Номер 5, страница 175 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 23. Бытовая химия. Глава 5. Химия в жизни и обществе - номер 5, страница 175.

Условие.

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

Решение.

Решение 2.

Стиральный порошок — это сложная химическая смесь, где каждый компонент выполняет определенную задачу для достижения наилучшего результата стирки. Рассмотрим типичный состав и роль его ингредиентов.

1. Поверхностно-активные вещества (ПАВ)

Это основа любого моющего средства и главный "чистящий" элемент. Молекулы ПАВ имеют особое строение: гидрофильную ("любящую воду") "голову" и гидрофобный ("боящийся воды") "хвост". Гидрофобный хвост прикрепляется к частицам жира и грязи, а гидрофильная голова остается в воде. Таким образом, ПАВ как бы "обволакивают" частицы грязи, отрывают их от ткани и удерживают в воде, не давая осесть обратно. Различают несколько типов:

Анионные ПАВ (А-ПАВ): Наиболее распространенный и мощный вид. Они отлично справляются с удалением общих загрязнений, жировых и масляных пятен, создают обильную пену. Их содержание в порошке обычно самое высокое (5-15%).

Неионогенные ПАВ (Н-ПАВ): Менее чувствительны к жесткости воды и эффективны при низких температурах. Они хорошо удаляют жировые пятна и образуют мало пены, что важно для автоматических стиральных машин. Обычно их содержание не превышает 5%.

2. Комплексообразователи (Цеолиты, Фосфонаты)

Их главная задача — смягчение воды. В жесткой воде содержатся ионы кальция $Ca^{2+}$ и магния $Mg^{2+}$, которые мешают работе ПАВ. Комплексообразователи связывают эти ионы, позволяя ПАВ работать в полную силу. Раньше для этих целей использовали фосфаты, но из-за их негативного влияния на экологию (вызывают цветение водоемов), производители перешли на более безопасные альтернативы.

Цеолиты: Экологичная замена фосфатам. Это нерастворимые в воде алюмосиликаты, которые "забирают" из воды ионы жесткости по принципу ионного обмена.

Фосфонаты: Используются в очень малых количествах (<5%). Они не столько смягчают воду, сколько предотвращают образование накипи на нагревательных элементах стиральной машины и помогают удерживать грязь в растворе.

3. Энзимы (ферменты)

Это биологические катализаторы, которые прицельно разрушают сложные органические загрязнения. Они особенно эффективны при низких температурах стирки (30-40°C), так как при высокой температуре (свыше 60°C) разрушаются.

Протеаза: Борется с белковыми пятнами (кровь, трава, яйца, молоко).

Амилаза: Расщепляет крахмалистые пятна (картофельное пюре, каши, соусы, шоколад).

Липаза: Удаляет жировые пятна (масло, жир, косметика, следы от пота).

Целлюлаза: Ухаживает за хлопковыми и смесовыми тканями, удаляя микроворсинки, что предотвращает образование "катышков", освежает цвет и способствует удалению застарелых загрязнений.

4. Отбеливатели

Отвечают за удаление стойких окрашенных пятен (от чая, кофе, вина, ягод) и придание белью сияющей белизны.

Кислородсодержащие отбеливатели: Например, перкарбонат натрия ($2Na_2CO_3 \cdot 3H_2O_2$). При контакте с горячей водой (от 60°C) они выделяют активный кислород, который окисляет и обесцвечивает молекулы красителей в пятнах. Для эффективной работы при низких температурах в состав порошка добавляют специальные активаторы отбеливания (например, TAED).

Оптические отбеливатели: Это флуоресцентные вещества, которые не удаляют пятна, а лишь создают иллюзию идеальной белизны. Они оседают на ткани и преобразуют невидимые ультрафиолетовые лучи в видимый синий свет, что визуально делает ткань ярче и белее.

5. Поликарбоксилаты

Это полимеры, которые действуют как ингибиторы ресорбции (антиресорбенты). Они не дают грязи, уже отстиранной от ткани, осесть на нее обратно. Они обволакивают частицы загрязнений и удерживают их в моющем растворе до момента слива воды.

6. Вспомогательные вещества

Карбонат натрия (кальцинированная сода) и Силикаты: Эти щелочные добавки создают оптимальный pH-баланс для стирки, что усиливает действие ПАВ. Они также помогают смягчать воду и защищают металлические части стиральной машины от коррозии.

Сульфат натрия: Часто используется как наполнитель (балластное вещество). Он придает порошку нужный объем и сыпучесть, предотвращает его комкование. Не участвует в процессе стирки напрямую, но важен для правильной консистенции и дозировки продукта.

Пеногасители: Контролируют уровень пены, что критически важно для стиральных машин-автоматов, так как избыток пены снижает качество стирки (уменьшается механическое трение белья) и может повредить технику.

Отдушки (ароматизаторы): Маскируют химический запах компонентов порошка и придают выстиранному белью приятный аромат.

Ответ: Каждый компонент стирального порошка выполняет свою уникальную функцию для достижения максимальной чистоты белья: ПАВ непосредственно удаляют грязь с ткани; комплексообразователи (цеолиты, фосфонаты) смягчают воду, повышая эффективность ПАВ; энзимы направленно расщепляют сложные органические пятна (белки, жиры, крахмал); отбеливатели удаляют окрашенные загрязнения и придают белизну; поликарбоксилаты предотвращают повторное оседание грязи на ткань; карбонаты и силикаты создают оптимальную щелочную среду для стирки и защищают машину; сульфат натрия служит наполнителем для придания порошку нужной консистенции; отдушки придают белью приятный аромат, а пеногасители контролируют уровень пенообразования в автоматических машинах.