Роль хелатуючих агентів у мийних засобах
Хелат, хелат, що утворюється хелатуючими агентами, походить від грецького слова Chele, що означає клешня краба. Хелати схожі на клешні краба, що утримують іони металів, які є дуже стабільними та легко видаляються або використовуються цими іонами металів. У 1930 році в Німеччині був синтезований перший хелат - хелат ЕДТА (етилендіамінтетраоцтової кислоти) для лікування пацієнтів з отруєнням важкими металами, а потім хелат був розроблений та застосований для щоденного хімічного миття, харчової промисловості, промисловості та інших застосувань.
Наразі основними виробниками хелатуючих агентів у світі є BASF, Norion, Dow, Dongxiao Biological, Shijiazhuang Jack тощо.
Азіатсько-Тихоокеанський регіон є найбільшим ринком хелатуючих агентів, з часткою понад 50% та оціненим розміром ринку понад 1 мільярд доларів США, з основними застосуваннями в мийних засобах, очищенні води, засобах особистої гігієни, паперовій, харчовій та напойній промисловості.
(Молекулярна структура хелатуючого агента ЕДТА)
Хелатні агенти контролюють іони металів, хелатуючи їх мультиліганди з комплексами іонів металів з утворенням хелатів.
З цього механізму можна зрозуміти, що багато молекул з мультилігандами мають таку хелатну здатність.
Одним із найтиповіших є вищезгадана ЕДТА, яка може забезпечити 2 атоми азоту та 4 атоми карбоксильного кисню для взаємодії з металом, і може використовувати 1 молекулу для щільного обгортання іона кальцію, який потребує 6-координаційної взаємодії, створюючи дуже стабільний продукт з чудовою хелатною здатністю. Інші поширені хелатори включають фітат натрію, такий як глюконат натрію, тетранатрій глутаматдіацетат натрію (GLDA), амінокислоти натрію, такі як тринатрійдіацетат метилгліцину (MGDA), а також поліфосфати та поліаміни.
Як усім відомо, чи то у водопровідній воді, чи в природних водоймах, є кальцій, магній, плазма заліза, ці іони металів при тривалому збагаченні матимуть такі наслідки для нашого повсякденного життя:
1. Тканина не очищена належним чином, що призводить до відкладення накипу, затвердіння та потемніння.
2. На твердій поверхні немає відповідного засобу для чищення, і утворюється накип
3. Накип у посуді та скляному посуді
Жорсткість води стосується вмісту іонів кальцію та магнію у воді, а жорстка вода знижує ефективність прання. У мийних засобах хелатний агент може реагувати з іонами кальцію, магнію та інших металів у воді, щоб пом'якшити якість води, запобігти реакції плазми кальцію та магнію з активним агентом у мийному засобі та уникнути впливу на ефективність прання, тим самим покращуючи ефективність мийного засобу.
Крім того, хелатні агенти також можуть зробити склад миючого засобу більш стабільним та менш схильним до розкладання при нагріванні або зберіганні протягом тривалого часу.
Додавання хелатуючого агента до прального порошку може підвищити його мийну здатність, особливо в районах, де на ефект прання значно впливає жорсткість води, таких як північ, південний захід та інші райони з високою жорсткістю води. Хелатуючий агент також може запобігти осіданню плям від води та плям на поверхні тканини, завдяки чому пральний порошок є більш проникним та легше прилипає до поверхні одягу, одночасно покращуючи ефект прання. Покращує білизну та м'якість, інтуїтивно зрозумілі характеристики, не роблять тканину сірою та твердою.
Також під час очищення твердих поверхонь та посуду хелатний агент у складі мийного засобу може покращити його розчинність та дисперсійну здатність, завдяки чому плями та накип легше видаляються, а інтуїтивно зрозуміло, що накип не залишається, поверхня стає прозорішою, а на склі не утворюється водяна плівка. Хелатні агенти також можуть взаємодіяти з киснем повітря, утворюючи стабільні комплекси, які перешкоджають окисленню металевих поверхонь.
Крім того, хелатний ефект хелатуючих агентів на іони заліза також використовується в засобах для прочищення труб для видалення іржі.