Chemia w łazience

Woda, czyli…

Woda to nic innego jak związek chemiczny, znany również pod nazwą tlenek wodoru (oksydan), o wzorze chemicznym H₂O. Może występować w trzech stanach skupienia – ciekłym, stałym i gazowym. Oprócz bezpośredniego użytku wody, stanowi ona również powszechnie używany składnik oraz rozpuszczalnik licznych środków chemicznych oraz kosmetyków. Posiada doskonałe właściwości rozpuszczające, zwłaszcza w kierunku substancji polarnych ze względu na swoje podobieństwo.

Środki do prania

To jedna z najbardziej kojarzonych z łazienką kategorii chemii domowej, w której skład wchodzą różne substancje tworzące swoistą mieszankę. Oddziałując razem, w połączeniu z odpowiednimi warunkami, to znaczy podczas wystąpienia ruchu mechanicznego pralki, ruchu ręcznego w postaci tarcia, w odpowiedniej temperaturze oraz środowisku, pozwalają na utrzymanie czystości produktów, do których są przeznaczone. Najważniejszym czynnikiem mającym decydujący wpływ na działanie takiego środka jest jego skład chemiczny. Użyte substancje oraz ich konkretny stosunek względem siebie jest cechą charakterystyczną danego produktu. Kluczową rolę w składzie odgrywają związki powierzchniowo czynne, inaczej nazywane surfaktantami. Mogą mieć zróżnicowaną budowę, a dzielimy je na trzy główne kategorie – anionowe, kationowe oraz niejonowe. Różnią się one mechanizmem działania, jednak dążą do tego samego celu, czyli do obniżenia napięcia powierzchniowego na granicy faz, na przykład woda-zanieczyszczony materiał. Pozwalają one na szybsze i bardziej efektywne zwilżenie pranej tkaniny oraz dotarcie do brudu, który zazwyczaj wykazuje charakter hydrofobowy, nie rozpuszczając się w wodzie. Zastosowanie środków powierzchniowo czynnych pozwala na przerwanie ich kontaktu z materiałem, kolejno rozłożenie go na jak najmniejsze cząstki oraz zawieszenie produktu piorącego w roztworze.

Mydło

Stanowi powszechnie używany środek powierzchniowo czynny. Pod względem chemicznym jest solą, sodową lub potasową, wyższych kwasów tłuszczowych, na przykład stearynowego, palmitynowego oraz oleinowego. Mydła potasowe stosuje się głównie do prania, są szare i maziste. Mydła sodowe to natomiast twarde, białe mydła, do których często używa się dodatku olejów, kokosowego czy arganowego, olejków zapachowych, siarki, rumianku oraz barwników, dzięki czemu przyjmują rolę mydeł toaletowych, a czasem leczniczych. Każda cząsteczka mydła posiada dwie przeciwne sobie właściwościami części – hydrofilową oraz hydrofobową, co jest charakterystyczne dla środków powierzchniowo czynnych. Dzięki temu możliwe jest obniżanie napięcia powierzchniowego oraz lepsze wnikanie cząsteczek wody w zabrudzone powierzchnie. Cząstka zabrudzenia zostaje otoczona przez hydrofobową część mydła, a następnie jest odrywana od powierzchni. Pianotwórczość tych środków, aktywowana podczas intensywnego mieszania sprawia, że cząsteczki brudu nie przywierają kolejny raz do oczyszczonej już powierzchni, gdyż otoczone częścią hydrofilową mydła są unoszone z pianą ku górze.

Przeczytaj więcej o produkcji mydła.

Wypełniacze aktywne

To wszystkie składniki obok środków powierzchniowo czynnych, które pełnią jakąś rolę w składzie środków czystości. Ich obecność poprawia natomiast działanie surfaktantów, co możemy nazwać swego rodzaju synergizmem. Głównie mają na celu zmiękczanie twardej wody poprzez usunięcie z niej jonów wapnia oraz magnezu. Jest to ważne ze względu na silnie niekorzystne działanie tych jonów na procesy prania. W tej roli najczęściej stosuje się sodę, krzemiany alkaliczne, cytryniany oraz fosforany. Najpowszechniej stosowanym wypełniaczem aktywnym jest trójpolifosforan, jednak ze względów ekologicznych coraz częściej zastępuje się go mieszanką składającą się z zeolitu-A, węglanu sodu oraz polikarboksylanów.

Dodatki specjalne

Oczywistym jest, że dany skład nie zawsze jest uniwersalny. Istnieją związki chemiczne, które sprawiają, że środek chemiczny ma wyspecjalizowane działanie. Przykładem jest zastosowanie polimeru PVP, który hamuje proces przenoszenia się barwników pomiędzy tkaninami. Dzięki temu idealnie nadaje się do wykorzystania jako składnik proszków i płynów przeznaczonych do prania kolorowego. Innym ciekawym przykładem jest celuloza, która niszczy mikrowłókienka. Powstają one w czasie tzw. mechacenia, czyli zaburzenia struktury włókien tkaniny. Oddzielną grupą dodatków, nie wpływającą bezpośrednio na działanie produktu są inhibitory piany oraz wszelkiego rodzaju kompozycje zapachowe.

Enzymy

Kolejną grupą substancji występujących w środkach piorących są enzymy, których dodatek powoduje nie tylko wspomaganie w usunięciu plam, ale też wybielanie lub wzmacnianie koloru. Enzymy są bardzo selektywne, więc każdy enzym może czyścić inny rodzaj zabrudzenia. Na przykład:

• protezy wpływają na biochemiczne naruszenie zabrudzeń białkowych;
• mannazy pozwalają na odplamienie zabrudzeń z czekolady, sosów, lodów;
• lipazy usuwają zabrudzenia o podłożu tłuszczowym;
• amylazy pozwalają na odplamianie zabrudzeń skrobiowych;
• proteazy wspomagają proces wybarwiania plam po trawie, krwi oraz jajkach.

Wybielacze chemiczne

Substancjami do zadań specjalnych, takich jak plamy po kawie, winie czy pomidorach, są wybielacze chemiczne. Nazywamy tak związki, które w wysokich temperaturach uwalniają tlen atomowy zdolny do sukcesywnego wyniszczania barwników obecnych w plamach. Taki wybielacz coraz częściej oprócz części wybielającej posiada również aktywator, który przyśpiesza działanie wybielacza w niższych temperaturach. Oprócz usuwania plam, taki aktywny tlen pełni jeszcze jedną bardzo ważną funkcję w higienie środków osobistych. Pozwala on, bowiem na wyeliminowanie bakterii, wirusów oraz grzybów, co pozwala na uzyskanie czystej i wyjałowionej z drobnoustrojów odzieży.

Płyny czyszcząco-dezynfekujące do higieny urządzeń sanitarnych

To środki powszechnie używane do toalet domowych, które mają za zadanie je zdezynfekować, wyczyścić oraz wybielić. Przyglądając się etykiecie bardzo często natkniemy się na takie ogólniki jak: związki wybielające na bazie chloru, niejonowe środki powierzchniowo czynne, kationowe środki powierzchniowo czynne, mydło, kompozycja zapachowa. Najważniejszą dla naszego zdrowia informacją jest, że środki zbudowane na bazie chloru, najczęściej w postaci chloranów, mogą być potencjalnie niebezpieczne. Te nietrwałe sole utleniają się podczas wybielania i rozkładają na aktywny tlen oraz mniejsze ilości chloru. Jest on łatwy do wyczucia ze względu na swój charakterystyczny zapach, drażniący nasze drogi oddechowe. Wdychanie go w dużych ilościach może prowadzić do ciężkiego zatrucia, więc należy go stosować odpowiedzialnie, wyłącznie w kontrolowanych warunkach ze swobodnym dostępem do świeżego powietrza. Najgorszą kombinacją są chlorowe wybielacze i kwaśne płyny, na przykład sok z cytryny lub ocet. Chlorany są stabilne wyłącznie w zasadowym środowisku, więc wprowadzenie ich do roztworów kwaśnych powoduje gwałtowne wydzielanie dużych ilości chloru oraz tlenku chloru, które są silnie toksyczne.

Zobacz ofertę środków do dezynfekcji od Grupy PCC.

Higiena jamy ustnej

Odrębną kategorią chemii łazienkowej są wszelkiego rodzaju pasty i preparaty do higieny jamy ustnej. W skład past do zębów wchodzą:

• substancje ścierne (25-50%), które mają mechanicznie oczyścić powierzchnię zębów, należą do nich węglan wapnia, wodorotlenki wapnia i magnezu, tlenek krzemu, hydroksyapatyt oraz polimetakrylan,
• substancje pieniące, obniżające napięcie powierzchniowe, które ułatwiają usuwanie płytki nazębnej. W tej roli najczęściej używany jest SLS, czyli anionowy laurosiarczan sodu,
• fluor, czyli kluczowy składnik past do zębów, zazwyczaj występuje w postaci fluorku sodu, monofluorofosforanu sodu, fluorku cyny lub aminofluorku. Zwiększa on odporność na działanie kwasów, które wytwarzane są przez bakterie próchnicotwórcze, poprzez wbudowanie się w strukturę szkliwa zęba,
• triklosan, czyli składnik przeciwbakteryjny i przeciwzapalny,
• zioła i aromaty odpowiadające nie tylko za delikatne działanie przeciwzapalne, przeciwbakteryjne i przeciwgrzybicze, ale również wpływające na uczucie świeżości oraz poprawę smaku.

Chemia kosmetyków

W każdej łazience znajdziemy również takie kosmetyki jak szampony, odżywki, płyny do mycia, kremy nawilżające i wiele innych. Nad bezpieczeństwem ich składów czuwa wiele niezależnych od siebie instytucji: Komisja Europejska, Komitet Naukowy ds. Bezpieczeństwa Konsumentów, Europejska Agencja ds. Chemikaliów, Państwa członkowskie UE oraz Państwowa Inspekcja Sanitarna. Najważniejszymi elementami składu każdej formulacji są:

• Substancje aktywne, czyli takie składniki, które mogą realnie wpływać na określone dolegliwości skórne. Najczęściej odnosi się to do podziału typów skóry na tłustą, suchą, wrażliwą oraz dojrzałą. Przykładami takich substancji są witaminy A, C oraz E, probiotyki, kwas AHA, kwas hialuronowy czy też koenzym Q10. Istotnym aspektem jest nie tylko ich obecność, ale również użyte stężenie.
• Substancje bazowe będące podstawą do stworzenia interesującej nas formy, czyli na przykład kremu lub żelu. Zaliczamy do nich między innymi alkohole, wodę, emulgatory, surfaktanty oraz silikony. Oprócz nadania odpowiedniej konsystencji, wspomagają również łatwiejsze wprowadzenie substancji aktywnych przez rozpuszczalniki.
• Rozpuszczalniki to natomiast substancje, które mają za zadanie rozpuścić wszystkie składniki danej formulacji. Najczęściej stosuje się wodę, oleje oraz alkohole, w zależności od tego, w czym najlepiej rozpuszcza się pożądany składnik aktywny.
• Surfaktanty, jak w większości środków chemicznych mają szereg zastosowań, do których należą: czyszczenie, spienianie, zagęszczanie, emulgacja oraz wspomaganie penetracji kosmetyku w głąb skóry.
• Konserwanty to środki mające na celu hamowanie rozwoju mikroorganizmów przenoszonych przez naszą skórę oraz powietrze, dzięki czemu możemy dłużej korzystać z danego kosmetyku. Oprócz syntetycznych substancji chemicznych istnieje również wiele naturalnych, takich jak olejki eteryczne (goździki, drzewo herbaciane) oraz ekstrakty roślinne (grejpfrut, rozmaryn), które doskonale spełniają tę funkcję.

Przeczytaj więcej na temat produkcji kosmetyków oraz półproduktów kosmetycznych. Dowiedz się także jak produkować kosmetyki w domu wykorzystując do tego odpowiednie surowce kosmetyczne.

Domowa apteczka

Mało kto o tym myśli, jednak większość zawartości naszych zbiorów aptecznych to również chemia. Farmaceutyki muszą spełniać wiele wymogów oraz przejść szereg badań kontroli jakości, zanim zostaną wypuszczone na rynek. W apteczce znajdziemy zatem min.: środki dezynfekcyjne, takie jak woda utleniona (3% nadtlenek wodoru) i spirytus salicylowy oraz szereg leków na różne dolegliwości. Wśród popularnych medykamentów wymienia się np.:

• przeciwbólowe i przeciwzapalne – głównie na bazie paracetamolu, ibuprofenu oraz kwasu acetylosalicylowego;
• przeciwbiegunkowe – zawierające takie środki jak węgiel aktywny, białczan taniny, loperamid czy nifuroksazyd;
• elektrolity – szczególnie przydatne podczas biegunek, które mają za zadanie zapobiec odwodnieniu, są najczęściej wodnymi roztworami jonów sodu, potasu, wapnia, magnezu, chloru oraz fosforu;
• sól fizjologiczna – roztwór wodny chlorku sodu;
• wapń w różnych postaciach, który łagodzi reakcje alergiczne.

Ponadto, w każdym domu znajdziemy wiele leków na konkretne dolegliwości. Każdy z nich stanowi wyrób chemiczny o ściśle określonym składzie.