžu byť ako tekutiny, prášky, gély, tyčinky, spreje, pumpy, tabličky a kocky. Sú určené na boj s rôznou špinou, škvrnami; bielia, zmäkčujú a dezinfikujú. Pracie detergenty môžeme rozdeliť na všeobecné alebo ľahké. Všeobecné sú vhodné pre všetky prané výrobky. Tekutiny pracujú najlepšie pri olejových fľakoch a pri predpieraní škvŕn. Prášky sú efektívne najmä pri odstraňovaní zeminy a veľkej špiny. Ľahké pracie prostriedky slúžia na ručné pranie ľahko znečistených predmetov a citlivých odevov. Pomôcky na pranie zvyšujú účinnosť detergentov a zabezpečujú špeciálne funkcie.

Bielidlá (chlór a kyslík) zjasňujú tkaniny a pomáhajú odstraňovať škvrny – premenia špinu na bezfarebné rozpustné častice, ktoré môžu byť odstránené detergentom a odplavené vodou. Tekuté chlórové bielidlo môže tkaniny tiež dezinfikovať a deodorovať. Kysličité bielidlo, bezpečné pre zachovanie farebnosti, je jemnejšie a šetrnejšie. Modré čistidlá obsahujú modrý pigment. Absorbujú žltú časť svetelného spektra a tak bielia zažltnuté tkaniny. Detergenty na ručné umývanie riadu odstraňujú špinu a mastnotu z jedla a tvoria penu označujúcu zostávajúcu čistiacu silu vo vode. Detergenty do umývačiek riadu – okrem čistenia viažu minerály, emulzifikujú olej, potláčajú penu z proteínov a sami neprodukujú žiadnu. Pena prekáža čisteniu umývačkou a eventuálne by ju mohla pokaziť. Vyplachovače sa pridávajú k detergentom na zníženie povrchového napätia a zvýšenie odtekania vody z riadu. Toto minimalizuje vznik filmu a škvŕn a urýchľuje sušenie. Prostriedky proti filmu – odstraňujú nános filmu a matnosti z riadu a z vnútra umývačky. Sú použiteľné len keď nie je vovnútri žiaden riad (v prípade čistenia umývačky) alebo spolu s detergentom. Odstraňovače vápna a hrdze – pôsobia proti nánosom vo vnútri umývačky. Používajú sa za neprítomnosti iných telies. Čističe v domácnosti sú dostupné vo všetkých formách; sú určené na maľované, plastické, kovové, porcelánové, sklené a iné povrchy, taktiež na umývateľné podlahoviny. Pretože žiaden produkt nemôže optimálne vyčistiť všetky povrchy a nečistoty, vyvinula sa široká paleta efektívnych a ľahko použiteľných prípravkov. Pokiaľ univerzálne čističe sú zamerané na viacero objektov, iné pracujú najlepšie za vysoko špecializovaných okolností. Univerzálne čističe prenikajú cez nečistoty a oslabujú ich, zmäkčujú vodu a zabraňujú špine v znovuusadení sa na vyčistenom povrchu. Niektoré tiež dezinfikujú. Drhnúce čističe odstraňujú ťažké nečistoty na malých miestach. Fungujú vďaka malým časticiam, napr. z oceľovej vlny, mede a nylonu. Niektoré taktiež dezinfikujú. Špeciálne čističe sú navrhnuté pre špecifické povrchy – sklo, dlaždice, kov, koberce apod. Každý materiál vyžaduje iné substancie na jeho vyčistenie a prostriedky účinné na jeden povrch môžu byť zbytočné pri inom.









2.1.1 Mydlo

2.1.1.1 Vývoj mydla prechodom storočí

Pôvod sebačistenia siaha až do prehistorických časov. Keďže voda je nutná pre život, prví ľudia vedľa nej žili a poznali jej čistiace účinky – prinajmenšom že zmývala špinu z ich rúk. V ruinách starého Babylonu bol v hlinených vázach nájdený materiál podobný mydlu – dôkaz, že výroba mydla bola známa už v r.2800 pred n.l.

Nápisy na vázach hovoria že tuky boli varené s popolom, čo je spôsob výroby mydla, no nevravia o použití. Neskôr boli takéto prostriedky používané ako pomôcka na úpravu vlasov. Záznamy ukazujú že starovekí Egypťania sa pravidelne kúpali. Ebersov papyrus, lekársky dokument z obdobia okolo r.1500 pred n.l., popisuje miešanie rastlinných a živočíšnych olejov z alkalickými soľami na vytvorenie mydlového materiálu používaného na liečenie kožných ochorení, ako aj na umývanie. Okolo toho istého obdobia dal Mojžiš Izraelitom detailné zákony nariaďujúce osobnú čistotu. Tiež poukázal na súvislosť hygieny so zdravím a náboženskou očistou. Biblické pramene dokazujú, že Izraeliti vedeli, že zmes popola a oleja vytvárala druh gélu na vlasy. Prví Gréci sa kúpali z estetických dôvodov a evidentne nepoužívali mydlo – telá si čistili kusmi hliny, piesku, popola; potom sa namastili olejom a zoškrabali túto zmes kovovým nástrojom – strigilom. Tiež používali olej s popolom. Šaty sa prali bez mydla v potokoch. Mydlo bolo podľa starej rímskej legendy pomenované podľa hory Sapo, kde sa obetúvala zver. Dážď zmyl zmes živočíšneho oleja a popola zo spáleného dreva do hliny pozdĺž Tiberu. Ženy zistili že táto „obohatená“ hlina zanechala ich šaty čistejšie bez veľkej námahy. Germáni a Galovia sú tiež pokladaní za objaviteľov tejto substancie – z loja a popola si farbili vlasy na červeno. V druhom storočí n.l. grécky fyzik Galén odporúčal mydlo pre jeho liečebné aj čistiace účinky. V siedmom storočí už bolo mydlárstvo v Európe zabehnutým remeslom. Gildy mydlárov žiarlivo strážili ich obchodné tajomstvá. Rastlinné a živočíšne tuky boli používané s popolom rastlín na získanie vône. Postupne pribúdali rôzne variácie na sprchovanie a šampónovanie, i na kúpanie a pranie. Taliansko, Španielsko a Francúzsko boli prvé centrá výroby mydiel pre ich dostatočné zásobovanie surovinami ako olivový olej. Angličania začali robiť mydlo v 12. storočí. Tento obchod bol taký výhodný, že v r.1622 udelil kráľ James I. mydlárovi monopol za 100,000 dolárov ročne (v prepočte). V niektorých krajinách bolo mydlo až do 19. storočia zaťažené daňami ako luxusný výrobok. Keď boli dane zrušené, mydlo sa stalo dostupné pre široké vrstvy obyvateľstva a štandard čistoty sa zvýšil. Komerčné mydlárstvo sa v Amerických kolóniách začalo v r.1608 s príchodom anglických mydlárov do Jamestownu vo Virginii. Dlho ale stagnovalo a mydlo predávali len podomoví obchodníci výmenou za tuk, z ktorého ho aj sami vyrábali.

Veľký pokrok smerom k veľkopriemyselnej výrobe znamenal patent francúzskeho chemika Nicholasa Leblanca v r.1791 na proces výroby sodného popola (sodiumkarbonátu) z bežnej soli. Je to kyselina získaná z popola ktorá sa zmieša s tukom na vytvorenie mydla. Leblancov proces zaručil množstvo kvalitného a lacného sodného popola. Veda o modernom mydlárstve sa zrodila o 20 rokov neskôr s objavom Michel Eugene Chevreula, ďalšieho francúzskeho chemika o chemickom pôvode tukov, glycerínu a tukových kyselín. Jeho výskum položil základ pre chémiu mydiel i tukov. Dôležitý pre pokrok technológie mydiel bol tiež objav belgického chemika Ernesta Solvaya v 19. storočí – proces výroby amoniaku, ktorý tiež používal soľ (NaCl) na vytvorenie sodného popola. Toto ďalej redukovalo cenu získavania tejto kyseliny a zvýšilo jej kvalitu a kvantitu. Tieto vedecké poznatky, spolu s rozvojom energie na prevádzku tovární, urobili mydlárstvo jedným z najrýchlejšie rastúcich odvetví priemyslu do r.1850. V tomto čase široká dostupnosť zmenila mydlo z luxusu na každodennú potrebu. S týmto rozšírením sa objavili hladšie mydlá na kúpanie a mydlá do práčiek ktoré prišli na sklonku storočia. Chémia mydiel sa nezmenila až do r.1916, keď bol v Nemecku vyvinutý prvý syntetický čistiaci prostriedok – detergent. Sú to nemydlové čistidlá syntetizované chemicky z množstva surovín. Taktiež bolo potrebné vytvoriť čistidlo ktoré by nereagovalo vo vode s minerálmi a netvorilo nerozpustnú substanciu ako mydlo. Výroba detergentov pre domácnosť začala v Spojených štátoch v 30. rokoch, no jej skutočný rozvoj nastal až po druhej sv. vojne. Vojnová prestávka a potreba armády pre detergent fungujúci v morskej studenej vode stimulovali ich ďalší vývoj. Prvé detergenty boli používané hlavne na ručné umývanie riadu a pranie vo veľkých práčovňách. Prielom vo vývoji univerzálnych detergentov nastal v r.1946, keď prišiel prvý prášok obsahujúci i základnú čistiacu zložku, i rozšírenie o zefektívňujúcu látku – najmä fosfáty. Toto rapídne zvýšilo účinnosť a umožnilo prať v práčke mnoho kusov odevu naraz. V r.1953 prevýšil predaj detergentov predaj mydiel. Detergenty nahradili mydlá pri praní, umývaní riadu aj pri upratovaní domácnosti. Takisto sa v kombinácii s mydlami používajú pri sprchovaní a kúpaní. Od týchto prvých úspechov v chémii detergentov sa vedci zamerali na vývoj čistiacich prostriedkov, ktoré sú efektívne a ľahko použiteľné, a tiež bezpečné pre konzumentov a životné prostredie.

Dnes sa mydlo okrem svojej pôvodnej funkcie využíva aj vo všetkých pracích prostriedkoch, aj keď iba v nepatrnom množstve.



2.1.1.2 Výroba mydla

Prvý krok vo výrobe je výber surovín.

Sú volené na základe mnohých kritérií – bezpečnosť, cena, kompatibilita s inými ingredienciami a forma výsledného produktu. Zatiaľ čo výrobné procesy sa u jednotlivých výrobcov môžu líšiť, sú tu kroky ktoré sú vlastné všetkým produktom podobného charakteru. Tradičné kockové mydlá sú vyrábané z tukov a olejov alebo ich tukových kyselín, ktoré reagujú s anorganickými látkami rozpustnými vo vode. Hlavné zdroje tukov sú hovädzí a baraní loj a najpoužívanejšie oleje sú z palmy, kokosového orecha a palmových jadier. Tieto suroviny môžu byť predpripravované – zbavené nečistôt a obohatené o farbu a zápach požadovaný pri finálnej kocke. Hlavný proces produkuje mydlo v tekutej forme – tzv. čisté mydlo a cenný vedľajší produkt – glycerín. Ten je oddelený, evaporizovaný a extrahovaný. Výsledný glycerín je dôležitý priemyselný materiál používaný v jedlách, kozmetike, liečivách a.i.

Ďalší krok po saponifikácii alebo neutralizácii je vysušovanie. Vákuový sprej premení čisté mydlo na suché mydlové guľôčky. Ich zostávajúca vlhkosť sa líši podľa želaných vlastností konečného produktu. V poslednej časti procesu prechádzajú guľôčky cez finalizujúci pás. Najprv sú zmiešané s farbivami, arómami a inými zložkami v mixéri (amalgamátor). Zmes je potom homogenizovaná, rozdelená na kocky a vytvarovaná do konečnej formy. Práškové detergenty sú vyrábané sušením sprejom, aglomeráciou, suchým miešaním alebo kombináciou týchto metód. V dnešnej dobe sa mydlo vyrába najmä z rastlinných olejov a tukov, ale využíva sa aj odpadový tuk zvierat. Tuk sa dlhé hodiny varí v kotle s hydroxidom sodným alebo draselným. Tuky, prírodné estéry, sa vodou štiepia na mastné kyseliny a glycerol. Od tohto procesu pochádza dávnejšie používaný názov pre hydrolýzu estérov – zmydelňovanie. Mastné kyseliny tvoria s hydroxidmi sodné alebo draselné soli – mydlá. S hydroxidom sodným sa tvorí tuhé jadrové mydlo, s hydroxidom draselným mazľavé mydlo.

C17H33COOH + KOH ® C17H33COOK + H2O
olejan draselný( mazľavé mydlo )


C17H35COOH + NaOH ® C17H35COONa + H2O
stearan sodný ( jadrové mydlo )

Mydlá sú soli vyšších mastných kyselín s alkalickými kovmi. Mydlo aj glycerol sú látky rozpustné vo vode, preto sa počas výroby mydla musia oddeliť. Pridaním chloridu sodného sa zníži rozpustnosť mydla vo vode („vysoľovanie“). Vytvorí sa tuhé mydlové jadro. Glycerol zostane v roztoku.

Mydlové jadro sa suší a po pridaní rôznych prísad sa lisuje na kúsky.
2.1.1.3 Čistiaci účinok mydla

Na rozdiel od hydrofóbnych mastných kyselín sa mydlá rozpúšťajú vo vode, pretože sú zložené z iónov. Vodné roztoky mydla ióny Na+ alebo K+ a anióny mastných kyselín s dlhým reťazcom. Ak by zmáčací účinok mydlového roztoku spôsobovali katióny, mohli by sme prať aj v roztoku kuchynskej soli. Podstata účinku tenzidu (skupinové pomenovanie chemických zlúčenín, ktorých spoločnou vlastnosťou je povrchová aktivita, napríklad saponáty, detergenčné prostriedky, zmáčadlá, kypriace prášky a pod.) mydla spočíva výlučne v štruktúre aniónov mydiel. Ich správanie sa vo vode musí byť porovnateľné so zodpovedajúcimi mastnými kyselinami.

Ak roztopenú kyselinu stearovú nalejeme do vody, stuhne po ochladení na vodnej hladine. Vrstva kyseliny je na spodnej strane zmáčaná, na vrchnej strane sú však iba kvapky vody. Molekuly kyseliny stearovej sa počas chladnutia usporiadajú tak, že hydrofilnou karboxilovou skupinou ponoria do vody a hydrofóbny alkylový zvyšok sa vytlačí na povrch vody. Anióny mydiel sa správajú podobne. Po nasypaní práškovej síry na hladinu vody sa prášok sústredí na okraji nádoby hneď po ponorení mydla do vody. To je dôkaz, že anióny mydla sa prednostne umiestnia na povrchu vody a vsunú sa medzi molekuly vody. Príťažlivé sily medzi molekulami vody sa výrazne zmenšia; zníži sa povrchové napätie vody. Správanie sa aniónu mydla môže objasniť jeho štruktúra. Záporne nabitá „časť“ aniónu mydla – hydrofilná skupina –COO-
sa vtláča medzi molekuly vody. Hydrofóbny alkylový reťazec preniká cez rozhranie a vyčnieva z vody. Anióny mydla sa zhromažďujú na rozhraní medzi hydrofilnou a hydrofóbnou látkou. Vznikom peny sa zväčšuje rozhranie medzi vodou a vzduchom. Vznik peny názorne dokazuje povrchovú aktivitu aniónov mydla. Po úplnom obsadení povrchu vody sú anióny mydla vťahované do vody, kde vytvárajú súbory v tvare gúľ. Tento tvar umožňuje smerovanie hydrofilných skupín do vody.

Vlastný prací účinok mydlového roztoku spočíva v povrchovej aktivite aniónov mydla. Anióny mydla sa zhromažďujú na rozhraní medzi hydrofilnou a hydrofóbnou látkou, preto sú mimoriadne účinné pri odstraňovaní nečistôt z vlákien. Na mastnom povrchu, aj na vláknach, sa anióny mydla usporiadajú tak, že hydrofilná „časť“ smeruje do vody, zatiaľ čo hydrofóbny alkylový zvyšok sa zachytí na vláknach. Zníži sa povrchové napätie a vlákno sa zmáča. Jeho povrch, aj mastný povrch, získa pomocou aniónou mydla záporný náboj. Vzájomné odpudzovanie umožňuje odstránenie nečistoty.

Prečo sa však nečistota jemne rozptýli ? Odpoveďou na túto otázku je, že mydlo pôsobí ako emulgátor, čo znamená, že zmes vody a oleja sa po čase oddelí. Mydlový roztok tvorí s olejom emulziu, ktorá je stála niekoľko dní. Jemné kvapôčky oleja sú obalené aniónmi mydla, pretože alkylové zvyšky sa naviažu na olej. Skupiny –COO- sú obrátené smerom do vody, teda kvapky oleja majú záporný náboj a navzájom sa odpudzujú; nemôžu sa opäť spojiť. Kvapky oleja sa vznášajú vo vode, tvorí sa emulzia. Taktiež je to aj pri tuhých nečistotách, ktoré sa obalia tiež aniónmi mydla. Pretože majú záporný náboj, zostávajú jemne rozptýlené (dispergované) v pracom roztoku. Oddelené čiastočky oleja alebo nečistoty sa navzájom odpudzujú, pretože majú mydlový obal so súhlasným nábojom. Nemôžu sa ani usadzovať na vláknach tkaniny. Oddelenie nečistôt podporuje vyššia teplota alebo mechanické pôsobenie, napr. pohyb prádla alebo trenie. 2.1.1.4 Nevýhody mydla

Pre mnohých môže byť prekvapujúce zistiť, že ja tak často a bežne využívaný prostriedok na čistenie môže mať svoje negatívne stránky. Pre tých druhých zasa len potvrdením ich znalostí.

Mydlový roztok je síce dobrým čistiacim prostriedkom na nečistoty obsahujúce oleje a tuky, avšak má aj vlastnosti , ktoré obmedzujú jeho použitie ako čistiaceho prostriedku. Zráža sa tvrdou vodou, spôsobuje splsnatenie vlny, páli v očiach a dráždi citlivú pokožku. Príčinu môžeme hľadať v jeho reakciách s vodou. Samotný roztok mydla v alkohole reaguje neutrálne. Po pridaní vody do tejto reakcie sa fenolftaleín sfarbí na červeno. Znamená to, že vodný roztok mydla reaguje zásadito. Takto vznikajú hydroxidové ióny, ktoré výrazne podporujú čistiaci účinok mydla, ale nepriaznivo pôsobia na pokožku a vlákna tkanív.

C17H35COO- + H2O ® C17H35COOH + OH-

Určite len málo ľudí vie o tom, že mydlo nepení v každej vode rovnako. A prečo tomu tak je? Príčina určite nie je v mydle, ale v použitej vode. Pokusmi s rôznymi vzorkami vody bolo dokázané,že v mäkkej vode sa tvorí bohatšia pena ako v tvrdej vode, čo znamená, že anióny mydla reagujú s iónmi vápnika a horčíka prítomnými vo vode.Tvorí sa biela, vločkovitá zrazenina „vápenného mydla“. Nepriaznivo ovplyvňuje pružnosť tkanív a spôsobuje sivosť textilií. Prádlo je tvrdé a krehké (lámavé), stráca schopnosť sať a žltne. Vápenné mydlo nemá emulgačný účinok a nie je povrchovo aktívne. Čím je voda tvrdšia, tým je väčšia spotreba mydla.

2 C17H35COO - + Ca2+ ® (C17H35COO)2Ca
stearan vápenatý
(vápenné mydlo)
Prací účinok mydla znižujú aj soli, ktoré sa nachádzajú vo veľmi prepotenej bielizni, ale aj kyseliny, ktoré obsahuje pot. V prítomnosti kyselín reagujú anióny mydla s oxoniovými katiónmi H3O+. Vznikajú mastné kyseliny, ktoré sa vo vode vylučujú ako biele vločky.

C17H35COO- + H3O+ ® C17H35COOH + H2O

Tieto nepriaznivé účinky mydla spôsobované reakciami skupín -COO- v anióne mydla. Nevýhody mydla sa odstránili syntézou nových látok. Ich základ je v štruktúre aniónu mydla, ale skupina –COO- je nahradená inou hydrofilnou skupinou. Tieto látky – nemydlové tenzidy – reagujú vo vode neutrálne a preto šetrne pôsobia na vlákna. S kyselinami a soľami netvoria zrazeniny, ktoré sa môžu usadzovať na vláknach. 2.1.2 Pracie prostriedky

Rôzne textilné tkaniny, v ktorých sa stále zvyšuje obsah syntetických vlákien a rôzny charakter nečistôt, vyžadujú účinné pracie prostriedky. Obsahujú zmesi rôznych tenzidov a veľa iných prímesí. Z toho je ich dôležitosť nesporná.


2.1.2.1 Druhy pracích prostriedkov

Vylepšovače zlepšujú odstraňovanie škvŕn, bielenie a zmäkčovacie účinky detergentov. Pri praní sa k nim pridávajú. Enzýmové predpláchadlá sú používané pri pláchaní predmetov pred praním aby sa odstránili náročné škvrny a špina. Po pridaní do práčky zvyšujú čistiacu silu. Zmäkčovače tkanín pridané do sušenia alebo posledného prania robia tkaniny mäkšie a hebkejšie, znižujú statické trenie, pridávajú príjemnú vôňu a robia žehlenie ľahším. Predpracie odstraňovače škvŕn sú použiteľné na predčistenie ťažko znečistených syntetických odevov. Zmäkčovače vody pridané do práčky deaktivujú tvrdé vodné minerály. Keďže detergenty sú účinnejšie v mäkkej vode, tieto produkty zvyšujú čistiacu silu. Prostriedky na umývanie riadu – detergenty na ručné a automatické umývanie riadu sú doplnené niektorými špeciálnymi produktmi. Vyrábajú sa ako tekutiny, gély, prášky a pevné látky. 2.1.2.2 Zloženie moderných pracích prostriedkov

To, či daný prací prostriedok dokonale spĺňa svoju funkciu záleží práve od jeho chemického zloženia. To je veľmi dôležité a prekvapujúce je len, že jeho rozmanitosť v závislosti od výrobcu je veľká.

2.1.2.2.1 Moderné tenzidy

Tenzidy síce netvoria hlavnú súčasť pracích prostiedkov, ale pre proces prania majú rozhodujúci význam. Znižujú povrchové napätie vody, čím sa textílie stávajú lepšie zmáčateľné a zvyšujú emulgovateľnosť nečistoty. Dôležitú skupinu nemydlových tenzidov tvoria soli alkylsírových kyselín. To sú aniónové tenzidy; ich hydrofilný zvyšok má záporný náboj.

Alkylsírany vznikajú esterifikáciou alkoholu s dlhým reťazcom s kyselinou sírovou a nasledujúcou neutralizáciou hydroxudom sodným. Najpočetnejšia skupina aniónových tenzidov sú soli alkylbenzénsulfónových kyselín. Ich výroba je lacná. Väčšina pracích prostriedkov obsahuje okrem aniónových tenzidov aj neiónové tenzidy, ktoré sa vo vodnom roztoku nerozkladajú na ióny. Využívajú sa najmä na pranie syntetických tkanín, pretože v zásaditých roztokoch a v roztokoch, ktoré obsahujú soli, sú účinné aj pri nízkej teplote. 2.1.2.2.2 Zmäkčovadlá vody

Neoddeliteľnou súčasťou každého pracieho prostriedku sú zmäkčovadlá vody. Nemydlové tenzidy síce nie sú citlivé na tvrdosť vody, ale tvrdá voda nepriaznivo ovplyvňuje pranie. Počas zohrievania tvrdej vody sa tvorí drobnokryštalická zrazenina uhličitanu vápenatého a horečnatého, ktorá nepriaznivo pôsobí na tkaniny, alebo sa usadzuje v práčke ako vodný kameň. Pracie prostriedky obsahujú sodné soli kyseliny fosforečnej (polyfosforečnany, „fosfáty“), ktoré zmäkčujú vodu. Časť svojích Na+ iónov sú schopné vymrniť za Ca2+ a Mg2+ ióny. Vznikajú vo vode rozpustné soli. Fosforečnany majú aj emulgačný a dispergačný účinok, preto bránia znovuusadeniu rozpustenej nečistoty. Farby tkanív tak zostávajú jasné. Fosforečnany, ktoré sa vo veľkom množstve nachádzajú v pracích prostriedkoch, porušujú biologickú rovnováhu vo vode. V priemyselne vyspelých krajinách platia zákony, podľa ktorých sa sústavne znižuje obsah fosforečnanov v pracích prostriedkoch. Fosforečnany možno čiastočne nahradiť sodnými soľami hlinitokremičitanov („silikáty“). Životné prostredie môžme chrániť aj presným dávkovaním pracieho prostriedku (podľa návodu na obale pracieho prostriedku) a vyzrážaním fosforečnanov sedimentačných nádržiach (chemické čistenie vody). 2.1.2.2.2.1 Pokus s práškom obsahujúcim
zmäkčovadlo vody

Keďže sme pri zložke pracích prostriedkov, ktorá má veľký význam pri praní, a to najmä pre samotné práčky, rozhodli sme sa uskutočniť pokus. V experimente s pracím práškom obsahujúcim zmäkčovadlo vody sme chceli potvrdiť resp. vyvrátiť jeho, tak často v reklamách „ospevovanú“, dôležitosť pre práčku. Do automatickej práčky sme najprv dali prací prostriedok s obsahom už spomínaného zmäkčovadla, v množstve ktoré bolo uvedené na obale prostriedku. Potom sme nastavili program prania a začali prať. Samozrejme, že tento pokus prebiehal bez prádla, aby jeho výsledok nebol skreslený. Teplotu prania sme nastavili na 60 °C, čo bola priemerná hodnota uvedená na obale.

Potom sme už len čakali na koniec prania s vedrom položeným pri práčke a zachytávajúcim odpadovú vodu. Po pol hodine bolo po praní a voda začala vytekať. Snažili sme sa zachytiť strednú vodu, aby bol výsledok objektívnejší. Túto nami zachytenú vodu sme filtrovali cez filtračný papier. Výsledkom bolo zistenie, že v 4 litroch odpadovej vody sme našli nie vždy malé úlomky vodného kameňa (niekedy až veľkosti 3-4mm), ktorý sme spoznali podľa čistej snehovo bielej farby.

Záverom tohto nami uskutočneného pokusu je, že možno toto zmäkčovadlo nezachráni práčku navždy od vodného kameňa, ale určite predĺži jej životnosť o minimálne pár mesiacov ak nie rokov. Vzhľadom na to, že výsledok pokusu je dobrý, nechceme robiť výrobcovi reklamu a tak neuvádzame názov použitého pracieho prášku. Samozrejme, že použitie takýchto prostriedkov odporúčame. 2.1.2.2.3 Bielidlá

Z tkanín netreba odstrániť len mastné a pigmentové nečistoty, ale aj škvrny od ovocia, čaju, vína a pod., ktoré tkaninu farbia. Univerzálne pracie prostriedky obsahujú aj bielidlá (látky s oxidačným účinkom). Najčastejšie sa používa peroxohydrát boritanu sodného BaBO2.2 H2O2
Peroxid vodíka H2O2 sa vo vodnom prostredí odštiepi. Pri teplote nad 60 °C sa rozloží na vodu a atóm kyslíka, ktorý má bieliace (oxidačné ) účinky. Na uvoľnenie kyslíka z peroxohydrátu boritanu sodného katalyticky pôsobia už stopy ťažkých kovov, preto a do univerzálnych pracích práškov pridávajú stabilizátory (kremičitany). Tieto látky viažu nežiaduce ióny ťažkých kovov. Pracie prostriedky s účinnosťou do 60 °C obsahujú aj aktivátory, ktoré umožňujú uvoľnenie kyslíka pri teplote nižšej ako 60 °C. 2.1.2.2.4 Optické zjasňovače

Súčasťou väčšiny pracích práškov sú aj optické zjasňovače. Tie nemajú bieliaci ani čistiaci účinok. Sú to farbivá, ktoré sa prichytia na vlákna a menia neviditeľnú zložku sveta (UV žiarenie) na viditeľné belasé svetlo. Tkanina, ktorá sa prala v pracom prostriedku s optickým zjasňovačom, odráža viac svetla, teda rastie tzv. stupeň bielosti. V odrazenom svetle je veľký podiel modrého svetla, ktoré prekryje žltý nádych prádla. V UV svetle je veľmi dobre vidieť práve modré svetlo ako modrastú fluorescenciu.


2.1.2.2.5 Enzýmy v pracích práškoch

Bioaktívne pracie prášky obsahujúce enzýmy dokážu rozložiť nečistoty bielkovinového pôvodu (krv, kakao, šťavu z pečeného mäsa, vajcový žĺtok a pod.). Účinok enzýmov ako biokatalyzátorov sa podobá pôsobeniu enzýmov štiepiacich bielkoviny v tráviacom procese.

Enzýmy sú bielkoviny, preto sa ničia pri vyššej teplote alebo v prítomnosti veľkého množstva bieliacich prostriedkov. Pracie prostriedky s obsahom enzýmov sa vhodné na namáčanie, na predpieranie a pranie pri teplote do 60 °C. Enzýmy sa získavajú najmä z kultúr baktérií. Do pracích práškov sa pridávajú obalené v puzdre. Takto sa zabráni prípadnému poškodeniu zdravia vdýchnutím prachu, ktorý obsahuje enzýmy.





























3. Diskusia


Počas tvorby tejto práce sme vzhľadom na naše možnosti, urobili pokus, ktorý nám mal potvrdiť, respektíve vyvrátiť tvrdenia knižných vydavateľstiev a televíznych reklám, o dôležitosti používania pracích prostriedkov s obsahom zmäkčovadla, alebo špeciálnych prostriedkov na odstránenie vodného kameňa. Tvrdenia hore spomenutých médií sa v našom pokuse potvrdili. Počas prania, za použitia pracieho prostriedku s obsahom zmäkčovadla, bolo možné pozorovať kúsky bieleho vodného kameňa, ktorý vytekal z práčky spolu s odpadovou vodou. Tento výsledok nielen potvrdil tvrdenia, ale navyše odporúča používanie pracích prostriedkov, ktoré obsahujú zmäkčovadlá vody, alebo špeciálnych prípravkov na odstraňovanie vodného kameňa. Taktiež je korektné tvrdenie, že praním sa znižuje kvalita tkanín, a to aj za použitia tých najmodernejších pracích prostriedkov, čo nám potvrdzujú naše vlastné životné skúsenosti.


















4. Záver

Táto práca obsahuje mnoho dôležitých informácií, ktoré môžeme využiť v každodennom živote. Pomerne detailne opisuje zloženie mydla, ako storočia starý prípravok na čistenie bielizne. V nemalej miere informuje o jeho kladoch, ale aj záporoch. Odporúča spôsob a samotné množstvo používania. Na koniec je to taktiež výroba mydla, a to hlavne priemyselná, ktorá je v tejto práci obsiahnutá, a jej účelom je detailne, výstižne a pochopiteľne ju priblížiť aj chemicky menej zdatnému čitateľovi. Druhá časť sa zaoberá modernou verziou čistiacich prostriedkov, teda modernými pracími práškami. Aj tu sme sa snažili oboznámiť čitateľa s obsahom moderných pracích prostriedkov, čo mu môže uľahčiť rozhodovanie pri kúpe a pomôže vyhnúť sa kúpe toho nesprávneho. Veď kto si dnes prečíta čo daný prací prostriedok obsahuje, čo by mal a čo zasa nie. Určite málo kto, a ak sa takí aj nájdu, len niektorí vedia čo si na etikete s obsahom majú všímať. Taktiež je v tejto práci vysvetlená dôležitosť každej a jednej látky, obsiahnutej či už v mydle, alebo v pracom prášku.

Celú prácu sme sa snažili doplniť čo najväčším počtom príloh, ktoré majú dopomôcť k jej, pestrosti, prehľadnosti a ponúknuť čitateľovi ľahký prehľad o zložení pracích práškov, alebo nečistôt.

Nám táto práca podstatne rozšírila okruh vedomostí hlavne z chémie, a ako mužom určite pomôže v bežnom živote, pri výbere pracieho prostriedku, alebo mydla. My ako autori len dúfame, že takto poslúži aj ďalším čitateľom v školskom či každodennom živote. 5. Resumé


In dieser Arbeit beschäftigten wir uns mit der Thematik der Hauschemii, um genauer zu sein mit Seife und Waschmitteln. Wir haben hier ganz genau beschrieben woraus eine Seife oder ein Waschmittel bestehen, und was die genaue Funktion der Substanzen ist. Dazu sind noch in der Arbeit mehrere Formeln einkomponiert was eine bessere Darstellung dem Leser bieten soll. Denn wer von uns allen beschäftigt sich shon, woraus der von ihm benutzter Waschmittel oder Seife besteht und vor allem was es für eine Auswirkung auf die Wäsche, Hände und die Umwelt hat. Die Wahrheit ist, dass es fast keiner macht, obwohl er es sollte, denn nicht einmal hängt die Frische und die Sauberkeit gerade von den Bestandteilen ab. Man sollte genau die Verpackung lesen und sich so für den richtigen Waschmittel oder Seife entscheiden.

Wir haben auch ein experiment durchgeführt der über die Wichtigkeit des Bestandteiles gegen den Kalk etwas aussagen sollte. Das Endergebniss dieses Versuches zeigt einduetig die Wirkung dieser Substanz, die die Waschmaschine zwar nicht ganz vor Kalk retten kann, aber sie zumindest zeit- und teilweise schont. Es ist also empfehlenswert solche Mittel zu benutzen die sie erhalten.

Am Ende soll noch gesagt werden, dass uns diese Arbeit neues Wissen in diesem Bereich gebracht hat, was auch im praktischen Leben helfen kann. Und gerade das sollte es auch den Lesern dieser Arbeit bringen. Hoffen wir zumindest.