CHƢƠNG 2 : THÀNH PHẦN CỦA CÁC CHẤT TẨY RỬA TỔNG HỢP
2.4. Các tác nhân làm mềm nƣớc
Muốn tránh nƣớc cứng gây ra hiệu quả xấu đối với quá trình tẩy rửa, ba phƣơng pháp thƣờng đƣợc sử dụng là:
- Sự phức hoá các ion Ca2+, Mg2+
- Sự trao đổi giữa các ion Ca2+, Mg2+ với những ion Na+ - Sự kết tủa các ion Ca2+, Mg2+.
Ngoài ra, tác nhân làm mềm nƣớc còn có một số công dụng sau:
Tạo tính kiềm cho môi trƣờng giặt.
Cung cấp một tác dụng đệm để duy trì pH của dung dịch giặt gần bằng
với giá trị mong muốn trong suốt thời gian giặt.
Phân tán các phần tử chất bẩn.
Các tác nhân làm mềm nƣớc thƣờng đƣợc sử dụng là:
a) Natri Tripolyphosphate (STPP)
Trên 25 năm trở lại đây, STPP đã có mặt trong các sản phẩm tẩy rửa ở nhiều quốc qia trên thế giới với vai trò là chất xây dựng. Sở dĩ có điều này là do STPP có một số ƣu điểm hơn các chất xây dựng khác nhƣ sau:
STPP có khả năng làm mềm nƣớc tốt, trợ giúp cho sự thấm ƣớt vải và giặt tẩy.
STPP giúp khống chế môi trƣờng kiềm của nƣớc giặt và phân tán các chất bẩn trong khi giặt. Vì vậy, nó có tác dụng chống tái bám.
STPP có khả năng tạo dạng tinh thể STP-hexa hydrate rất bền, có tác động đến chất lƣợng ngoại quan của bột giặt.
Ngoài ra, STPP còn có chức năng phụ là có khả năng cải tiến hiệu quả của các chất hoạt động bề mặt anion và không ion. Quan trọng nhất là sự giảm CMC của sức căng bề mặt có tác động làm tăng độ hòa tan của chất hoạt động bề mặt.
STPP tồn tại ở hai dạng tinh thể, thƣờng gọi là dạng I và dạng II.
Dạng I : STPP thu đƣợc từ quá trình nung vôi ở nhiệt độ 450 -500oC. Dạng này hydrate hóa nhanh trong lúc phối trộn.
Dạng II: STPP thu đƣợc từ quá trình nung vôi ở nhiệt độ thấp hơn khoảng 350oC. Dạng này hydrate hóa rất chậm nhƣng để lâu đƣợc nơi nóng ẩm.
STPP thƣơng mại thƣờng là hỗn hợp của hai dạng trên, chứa khoảng 70% dạng II và 30% dạng I. Cả dạng I và II đều có thể cho ra một dạng tinh thể hexahydrate nhƣ nhau: STP 6aq ( STP 6H2O).
Tuy nhiên, bên cạnh những ƣu điểm vừa nêu, STPP cũng tác dụng không tốt đối với môi trƣờng vì gây ra hiện tƣợng phú dƣỡng trong nƣớc thải.
Bảng 2.3. Tính chất vật lý của STPP
Tên Natri tripolyphosphate
Công thức hóa học Na5P3O10
Khối lƣợng phân tử 368
Thành phần P2O5 : 57.60%
Na2O : 42.20%
Phân tử ngậm nƣớc STPP. 6H2O
Độ hòa tan ( trong 100g nƣớc) Ở 20oC : 12.9g
Ở 40oC : 13.7g
b) Zeolites:
Từ những năm 70, xu hƣớng sử dụng zeolite làm chất xây dựng trong bột giặt đã tăng lên đáng kể, thông dụng nhất là zeolite A.
Zeolite A có cấu trúc tinh thể với nhiểu lỗ xốp. Nhờ điểm đặc biệt này, các ion Natri chứa bên trong cấu trúc của nó có độ linh động cao và có thể dễ dàng trao đổi với các ion trong nƣớc cứng, đặc biệt là Canxi.
Chức năng chính của zeolite A là làm mềm nƣớc giặt bằng cách làm giảm nồng độ Canxi và Magie. Khả năng hoạt động của zeolite A sẽ đƣợc tăng cƣờng bằng cách thêm vào một lƣợng nhỏ các chất hòa tan đƣợc trong nƣớc, đƣợc gọi là chất trợ xây dựng, thƣờng là polycarboxylate.
Ngoài ra, zeolite A còn giúp tạo sự ổn định về các tác nhân làm trắng trong các sản phẩm tẩy rửa.
Tùy theo kích thƣớc phần tử zeolite A, nó có thể gây bụi, ngƣời sử dụng nên tránh hít phải. Vì không hòa tan đƣợc nên zeolite A không hút ẩm và không bị đóng bánh. Tuy nhiên, khả năng giặt tẩy của các sản phẩm dùng chất xây dựng là zeolite A kém hơn là các sản phẩm chứa phosphate vì chúng không tan đƣợc, khả năng xử lý ion Canxi, Magie kém, khả năng chống tái bám kém.
c) Na2CO3
Natri cacbonat thƣờng đƣợc dùng trong các sản phẩm tẩy rửa đặc biệt trong các lĩnh vực giặt giũ quần áo, vì nó có một dự trữ kiềm, có khả năng đệm và có vai trò chống canxi trong những điều kiện khó khăn bằng cách làm kết tủa CaCO3. Tuy nhiên natri cacbonat chỉ là một nguyên liệu “phụ” và nó không thể thay thế những tác nhân làm mềm nƣớc khác.
Natri silicat có khả năng làm mềm nƣớc tốt. Ngoài ra, chúng còn là tác nhân có thể tạo đƣợc môi trƣờng kiềm và đệm, giúp duy trì chất bẩn trong nƣớc giặt, ngăn chúng bám trở lại bề mặt vải. Bên cạnh đó, chúng còn giúp hỗ trợ cho quá trình tạo hạt trong sản xuất bột giặt.
e) Polycacboxylat
Thƣờng sử dụng polyacrylat (CH2=CH-COOR) . Polyacrylat tác dụng thông qua việc ức chế sự tạo thành của các tinh thể vô cơ trong quá trình tẩy giặt nếu không có ion photphat hoặc hàm lƣợng photphat thấp. Nó cũng có tác dụng phân tán các hạt chất bẩn, ngăn chúng tái bám trở lại bề mặt.