Тысячелетиями человек использовал различные виды моющих средств, ибо, как уже давно установили наши предки, вода сама по себе не удаляет любое загрязнение. Вода не обладает хорошей способностью смачивать из-за высокого поверхностного натяжения, поэтому она скатывается с замасленных поверхностей или остается на них, не проникая внутрь. Только при добавлении какого-нибудь моющего средства, снижающего поверхностное натяжение, вода становится способной смачивать и удалять жир.
В Древнем Вавилоне в воду добавляли древесную золу – поташ. Другими примитивными моющими средствами служили кил (род отбеливающей глины, абсорбирующей примеси масла и жира), мыльные ягоды (плоды, содержащие мылкое вещество сапонин) и сок мыльнянки. Собственно мыло, вероятно, впервые появилось у жителей долины Нила, и около 600 г. до н.э. финикийские мореходы доставили его к берегам Средиземноморья. В I в. н. э. наилучшее мыло делали из козьего жира и золы буковой древесины. Животный жир и древесная зола веками оставались сырьем мыловарения. Сейчас производство моющих средств – крупная отрасль промышленности, а мылами и моющими средствами пользуются в каждом доме.
Производство мыла оставалось скромным кустарным промыслом вплоть до конца XVIII в. В 1787 г. выяснилось, что щелочь – каустическую соду — можно получить из поваренной соли, дешевого и распространенного сырья. Таким образом, отпала нужда в древесной золе. Испанцы варили мыло на оливковом масле еще в самом начале VIII в. К концу XVIII в. стали доступны и другие растительные масла заморских сортов. Кокосовое, пальмовое, кунжутное и соевое масла ввозились из Африки, Юго-Восточной Азии и Китая, и к 1900 г. животные жиры были полностью вытеснены растительными маслами, поскольку спрос на животные жиры превышал их производство. В XIX в. в результате социальных перемен потребление мыла значительно увеличилось. Так, в Великобритании его производство возросло с 90000 т в 1853 г. до 300000 т в 1900 г.
Современное мыловарение
Обработка масла или жира щелочью (омыление) – первый этап производства всех сортов хозяйственного мыла. При этом получаются натриевые соли стеариновой, пальмитиновой и олеиновой кислот. После омыления мыло содержит около 30% воды. Для получения более плотного туалетного мыла содержание воды в нем снижают до 12%, после чего в мыло добавляют различные отдушки, консерванты, отбеливатели и красители, а иногда и антибактериальные вещества, вносимые в лечебные сорта мыла. Расплавленное мыло тщательно перемешивается, охлаждается и затем режется на куски. В мыло для чистки кухонной посуды добавляют абразивный порошок.
Мыльную стружку получают распылением расплавленного мыла на водоохлаждаемые барабаны; при этом получается мыльная лента. Прокатывая, ее утоньшают и разламывают на хлопья. Мыльные порошки делают из жидкого мыла, куда вводят силикаты и фосфаты; полученная эмульсия перегревается под повышенным давлением и распыляется в колонне. Падающие капли отвердевают и образуют мыльный порошок.
Не все мыла твердые. Некоторые получают обработкой сырья поташом и используют в жидком состоянии — это так называемое жидкое мыло, крем для бритья и мыла, употребляемые для отделки текстиля, в качестве смазки, в кос¬метике и в фармацевтической промыш¬ленности, в полировальных пастах и эмульсионных красках.
Однако мыла как моющие средства не лишены недостатков. Имя нельзя стирать даже в слабокислой воде, поэтому в хозяйственное мыло приходится добавлять различные щелочные вещества – карбонаты, фосфаты и силикаты. Мыло плохо стирает в жесткой воде, реагируя с солями кальция и магния – так образуется хорошо известная нерастворимая «накипь», которая откладывается кругами на ваннах и в виде беловатых пленок на стеклянной посуде. Не следует также забывать, что доступность сырья (масла и жир) для производства мыла подвержена непредсказуемым изменениям. Вот почему в конце 40-х гг. XX в. начался поиск синтетических моющих средств, лишенных упомянутых недостатков.
Синтетические моющие средства
Основу первых синтетических моющих средств, выработанных в больших количествах, составляли продукты перегонки сырой нефти – в то время дешевое и легкодоступное сырье. К 1930-м гг. свыше половины моющих средств составляли продукты, произведенные на основе алкилбензолсульфоновой кислоты.
Однако они имели существенный недостаток: их молекулы представляли собой разветвленные цепи, что вызывало биологическую «жесткость». При обработке сточных вод эти молекулы не разлагаются и надолго остаются в воде. Поэтому такие моющие средства в дальнейшем были заменены легко разлагающимися алкилсульфонатами с неразветвленными молекулами.
Опасность для окружающей среды
Но даже биологически разлагаемые моющие средства не свободны от недостатков. Помимо линейных алкилсульфонатов, составляющих основу синтетических стиральных порошков, в них добавляют много других веществ: умягчители, отбеливатели, аппретирующие и подсинивающие реактивы и ферменты. Умягчители п редотвращают образование нерастворимых соединений в жесткой воде. Обычным умягчителем служит тринатрийфосфат, который разлагается на фосфаты, способствующие росту ряски и водорослей в загрязняемых ими водоемах. В 1970-х гг. делались попытки заменить фосфаты другими препаратами, но их побочные эффекты оказались еще хуже.
