دترجنت یا پاک‌کننده غیر صابونی همانند صابون از زنجیره بلند هیدروکربنی متصل به یک نمک تشکیل می‌شود و ساختاری «دوگانه‌دوست» (Amphiphilic) دارد یعنی از یک سر «آبدوست» (Hydrophilic) و یک سر «آب‌گریز» (Hydrophobic) تشکیل شده است. دترجنت‌ها نیز مانند صابون‌ها در نحوه پاک کردن، عملکرد مشابهی دارند یعنی سر آبدوست در آب و سر آب‌گریز در چربی حل می‌شود. البته این دو پاک‌کننده در ساختار و برخی موارد دیگر با هم تفاوت دارند که در این مطلب بعد از این‌که یاد گرفتیم دترجنت چیست به این موارد نیز می‌پردازیم.
دترجنت چیست ؟
دترجنت‌ها با ساختار کلی R−SO3−Na+ یا RO−SO3−Na+ نمک‌های سدیم – به‌جای سدیم، پتاسیم نیز می‌تواند به کار رود- هستند که به یک زنجیره هیدروکربنی متصل شده‌اند. این دو ساختار به ترتیب، ساختارهای «آلکیل بنزن سولفونات» (Alkylbenzene Sulfonate) و «آلکیل سولفات» (Alkyl Sulfate) را نشان می‌دهند. در این دو ساختار یک زنجیره بلند آلکیل (R) و گروه سولفونات ( SO3) وجود دارد. دترجنت‌ها مولکول‌های آمفی‌فیلیک هستند که از گروه‌های آبدوست باردار یا قطبی (سر) و در قسمت دُم، گروه‌های هیدروکربنی «چربی‌دوست» (lipophilic) تشکیل شده‌اند. بنابراین ساختار کلی یک دترجنت همانند ساختار صابون است با این تفاوت که به‌جای گروه عاملی «کربوکسیل» (Carboxyl) شامل گروه سولوفونات است.
دترجنت های کاتیونی Cationic Detergents
این شوینده ها در انتهای محلول زنجیره خود دارای کاتیون هستند. کاتیون ها هیدروکربن های با زنجیره بلند هستند که دارای بار مثبت بر روی اتم Nهستند. دترجنت های کاتیونی به صورت پودر، خمیری یا مایع به عرضه می شوند.
دترجنت های آنیونی Anionic Detergents
دترجنت آنیونیک یک آلکیل بنزن سولفونات هستند و جز آب دوست آن حامل بار منفی در محلول است. این شوینده بر اساس میزان کف، تمیز کردن و نتیجه نهایی به گروه های مختلفی تقسیم می شوند.
دترجنت های آمفوتریک Amphoteric Detergents
این دسته از شوینده ها هم خاصیت آنیونیک و هم خاصیت کاتیونیک دارند. الکیل آمینواسیدها و تری متیل گلایسین از نمونه های آن محسوب می شوند.
دترجنت های غیر یونی Non-Ionic Detergents
غیر یونی ها نسبت به پوست بی ضرر هستند و همچنین در مقابل سختی آب دریا، محلول های اسیدی و قلیایی بسیار مقاوم هستند. در مقابل قدرت کم کف کنندگی این دترجنت ها باعث کاربرد محدودتر آن ها شده است.
کاربرد دترجنت
- حذف چربی و آلودگی
کاربرد اصلی دترجنت خاصیت پاک کنندکی است. این مواد ذرات چربی و چرک را از روی سطوح یا اجسام حذف می کند. - تولید خمیر دندان
این محصول در ترکیب خمیر دندان به منظور کف کنندگی و پاک کنندگی بهتر دندان و لثه به کار برده می شوند. - رسوب گیری قطعات خودرو
دترجنت مانع از به وجود آمدن رسوب در کاربراتور و انژکتور می شود. غلظت پاک‌کننده در این محصول حدود ppm ۳۰۰ است. - شستشوی پارچه
این ترکیبات برای تمیز کردن پارچه های طبیعی و الیاف نظیر پنبه یا کتان مناسب هستند. همچنین ضد آلرژی بوده و در تمیزی لباس های نوزاد کاربرد دارد. - خاصیت ضد عفونی
ماهیت دترجنت با مواد ضد عفونی کننده متفاوت است. اما به دلیل خاصیت اسیدی، انواع آلودگی‌های موجود در محیط های بیمارستانی را می زداید. - نرم کنندگی پارچه
در فرمولاسیون نرم کننده پارچه آنتی استاتیک وجود دارد که الکتریسیته ساکن در لباس را حذف می کند. این مواد از چروک شدن البسه نیز جلوگیری می کنند.
تفاوت دترجنت و صابون
| تفاوت پاک کننده های غیر صابونی و صابونی | |
| پاک کننده های غیر صابونی | صابون |
| شامل گروه سولفونات متصل به زنجیره هیدروکربنی | شامل گروه کربوکسیل متصل به زنجیره هیدروکربنی (نمک اسید چرب) |
| شامل خاصیت پاک‌کنندگی در آب سخت و آب شور | عدم خاصیت پاک‌کنندگی در آب سخت و آب شور |
| عدم تشکیل رسوب در آب سخت | تشکیل رسوب در آب سخت |
| تجزیه‌نا‌پذیر (دترجنت‌های شاخه‌دار) | تجزیه‌پذیر |
| سنتزی | مشتق گرفته از مواد طبیعی مانند روغن سبزیجات یا چربی‌های حیوانی |
| قدرت پاک‌کنندگی بالا | قدرت پاک‌کنندگی ضعیف |
| سرعت بالای حل‌شوندگی در آب | سرعت پایین حل‌شوندگی در آب |
در تصویر زیر دو ساختار متداول دترجنت یعنی آلکیل بنزن سولفونات و آلکیل سولفات را مشاهده می‌کنید.
نکته ۴۷۰۸ – در اوایل قرن نوزدهم برای تمیز کردن سطوح به جای مواد شوینده صابون ، مواد شوینده دیگری به نام دترجنت ها به بازار عرضه شد .
نکته ۴۷۰۹ – دترجنت ها ، آمیزه ای از چند ماده شیمیایی هستند که به علت ویژگی هایی چون ، کم کردن کشش سطحی ، تر کردن ، امولسیونی کردن ، حل کردن و پخش کردن از قدرت تمیزکنندگی بالایی ساخته می شوند .
نکته ۴۷۱۰ – دترجنت ها از نظر شیمیایی ، بیش تر از مخلوط مواد آلی و مواد کانی تشکیل شده اند .
نکته ۴۷۴۱ – مواد آلی به کار رفته در دترجنت های خانگی بسیار متنوع بوده و همچنین عامل پایه ای تمیزکردن نیز می باشند .
نکته ۴۷۴۲ – مواد آلی به کار رفته در دترجنت های خانگی به نام سورفکتانت ( Surfactant ) معروف است .
نکته ۴۷۴۳ – دترجنت ها معمولا حاوی نزدیک به ۵ تا ۳۰ % از سورفکتانت ها می باشند .
نکته ۴۷۴۴ – پیشرفت ها در دانش شیمی و صنایع پتروشیمی و کمبود چربی برای تولید صابون در دوران جنگ جهانی اول سبب شد که آلمانی ها نخستین شوینده مصنوعی را از طریق زنجیرهای کوتاه آلکیل نفتالین سولونات ها تولید و به بازار عرضه نمایند .
نکته ۴۷۴۵ – در پایان دهه ۱۹۲۰ و اوائل دهه ۱۹۳۰ نمک های سدیم زنجیرهای بلند آلکل سولفات ها و آلکیل آریل سولونات ها به بازار روانه شد .
نکته ۴۷۷۶ – پس از جنگ جهانی دوم آلکیل بنزن سولفونات با استفاده از پروپیلن تترامر ساخته شد .
نکته ۴۷۷۷ – از آمیزه آلکیل بنزن سولفونات با تری فسفات سدیم دترجنتی به بازار روانه شد که تا سال ۱۹۶۷ از پر مصرف ترین شوینده ها بود .
نکته ۴۷۷۸ – بهره گیری روز افزون از دترجنت آلکیل بنزن سولفونات تری فسفات شدیم ، سبب آلودگی آب های زیر زمینی و رودخانه ها گردید
نکته ۴۷۷۹ – به علت عدم اضمحلال طبیعی آلکیل بنزن سولفانات و تولید جلبک و خزه در مسیر پس آب های شستشو در اثر وجود تری فسفات سدیم ، این آلودگی چنان خطرناک تشخیص داده شد که مصرف دترجنت نامبرده از سال ۱۹۶۷ به بعد در برخی از کشورهای جهان متوقف شد .
نکته ۴۷۸۰ – آلکیل بنزن سولفونات خطی به علت دارا بودن حلقه بنزن در مدت معقولی کاملا از بین نمی رود .
نکته ۴۸۱۱ – امروزه برای ساخت دترجنت ها بدون گروه های حلقوی مانند آلفا اولفین سولفانات ( AOS) و آلکان سولفانات سدیم ( SAS) که به نام دترجنت های دوره سوم مشهورند کوشش می شود .
نکته ۴۸۱۲ – به علت مصرف روغن های گیاهی در صنایع غذایی و غیره و بالا بودن قیمت صابون از روغن های گیاهی از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نبوده و با پژوهش های انجام شده تهیه پاک کننده های مصنوعی از فراورده های نفتی انجام و به بازار عرضه شد .
نکته ۴۸۱۳ – در سال ۱۹۳۳ با استفاده از آلکیل نفتالین سولفانات نخستین ماده پاک کننده مصنوعی با نام تجارتی Nacconal تهیه گردید .
نکته ۴۸۱۴ – پاک کننده های مصنوعی از نقطه نظر کیفیت یونیزه شدن به ۴ گروه آنیونی ، کاتیونی ، بی تفاوت و غیر یونی تقسیم می شوند .
نکته ۴۸۱۵ – پاک کننده های آنیونیک ، پر مصرف ترین پاک کننده ها می باشند .
نکته ۴۸۴۶ – پاک کننده های آنیونیک در اثر هیدرولیز در آب حاوی بار منفی می شوند .
نکته ۴۸۴۷ – پاک کننده های اسید سولفونیک و سولفوریک استر از گروه آنیونیک می باشند .
نکته ۴۸۴۸ – پاک کننده های غیر یونی ، چون هیچگونه فعل و انفعالی با آنیون ها و یا کاتیون های محیط خود انجام نمی دهند اهمیت فراوانی پیدا کرده و مصرف زیادی در صنعت دارا می باشند .
نکته ۴۸۴۹ – پاک کننده های غیر یونی عبارت اند از :
۱- مشتقات اتیلن و پروپیلن
۲- آلکیلول آمیدها
۳- پلی هیدراکسی ها
نکته ۴۸۵۰ – اکسید اتیلن ، مهم ترین آلکن اکسید مصرف شده در دترجنت های غیر یونی می باشد.
نکته ۴۸۸۱ – برای تهیه اکسید اتیلن ، نخست اتیلن را توسط اسید هیپو کلرو ، کلرینه می کنند و سپس محصول به دست آمده را به وسیله آب آهک هیدرولیز می سازند .
نکته ۴۸۸۲ – به طور کلی پاک کننده غیر یونی از ترکیبات ماده لیپوفیل با اکسید اتیلن به دست می آید .
نکته ۴۸۸۳ – برای کاهش قیمت پاک کننده ها و افزایش مرغوبیت و قدرت پاک کنندگی در صنعت از مواد شیمیایی گوناگونی به نام مواد تعاونی استفاده می شود .
نکته ۴۸۸۴ – مواد تعاونی که در پاک کننده ها استفاده می شوند عبارت اند از :
۱- سود سوز آور
۲- سولفات سدیم
۳- پلی فسفات سدیم یا سدیم تری فسفات یا پیر فسفات سدیم
نکته ۴۸۸۵ – برای افزایش قدرت پاک کنندگی ، به پاک کننده ها ، سود سوز آور افزوده می شود .
نکته ۴۹۱۶ – پلی فسفات سدیم یا سدیم تری فسفات یا پیر فسفات سدیم به عنوان عامل چرک زدا به پاک کننده ها اضافه می شود .
نکته ۴۹۱۷ – به منظور رفع خورندگی در سطح ماشین های شستشو از سیلیکات های سدیم استفاده می شود .
نکته ۴۹۱۸ – از مواد طبیعی مانند لاجورد به عنوان مواد سفید کننده فلورسنتی استفاده می شود .
نکته ۴۹۱۹ – میزان کف را به وسیله منو اتانل آمین یا دی اتانل آمین می توان افزایش داد .
نکته ۴۹۲۰ – از مواد سفت کننده ها و سنگین کننده ها برای انواع لایی های تهیه شده از ویسکوز ، پنبه ، انواع نوارها ، پارچه های رومیزی ، ملافه و غیره مورد بهره قرار می گیرد .
نکته ۴۹۵۱ – مهم ترین پر کننده های پارچه از ترکیبات پلی وینیل استات می باشند .
نکته ۴۹۵۲ – ماکرومولکول ها ، مولکول های بسیار بزرگ می باشند که این مولکول های بزرگ خود از تکرار و اتصال واحدهای کوچکتری به نام مونومر درست شده اند .
نکته ۴۹۵۳ – برای تهیه یک پلیمر نیاز به کوچکترین واحد ساختمانی آن به نام مونومر و مواد شیمیایی گوناگونی می باشد که در امر پلیمر سازی (پلیمریزاسیون ) به گونه ای کمک می کنند ) .
نکته ۴۹۵۴ – انواع روش های پلیمریزاسیون عبارت اند از :
۱- با روش گروه های عامل .
۲- با روش پیوند دو گانه .
۳- با روش باز شدن حلقه ها
۴- با روش رادیکال آزاد
۵- کاتیونی
۶- آنیونی
۷- تراکمی
۸- افزایشی
۹- توده ای
۱۰- محلولی
۱۱- میان سطحی
۱۲- تعلیقی
۱۳- امولسیون
۱۴- تابشی
۱۵- خطی.
نکته ۴۹۵۵ – در صورتی که واحدهای تکرار شونده یک پلیمر تنها پشت سر قرار گیرند پلیمر به دست آمده پلیمر رشته ای و یا خطی نامیده می شود .
نکته ۴۹۸۶ – اگر پلیمر خطی از یک مونومر ساخته شده باشد آن را همو پلیمر می نامند .
نکته ۴۹۸۷ – اگر پلیمر خطی از دو مونومر به گونه نامرتب ساخته شده باشد آن را کوپلیمر می گویند .
نکته ۴۹۸۸ – اگر پلیمر خطی از دو مونومر به طور مرتب ساخته شده باشد آن را بلاک پلیمر می نامند .
نکته ۴۹۸۹ – کاربرد پلیمرها عبارت اند :
۱- پلاستیک ها
۲- الیاف مصنوعی
۳- لاستیک ها
۴- پوشش ها
۵- چسب ها
نکته ۴۹۹۰ – از ترکیب اتیلن با اکسیژن ، استات وینیل حاصل می شود و از پلیمریزاسیون استات وینیل ، پلی وینیل استات به دست می آید .