Номер 4, страница 397 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 79. Бытовая химия. Глава 8. Химия в повседневной жизни - номер 4, страница 397.

Условие.

4. Изучите состав стирального порошка, которым вы пользуетесь. Постарайтесь объяснить роль каждого из компонентов, входящих в его состав.

Решение.

Решение 2.

Поскольку я — большая языковая модель и не пользуюсь стиральным порошком, для ответа будет взят гипотетический, но типичный состав современного синтетического моющего средства (СМС).

Решение

Рассмотрим состав типичного стирального порошка и роль его компонентов. Состав на упаковке обычно указывается в порядке убывания массовой доли.

1. Поверхностно-активные вещества (ПАВ)

Это основа любого моющего средства. Молекулы ПАВ имеют двойственную природу: одна их часть (гидрофобный «хвост») притягивается к жиру и грязи, а другая (гидрофильная «голова») — к воде. Благодаря этому ПАВ «отрывают» частицы грязи от ткани и удерживают их в воде в виде мельчайших капелек (мицелл), не давая осесть обратно.

• Анионные ПАВ (А-ПАВ), 5-15%: Например, алкилбензолсульфонаты. Это наиболее распространенный и эффективный вид ПАВ. Они отвечают за основную моющую способность и обильное пенообразование. Эффективно удаляют общие загрязнения.
• Неионогенные ПАВ (Н-ПАВ), <5%: Например, этоксилированные спирты. Они менее чувствительны к жесткости воды и отлично справляются с масляными и жировыми пятнами. Часто используются в сочетании с анионными ПАВ для усиления их действия, а также в низкопенных порошках для машин-автоматов.

2. Комплексообразователи (строители)

Эти вещества смягчают воду, связывая ионы кальция ($Ca^{2+}$) и магния ($Mg^{2+}$), которые делают воду жесткой. В жесткой воде ПАВ работают гораздо хуже, и образуется накипь на деталях стиральной машины.

• Цеолиты, 15-30%: Экологичная замена фосфатам. Работают по принципу ионного обмена, «забирая» ионы жесткости из воды и отдавая взамен ионы натрия.
• Фосфонаты, <5%: Используются в малых количествах для предотвращения образования накипи и усиления действия ПАВ.
• Поликарбоксилаты, <5%: Органические полимеры, которые также связывают ионы жесткости и предотвращают повторное оседание грязи на ткань (выполняют роль антиресорбента).

3. Отбеливатели

Они удаляют окрашенные загрязнения, такие как пятна от чая, кофе, вина, ягод.

• Кислородсодержащий отбеливатель, 5-15%: Обычно это перкарбонат натрия. При контакте с водой он распадается с выделением активного кислорода (в виде перекиси водорода $H_2O_2$), который окисляет и обесцвечивает молекулы красителей в загрязнениях. Эффективен при высоких температурах (от 60°C).
• Активатор отбеливания (TAED): Позволяет кислородному отбеливателю работать уже при низких температурах (30-40°C), что важно для стирки деликатных и цветных тканей и для экономии электроэнергии.
• Оптический отбеливатель: Это флуоресцентные вещества. Они не удаляют пятна, а оседают на ткани и преобразуют невидимые ультрафиолетовые лучи в видимый синий свет. Это создает для человеческого глаза иллюзию ослепительной белизны.

4. Энзимы (Ферменты)

Это биологически активные добавки (белки), которые катализируют расщепление сложных органических загрязнений на более простые, легко удаляемые водой. Каждый тип энзимов «специализируется» на своем виде пятен.

• Протеаза: Расщепляет белковые пятна (кровь, трава, молоко, яйца).
• Амилаза: Расщепляет крахмалистые загрязнения (картофельное пюре, каши, соусы, шоколад).
• Липаза: Расщепляет жировые пятна (масло, жир, губная помада, кожный жир на воротничках).
• Целлюлаза: «Освежает» хлопковые и смесовые ткани, удаляя микроворсинки (катышки), на которых скапливается грязь, и тем самым возвращая яркость цветам.

5. Вспомогательные компоненты

• Карбонат натрия (кальцинированная сода): Создает щелочную среду (повышает pH воды), оптимальную для работы ПАВ и удаления жировых загрязнений.
• Силикаты: Защищают металлические (алюминиевые) детали стиральной машины от коррозии в щелочной среде.
• Антиресорбенты (например, карбоксиметилцеллюлоза, КМЦ): Удерживают отстиранную грязь во взвешенном состоянии в моющем растворе, не давая ей снова осесть на чистую ткань.
• Пенорегуляторы (пеногасители): Контролируют уровень пены, что особенно важно для автоматических стиральных машин фронтальной загрузки, где избыток пены мешает механическому воздействию на белье и может повредить машину.
• Отдушка (ароматизатор): Маскирует неприятный запах основы порошка и придает белью приятный аромат свежести.
• Сульфат натрия: Балластное вещество, наполнитель. Придает порошку нужный объем и сыпучесть, не участвуя непосредственно в процессе стирки.

Ответ: Стиральный порошок — это сложная химическая композиция, где каждый компонент выполняет свою специфическую функцию для достижения максимальной эффективности стирки. Основу составляют ПАВ (поверхностно-активные вещества), которые непосредственно удаляют грязь с ткани. Комплексообразователи (цеолиты, фосфонаты) смягчают воду, позволяя ПАВ работать эффективнее. Отбеливатели (кислородные и оптические) борются с окрашенными пятнами и придают белью визуальную белизну. Энзимы (протеаза, липаза и др.) направленно расщепляют сложные органические загрязнения биологического происхождения. Вспомогательные вещества, такие как сода, силикаты, антиресорбенты, пеногасители и отдушки, создают оптимальные условия для стирки, защищают стиральную машину, улучшают внешний вид белья и придают ему приятный запах.