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Tenside in Waschmitteln, Funktion von Zusatzstoffen, Inhaltsstoffe, Petrochemie, Zeolithe...

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 Tenside
Was sind Waschmittel?
Gemische verschiedener Substanzen in flüssiger, gelartiger & pulverförmiger Art,
welche zum Reinigen von Text

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Jenny Krick

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Tenside Was sind Waschmittel? Gemische verschiedener Substanzen in flüssiger, gelartiger & pulverförmiger Art, welche zum Reinigen von Textilien verwendet werden ↳ enthalten Waschaltive Substanzen, welche Verschmutzungen von Textilien lösen können Arten: ● ● ● ● ● man kann zw. flüssig & fest wählen gibt viele Arten, die wichtigsten: Vallwaschmittel ↳ für alle Waschtemperaturen (bzw. 20-95°C) Lo große Anzahl an Textilien geeignet Bunt waschmittel / Colorwaschmittel für bunte Textilien enthalten spezielle Inhaltsstoffe, welche Farbe erhalten & Leuchtkraft unterstützen sollen 4 Farbübertragungsinhibitoren geeignet für 20-60°C LP Inhaltsstoffe: ·Tenside (20-30%) 4 Unterschiede wie bspw. anionische-, kationische & nichtionische Tenside Wasserenthärter L erzeugen weiches Wasser ↳ verhindern Kalkablagerungen in der Waschmaschine Funktion von Enthärtern":" O 11 o` P Boới đa nói đời 2+ 2+ entfernen Ca²+-lonen & Mg ²+_ lonen aus hartem Wasser • beim Erhitzen von Waschwasser fallen Calcium carbonate aus & setzen sich als Kesselstein an Heizstäbe der Waschmaschine & erzeugen einen grauen Schleier auf der Wäsche früher wurde Triphosphat genutzt, sodass mit Ca²+ - lonen wasserlösliche Komplexe gebildet werden. konnten 101 1 --0-Si-Ō 1 101 1 ----- Na 101 in Waschmitteln. Na Triphosphat (Anion) Lerzeugte aber Umwelt probleme L Algen wuchsen vermehrt & verbrauchten den gesamten gelösten Sauerstoff der Gewässer Seen & Flüsse starben ab JA Zeolith 101 1 O Al 1 e -----Al-Ō-Si-O- heute werden meist die umweltfreundlich eren Varianten der Zealithe genutzt ↳ Zeolithe sind Natrium aluminosilicate & wirken wie lonen austauscher, weil sie in ihren Hohlräumen lowen einlagern können 2+ Lo binden Ca²+- oder Mg²+ - lonen & setzen damit aus ihrem Gitter frei 101 1 o (1 P 1 101 Ō---- 2+ + Ca²+ Calcium 2+ + Ca² -2 Na²+ 1 ----Ō -Si 1 101 1 e o` ( P 180110 101 101 1010 101 O 11 ----0-Al-Ō 1 101 2+ Ca 101 1 ---SiŌ- Al-Ō---- 101 1 101 Ca ²+ -----Al--Si-Ō---- Calciumtriphosphatkomplex 101 1 " ↓ 101 1 101 Na ²+ Al-0---- I 101 1 -0- +- lonen Ô 04.03.2021 Jenny Krich 3-Dimensionale Ansicht die 1 Enzyme ↳ entfernt...

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eiweiß-stärke & fetthaltige Flecken Lo für niedrige & mittle Temperaturen geeignet, bei hohen gehen sie kaputt Funktion von Enzymen: • Flecken von Lebensmitteln mit Fett, Proteinen & Kohlenhydraten werden durch Enzyme entfernt Amylasen (amylon: griech. = → Stärkemehl) reinigen Flecken Lipasen spalten Fette & Öle vor stärbehaltigen Nahrungsmitteln ● ● ● ● ↑ Schlüssel-Schloss-Prinzip bei Enzymen (Wirkungsweise) Funktion von Bleichsystemen: ● ● gegen Vergrauung & Fleckenentfernung • moderne Waschmittel: Natriumpercarbonat (2 NaCO3 3H₂O₂) Lobei Auflösung werden Wasserstoffperoxide (H₂O₂) frei ↳ entfernt Flechen oxidativ, indem Sauerstoff vom Wasserstoffperoxid freigesetzt wird häufig benutzte Bleich mittel Perborat (eher früher) oder Natrium hypochlorid (heute vermehrt) ● Bleichen mit Perborat & Percarbonat: durch die Bildung von Wasserstoffperoxid (H₂O₂) erst ab 60°C möglich ● Proteasen spalten proteinhaltigen Schmutz wie bspw. Blut, Milch, Ei..... Zellulasen glätten Oberfläche von Textilien → spalten abstehende Fäden •Substrat-Maletil ● ● ● ● aletives Zentrum Enzym-Moleluil "1 abgespaltene H₂O₂ reagiert unter Freisetzung von altivem Sauerstoff" entstandenes H₂O₂ zerfällt in alkalischer Waschlange unter Bildung von Unterschiede: (Tensidklassen). H3C ↑ H₂C на но о-о-он B Anionische Tenside: negativ geladene Kopf gruppe waschstark ON OH H3C CO 2- Rohstoffe Erdöl, Raps- oder Kokosöl : häufige Verwendung in Vallwaschmitteln Bsp.: Natrium laurysulfat Lwirhen stark entfettend jedoch hautun freundlicher als bspw. nichtion Sche L erzielen beste Waschleistung Jente Kationische Tenside: 4 positiv geladene Kopfgruppe 4 wenig Waschkraft oft in Weichspülern enthalten Bsp.: Esterquat Z Nat Na H2O, T> 60°C CH3 CH3 2 H₂O₂ + 2Na+ + 2 H₂ BO3 denautieren altivem Sauer- 2 Nichtianische Tenside: Kopf ist ungeladen Laus nachwachsenden Rohstoffen Loft in ökologischen Produkten schwächere Waschleistung • in fast allen Waschmitteln ● Bsp.: Macrogollaury lether ● ● ● ● ● ● R CH3-(CH₂)-OH Fettalledal Zwitterionische-/Amphotenside: Kopf ist positiv & negativ geladen, sehr gute Waschwirkung & Hautverträglich keit Lunterstützen als sog. Co-Tenside" andere Tenside in threr Wirkung " eher selten oder nie in Waschmitteln, eher in Geschirrspülmitten oder Shampoos Bsp: Betain но N • meistens bestehen Waschmittel aus Kombination verschiedener Tenside ↳ dadurch ergibt sich valle Wasch- & Fettlöseleraft L meistens anionisch & nicht ionisch Synthese von anionischen Tensider: Monoalkylsulfate waren 1932 die ersten synthetischen Tenside im Feinwaschmittel Fewa Synthese: H₂SO4 H₂0 H₂O P Fettsäure mit Wasserstoff wird zum Fettallishal reduziert 2+ 1 10 OH S-OH Eliminierung. LP H3C CH3 Veresterung: Nukleophile Substitution: CH3-(CH₂)n -OH 101 H HO-S-O-R Veresterung meist Zuckertenside + H-O-R HO OH Sorbitan fettsäureester CH3-(CH₂)-O-SO₂ H Schwefelsauremonoalnye- ester -OHO OH Veresterung vom Fettallohal mit Schwefel Säure zum Schwefelsäure mono- alkyl ester 101 HO-S-O-R 1010 01 -HA = 1-140 O 101 H 12+ D HO-S-O-R ● NaOH Neutralisation durch Neutrali- sation des stark sauren Schwefelsäure- monoalkylesters bil- det sich Natriumsalz der Monoalkyl schuve- fel säure CH3-(CH₂)-0-S03 Na+ H wird abgespalten CH3-(CH₂) - O- SO₂ Na+ Monoally, Isulfat =anionisches Tendis • freies Außenelektion greift positiv palarisiertes Schwefel nucleophil an ● OH wird abgespalten von Tensiden: n=11-17 Eigenschaften wirken als Emulgatoren 4 bewirken, dass sich 2 eigentlich nicht mischbare Flüssigkeiten (z. B. Öl & Wasser) sich zu einer Emulsion verbinden können aufgrund des amphiphilen Teilchens dringt das Tensid mit dem Schwanz in Öl / Schmutz halten ein ↳ hydrophile Teil kann das entstandene Fetttröpfchen in der wässrigen Umgebung 3 ● ● ● ● ● ● beeinflussen die Oberflächenspannung bzw. verringert diese •Alkyl-Rest rogt aus H₂O raus -Seifen-Anion ● Luft Grenzfläche Wasser XXX • Tenside setzen Grenzflächen Spannung herab, weshalb sie größere & Fasern besser benetzen können LP Wasser-Molekül ● Luft Grenzfläche Anziehungskräfte Wasser & Wasser > Anziehungsträfte Wasser & Tensid wegen amphiphilen Bau sind Tenside grenzflächen altiv Grenzflächen (Textilie & Fett (Schmutz) 4 sind an seifenhaltiges Wasser größerer Wascherfalg Grenzfläche wird durch die Ansammlung der Tenside verkleinert wirken als Netzmittel / Benetzung Wasser geht tiefer in die Fasern Schaumbildung Tensidmaletiüle bilden Film aus 2 Schichten hydrophoben Schwänze bilden diese beiden Schichten hydrophilen Köpfe weisen in den Film Umhüllen Luft Synthetische Tenside: • aus synthetischen Rohstoffen, häufig aus Erdöl Petrochemische Rohstoffe Schmutz Textilie @ Petrochem. vs. nachwachsende Rohstoffe: Petrochemische Rohstoffe sind bspw. Erdgas & Erdöl nachwachsende Rohstoffe bspw.: Kohlendioxid & Mineralstoffe Oberfläche der verschmutzten Faser ist mit Tensiden besetzt hydrophober Teil am Schmutz Fachwort Umnetzen 4 erniedrigen Oberflächenspan- mung ↳ Wasser kann die Faser benet- zen unpolarer Alkyl- Best des Ten- sids bindet den Schmutz durch Van-der-Waals-Kräfte -Wasser-Molekül ● ||||| ● • aus nachwachsenden Rohstoffen Wirkung von Tensiden / Waschvorgang: Schmutz Textilie (2) wässrige Lösung ● Luft Micelle: •Schicht 1 Luft Kontalet flächen bilden Grenzflächen: Kontaktstelle zw. 2 Phasen, die sich nicht vermischen ↳ Öl/ Wasser bspw. Inatürlich vorkommende Tenside: Zuckertenside Mechanische Bewegung (Wasch- maschine) löst den Schmutz von den Fasern Fachwort Ablösen 4 Hydrophiler Teil des Tensids sorgt dafür, dass der Schmutz nicht wieder zurück auf die Faser gelangt Schicht 2 Schmutzpartikel im Inneren stoßen sich gegenseitig ab dispergieren Schmutz im Wasser ● ● ● Schmutz Textilie können Micelle Micelle und Fasern stoßen sich ab weil die beiden negativ. geladenen Tensidköpfe sich abstoßen Fachwort = Disper- gieren (=verteilen) 4 Suspendiert Schmutz & Textilie bleiben getrennt umpalarer Alkyl-Rest zeigt ins Innere der Micelle palare Carboxylat- Gruppe bild Wasserstoffbrückenbindun- gen mit Wassermoleliülen nach außen 4

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H3C ↑ H₂C на но о-о-он B Anionische Tenside: negativ geladene Kopf gruppe waschstark ON OH H3C CO 2- Rohstoffe Erdöl, Raps- oder Kokosöl : häufige Verwendung in Vallwaschmitteln Bsp.: Natrium laurysulfat Lwirhen stark entfettend jedoch hautun freundlicher als bspw. nichtion Sche L erzielen beste Waschleistung Jente Kationische Tenside: 4 positiv geladene Kopfgruppe 4 wenig Waschkraft oft in Weichspülern enthalten Bsp.: Esterquat Z Nat Na H2O, T> 60°C CH3 CH3 2 H₂O₂ + 2Na+ + 2 H₂ BO3 denautieren altivem Sauer- 2 Nichtianische Tenside: Kopf ist ungeladen Laus nachwachsenden Rohstoffen Loft in ökologischen Produkten schwächere Waschleistung • in fast allen Waschmitteln ● Bsp.: Macrogollaury lether ● ● ● ● ● ● R CH3-(CH₂)-OH Fettalledal Zwitterionische-/Amphotenside: Kopf ist positiv & negativ geladen, sehr gute Waschwirkung & Hautverträglich keit Lunterstützen als sog. 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LP H3C CH3 Veresterung: Nukleophile Substitution: CH3-(CH₂)n -OH 101 H HO-S-O-R Veresterung meist Zuckertenside + H-O-R HO OH Sorbitan fettsäureester CH3-(CH₂)-O-SO₂ H Schwefelsauremonoalnye- ester -OHO OH Veresterung vom Fettallohal mit Schwefel Säure zum Schwefelsäure mono- alkyl ester 101 HO-S-O-R 1010 01 -HA = 1-140 O 101 H 12+ D HO-S-O-R ● NaOH Neutralisation durch Neutrali- sation des stark sauren Schwefelsäure- monoalkylesters bil- det sich Natriumsalz der Monoalkyl schuve- fel säure CH3-(CH₂)-0-S03 Na+ H wird abgespalten CH3-(CH₂) - O- SO₂ Na+ Monoally, Isulfat =anionisches Tendis • freies Außenelektion greift positiv palarisiertes Schwefel nucleophil an ● OH wird abgespalten von Tensiden: n=11-17 Eigenschaften wirken als Emulgatoren 4 bewirken, dass sich 2 eigentlich nicht mischbare Flüssigkeiten (z. B. Öl & Wasser) sich zu einer Emulsion verbinden können aufgrund des amphiphilen Teilchens dringt das Tensid mit dem Schwanz in Öl / Schmutz halten ein ↳ hydrophile Teil kann das entstandene Fetttröpfchen in der wässrigen Umgebung 3 ● ● ● ● ● ● beeinflussen die Oberflächenspannung bzw. verringert diese •Alkyl-Rest rogt aus H₂O raus -Seifen-Anion ● Luft Grenzfläche Wasser XXX • Tenside setzen Grenzflächen Spannung herab, weshalb sie größere & Fasern besser benetzen können LP Wasser-Molekül ● Luft Grenzfläche Anziehungskräfte Wasser & Wasser > Anziehungsträfte Wasser & Tensid wegen amphiphilen Bau sind Tenside grenzflächen altiv Grenzflächen (Textilie & Fett (Schmutz) 4 sind an seifenhaltiges Wasser größerer Wascherfalg Grenzfläche wird durch die Ansammlung der Tenside verkleinert wirken als Netzmittel / Benetzung Wasser geht tiefer in die Fasern Schaumbildung Tensidmaletiüle bilden Film aus 2 Schichten hydrophoben Schwänze bilden diese beiden Schichten hydrophilen Köpfe weisen in den Film Umhüllen Luft Synthetische Tenside: • aus synthetischen Rohstoffen, häufig aus Erdöl Petrochemische Rohstoffe Schmutz Textilie @ Petrochem. vs. nachwachsende Rohstoffe: Petrochemische Rohstoffe sind bspw. 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Inatürlich vorkommende Tenside: Zuckertenside Mechanische Bewegung (Wasch- maschine) löst den Schmutz von den Fasern Fachwort Ablösen 4 Hydrophiler Teil des Tensids sorgt dafür, dass der Schmutz nicht wieder zurück auf die Faser gelangt Schicht 2 Schmutzpartikel im Inneren stoßen sich gegenseitig ab dispergieren Schmutz im Wasser ● ● ● Schmutz Textilie können Micelle Micelle und Fasern stoßen sich ab weil die beiden negativ. geladenen Tensidköpfe sich abstoßen Fachwort = Disper- gieren (=verteilen) 4 Suspendiert Schmutz & Textilie bleiben getrennt umpalarer Alkyl-Rest zeigt ins Innere der Micelle palare Carboxylat- Gruppe bild Wasserstoffbrückenbindun- gen mit Wassermoleliülen nach außen 4