|
|
|
 |
|
|
|
|
رشد فزاینده ی جمعیت جهان، مشکلات عمده ای را در ارتباط با پاکیزه نگاه داشتن زمین ایجاد کرده است. نگرانی درباره تامین بهداشت و رفع آلودگی های ناشی از صنعت که سرنوشت و حیات زمین را به مخاطره خواهند افکند برنامه ریزی های جدی را برای تغییر و بهبود شرایط زندگی طلب می کند.
در سال های اخیر با پیدایش بیماری های عفونی فراموش شده ای مانند سل و تداخل آن با ویروس ایدز، اهمیت مصرف محصولات بهداشتی بیش از پیش مشخص شده است. به طوری که تحولات عمده ای در نحوه تولید و مصرف فرآورده های شوینده های بهداشتی پدید آمده است.
گسترش بیش از حد صنایع صابون و شوینده ها در جهان علیرغم دارا بودن جنبه های مثبت فراوان آلودگی های نوینی را به محیط زیست وارد کرده و موجب توجه مسئولان محیط زیست می شود.
ورود شوینده ها به فاضلاب به لحاظ بروز مسائل و عوارض متعدد چون پدیده مغذی شدن و تجزیه ناپذیری گروه سخت شوینده ها و ایجاد کف و ...سبب آلودگی منبع آبی و محیط زیست شده است.
آشنایی با صابون به عنوان اولین پاک کننده به قرن ها پیش برمی گردد، ولی رشد جمعیت و توجه انسان به بهداشت موجب شد که تولید صابون با منشا طبیعی جواب گوی مصرف نباشد. در نتیجه از اوایل قرن نوزدهم میلادی مواد شوینده مصنوعی به نام دترجنت وارد بازار شد. استفاده از دترجنت ها بعد از جنگ جهانی دوم گسترش یافت.
به ترکیباتی که علاوه بر انحلال و پخش در آب قدرت پاک کنندگی آن را افزایش دهند دترجنت گفته می شود. انواع طبیعی پاک کننده ها مثل صابون، گل سرشور و... از زمان های قدیم مورد استفاده قرار گرفته اند، ولی آنچه که امروز به عنوان دترجنت مصرف می شود سنتیک (تولید شده به صورت مصنوعی) می باشد. ورود این مواد در زندگی انسان به سرعت باعث کاهش کاربرد انواع طبیعی پاک کننده ها شده است.
کف کردن صابون ها در آبی که املاح پتاسیم و کلسیم داشته باشد به تاخیر می افتد در نتیجه این املاح باعث کاهش قدرت پاک کنندگی می شوند. در حالی که این مشکلات به علت فرمول خاص دترجنت ها تا حدود زیادی برطرف شده است. اجزای شیمیایی یک پاک کننده به طور کلی به سه دسته عمومی طبقه بندی می شود:
1- سورفکتانت ها (مواد فعال سطحی یا مواد موثر)
2- سازنده ها (پرکننده ها)
3- مواد متفرقه
سورفکتانت ها به عنوان عامل خیس کننده عمل کرده و کشش سطحی آب را کم می کنند در نتیجه آب بهتر وارد بافت الیاف می گردد. این مواد همچنین ذرات کثیف و آب را به یکدیگر اتصال می دهند.
سازنده ها نقش اصلی را در پاک کننده ها دارند و عامل جداکنندگی هستند. سازنده ها یون های کلسیم و منیزیم موجود در آب سخت را به شکل یون های بزرگ محلول در آب در می آورند. مواد سازنده خاصیت قلیایی در آب ایجاد می کنند و مانع از نشت مجدد لکه ها می شوند. امروزه بیشترین سازنده های متداول مورد استفاده، پلی فسفات ها هستند.
پاک کننده ها دارای مواد مختلف دیگری از قبیل براق کننده ها، عطرها، عوامل ضد خوردگی، آنزیم ها، نرم کننده ها، خوشبو کننده ها و مات کننده ها هستند.
دترجنت ها اصولا ترکیبات آلی زنجیره ای کربن دار هستند که دارای دو قطب هیدروفیل و لیپوفیل هستند. قطب هیدروفیل، آبدوست و قطب لیپوفیل، چربی دوست می باشد.
بر اساس خصوصیات قطب هیدروفیل، دترجنت ها به سه دسته تقسیم می شوند:
1- دترجنت های آنیونی: این ترکیبات در اثر یونیزاسیون در محیط آبی به یون های منفی که در آن R یک زنجیره کربنی طولانی آلکیلی و یک یون مثبت که اغلب سدیم است تفکیک می شوند. بیشترین دترجنت مصرفی در منازل و مصارف عمومی در این گروه قرار دارد.
2- دترجنت های کاتیونی: این دترجنت ها در اثر یونیزاسیون به یون های مثبت گروه آمونیومی که دافع آب است و گروه یون های منفی جاذب آب تبدیل می شود و دارای قدرت زیاد باکتری کشی می باشند.
دترجنت های خنثی: این پاک کننده ها از ترکیب چند شاخه ای اتیلن بر روی یک ریشه ای که دافع آب است حاصل می شود و بهترین مثال از آن ها پلی گلیکول اتو الکبیل فنل است که قدرت پاک کنندگی شدیدی دارد.
شوینده ها بر اساس مواد فعال سطحی به دو دسته سخت و نرم تقسیم می شوند. که شوینده های نرم شامل LABS یا آلکیل بنزن سولفونات خطی هستند که تجزیه پذیر می باشد. شوینده های سخت که شامل ABS یا آلکیل بنزن سولفونات شاخه ای می باشند . از این گروه می توان به مشهورترین عامل دو دسیل بنزن سولفونات سدیم اشاره کرد که به دلیل داشتن شاخه های فرعی در محیط زیست تجزیه نمی شود و سبب آلودگی محیط زیست می شود.
در کشورهای پیشرفته با ارتقا بهداشت و پاکیزه تر شدن محیط زندگی، بدون تردید مصرف پاک کننده ها افزایش و لزوما با جنبه های اقتصادی همراه شده است.برای ترسیم آینده ای که حدالامکان کمتر دچار خطا و اشتباه باشد نگرشی بر روند تولید محصولات، تغییرات فرمولاسیون و مصرف مواد اولیه مختلف در سطح جهان ضروری است. به طور کلی در کشورهای پیشرفته وضعیت شوینده ها متاثر از تغییراتی در فرمولاسیون محصولات بوده است مثل تمایل به تولید محصولات عاری از فسفات و یا تمایل به ساخت پودرهای سنگین و غیر... .
سال های زیادی است که صنایع صابون و دترجنت به دلیل ایجاد آلودگی هایی در آب مانند آلودگی کف و مغذی شدن توجه مسئولان محیط زیست را به خود جلب کرده است. دترجنت ها پس از مصرف به همراه پساب به دریاچه ها یا رودخانه ها ریخته می شوند و بر روی محیط زیست تاثیر مخرب می گذارند. آلودگی محیط زیست ناشی از مصرف دترجنت ها بیشتر از نظر دو عامل قابل بررسی است:
1- اثر مواد موثر موجود در دترجنت
2- اثر مواد پرکننده موجود در دترجنت
آثار سوء حیاتی شوینده ها بر محیط زیست عبارتند از:
1- تجمع کف بر روی آب های سطحی و جلوگیری از عمل اکسیژن گیری آب
2- تولید بو و طعم نامطبوع در آب
3- اثرات سمی بر موجودات زنده مانند انسان، موجودات آبی و گیاهان
4- تخریب و انهدام اکوسیستم
5- حذف و کاهش مواد معلق آب در حضور شوینده ها به صورت دلخواه مقدور نیست
6- به خودگیری میکروب های بیماری زا و مساعد نمودن شرایط محیطی در جهت شیوع بیماری ها
7- اشکال در امر انعقاد و ته نشینی و صاف کردن آب
8- وقوع پدیده EUTROFICATION به لحاظ مصرف فسفات ها
9- تجزیه ناپذیری گروه سخت دترجنت ها
10- ایجاد واکنش فیزیولوژی در مصرف کننده آب آلوده
به بررسی برخی از مهم ترین آثار سوء شوینده ها و راهکارهای مقابله با آن ها پرداخته می شود.
همچنان که پاک کننده بیشتری بوسیله پساب به آب های طبیعی اضافه می شود، کف بیشتری ایجاد می کند که تاثیر بسزایی در محیط زیست دارد. عامل ایجاد کف سورفکتانت پاک کننده ها می باشد.
وجود کف در حوض های هوادهی در تصفیه خانه های فاضلاب میزان انتقال اکسیژن به فاضلاب را به شدت تقلیل می دهد به طوری که گاهی تقلیل راندمان تصفیه در اثر کف دترجنت ها به 80 درصد می رسد. در حوض های ته نشینی اولیه وجود ماده موثر دترجنت مانع ته نشینی کامل مواد معلق می شود و چربی موجود در فاضلاب در اثر کف زیاد به سایر قسمت های تصفیه خانه نیز راه می یابد.
ماهیان و آبزیان نیز از آثار سوء شوینده ها بی بهره نیستند زیرا شوینده ها باعث کاهش میزان اکسیژن گیری آب می شوند.شوینده ها قادرند حالت و کیفیت پروتئین را تغییر دهند و متابولیسم باکتری ها را مختل سازند و موجب کندی اعمال حیاتی آن ها گردند، این امر ناشی از اثر شوینده ها در کاهش کشش سطحی آب می باشد.
غشاء میکروارگانیسم ها در اثر شوینده ها پاره شده و موجب از بین رفتن آنزیم ها می شود. این موارد در مورد مصرف دترجنت هایی است که ماده موثر آن تجزیه شونده نیست. اما مواد موثر تجزیه شونده در روش های تصفیه و دیگر مواد یاد شده اشکالات مهمی بوجود نمی آورد.
به عنوان طرحی در جهت جلوگیری از پدیده کف کردن، آلکیل بنزن سولفونات های خطی LAS در جهان مورد استفاده قرار گرفتند که جایگزین گروه آلکیلی شاخه دار ABS به منظور سهولت تجزیه، شدند.
عموما LAS در مقایسه با ABS سریع تر و شدید تر تجزیه می شود. البته سرعت تجزیه LAS با موقعیت گروه فنلی تحت تاثیر قرار می گیرید.
از طرفی تولید کنندگان تمام تلاش خود را صرف توسعه مواد خام دترجنت با قابلیت تجزیه بیشتر کردند. یکی از این مواد آلفا اولفین سولفونات بدون گروه فنیل(AOS) هستند. AOS به دلیل کارآیی خوب شست و شو مانند پاک کنندگی ، کف کنندگی و خواص آبکشی آن یکی از بهترین سورفکتانت ها می باشد. پاک کنندگی AOS نسبت به LAS، در آب های سخت کمتر کاهش پیدا می کند. طبق آزمایش های انجام شده بر روی حیوانات، ایمنی AOS اثبات شده است و هیچ مورد غیر عادی در آزمایش مسمومیت مزمن و حاد مشاهده نشده است.
با توجه به بحران نفت در سال 1973 میلادی تمایلات شدیدی برای معرفی سورفکتانت هایی که از مواد خام طبیعی حاصل شوند، پدیدار شد. یکی از این مواد آلفا سولفو فتی متیل استر(a-SFMe) بود. بعدها این ماده نظر سازندگان دترجنت را به دلیل درجه تجزیه پذیری زیاد وقابلیت پایداری در مقابل کلسیم، به عنوان سورفکتانت آنیونی در دترجنت های بدون فسفات جلب کرد.
a-SFMe را می توان از روغن موجود در نارگیل یا خرما بدست آورد. a-SFMe ساخته شده از روغن نخل، مواد فعال در سطح آنیونی دارای طول زنجیر الکیل C14,C16,C18 هستند. از دیدگاه قدرت پاک کنندگی، a-SFMe با توجه به طول زنجیره کربنی به طریق زیر طبقه بندی می شود:
C16aSFMe>C18a-SFMe>C14aSFMe
نتیجه قابل ذکر این است که C16a-SFMe و C18aSFMe به طور نسبی قدرت پاک کنندگی بالاتر از مواد فعال سطحی موجود مثل LAS و یا AS را نشان می دهد. قدرت پاک کنندگی تقریبی a-SFMe به صورت زیر می باشد:
C16a-SFMe,C18aSFMe>LAS(C12)>AS(C12),C14a-SFMe
با وجود این، a-SFMe هنوز موقعیت سورفکتانت های صنعتی LAS و AS را بدست نیاورده است. دلیل اصلی این امر عدم شناخت کافی تکنولوژی سولفوناسیون a-SFMe با کیفیت بالاست.
نگرانی کنونی محیط زیست بیشتر در مورد سازنده هاست. این مواد مشکل تجزیه زیست محیطی را ندارند بلکه فرآورده های هیدرولیز سازنده ها (اورتو فسفات ها) مسلما دارای فسفر می باشند که باعث اشکال در فرآیند تغذیه طبیعی می شود. آبی که در آن مواد مغذی مانند نیترات و فسفات در اثر تخلیه فاضلاب زیاد باشد محیط خوبی برای رشد بیش از اندازه آلگ ها خواهد بود.
این آلگ ها در اثر پدیده فتوسنتز با مصرف مواد غذایی موجود در آب باعث زیاد شدن اکسیژن در محیط می شوند. چون عمر این آلگ ها کوتاه است و از بین رفتن بیولوژیکی آن ها مستلزم صرف مقدار زیادی اکسیژن می باشد، لذا تعادل اکسیژن محیط به هم می خورد و با کاهش این ماده حیاتی، فعل و انفعالات بی هوازی پیشرفت می کند در نتیجه به مرور لجن کف جریان ها افزایش یافته و از عمق مفید کانال ها کاسته شده و انواع گیاهان در این منطقه رشد می کنند و تمام مناطق به مرداب تبدیل می شود، این پدیده EUTROFICATION نامیده می شود. از سال های 1968 و 1969 میلادی سر و صدای آلودگی آب در اثر این پدیده در آمریکا به پا خواست و دترجنت های حاوی فسفات به این جرم محکوم شدند.
بنابراین یکی از مهم ترین علت های مغذی شدن آب، فسفر ناشی از مصرف دترجنت های سنتزی خانگی است. برای حل این مسئله و رفع این آلودگی سعی شد که به طور تدریجی فسفات های موجود در دترجنت ها را کاهش دهند و ماده دیگری را جایگزین کنند. در یک مطالعه و تحقیق مشترک که توسط تهیه کنندگان زئولیت صورت گرفت، ویژگی های زئولیت مناسب برای جایگزین شدن و توسعه و ترویج مصرف زئولیت در دترجنت ها مطرح شد.
زئولیت ها، ترکیبات مصنوعی یا طبیعی آلومینیوم سیلیکات ها می باشند. ساختمان مولکولی زئولیت یک چهاروجهی با چهار اتم اکسیژن در حول یک اتم سیلیس می باشد(SiO4) . رئوس این چهاروجی با اشتراک گذاشتن اتم اکسیژن به هم متصل می شوند تا واحد های ساختمانی کوچک ثانویه را شکل دهند که خود با اتصال به یکدیگر دامنه وسیعی از چند وجهی ها را تشکیل می دهند. پس از شناسایی خواص فیزیک و شیمیایی منحصر به فرد زئولیت توجه بسیاری از محققین علوم مختلف به این رشته جلب گردیده و طی 30 سال گذشته توسعه فوق العاده ای در زمینه علوم مختلف پدید آمد. ساختمان و ترکیب شیمیایی زئولیت های طبیعی و فرم های اصلاح شده گونه های مختلف، آن ها را منبع بالقوه مهمی در زمینه های کاربردی و تحقیقاتی مختلفی از جمله تبادل یون، جذب و واجذب گازها و نیز استفاده به عنوان کاتالیست نموده است.
انتخاب زئولیت به عنوان جایگزین فسفات ها به دو خاصیت اساسی متکی می باشد، اول ظرفیت تعویض یونی بالا حتی در آب سرد و دوم سرعت جایگزینی بالا که بتواند یون هایی مانند کلسیم را به سرعت اسیر کند. در میان زئولیت های سنتز شده انواع A,P,X مشخص شده است که زئولیت های A به فرم NaA نسبت به کاتیون کلسیم گزینش پذیری بسیار خوبی دارد ولی نسبت به منیزیم چندان موثر نیست در حالی که زئولیت X تبادل با یون منیزیم را به سرعت و به خوبی انجام می دهد. بنابراین استفاده از مخلوط این دو زئولیت بسیار موثر خواهد بود.
1- برای چاره جویی رفع آلودگی پرکننده های دترجنت دو راه حل پیشنهاد می شود:
الف- محدود کردن مصرف فسفات ها در ساخت دترجنت ها و تغییر فرمولاسیون شوینده
ب- حذف کامل فسفات ها و جانشین ساختن ماده دیگری مانند زئولیت
2-استفاده از مواد طبیعی در شوینده ها و افزایش سورفکتانت های بدست آمده از مواد طبیعی
3- افزایش کاربرد آنزیم ها
4-افزایش تولید پودرهای شوینده کنسانتره
برای مدتی طولانی کشورهای جهان مشغول بهره برداری و استفاده از منابع طبیعی می باشند و این وابستگی به محیط زیست بی شک در آینده نیز ادامه خواهد داشت. بنابراین باید راه و روش بهره برداری و محافظت از محیط زیست را یاد بگیریم. مواد اولیه دترجنت ها به تدریج بایستی از ذخایر پتروشیمیایی به انواع طبیعی قابل تولید و مواد روغنی شیمیایی تغییر کند. از میان منابع مختلف طبیعی، روغن نارگیل و روغن خرما، مهم ترین روغن ها و چربی ها در آینده خواهند شد. سورفکتانت هایa-SFMe با ارزش بیولوژیکی در روغن خام وجود دارند، می توانند به طور اقتصادی جداسازی شده و مورد استفاده قرار گیرد. در آینده سورفکتانت های پتروشیمیایی و سورفکتانت های روغنی طبیعی از نقطه نظر قیمت، پاک کنندگی و مزایای اقتصادی با هم رقابت خواهند داشت.
فسفات ها را عامل پدیده مغذی شدن و ایجاد مشکلات زیست محیطی در رود خانه ها و دریاچه ها می دانند، بنابراین از اوایل دهه 1970میلادی به تدریج موادی جهت جایگزینی فسفات معرفی شده اند که هر یک نواقصی داشتند و موجب آلودگی محیط و حتی مسمومیت شده اند. اما زئولیت ها موادی هستند که صرف نظر از نامحلول بودن آن ها که مقدار مواد معلق در آب را افزایش می دهد آلودگی محیط زیستی ندارند . اما زئولیت ها توانایی حذف یون های کلسیم از محلول آب شست وشو را دارند و به دلیل سطح جذب زیاد، ذرات پخش شده را به دام می اندازد و مانع نشست مجدد آن ها روی پارچه می شوند.
مقایسه ای میان دترجنت های کنسانتره و انواع معمولی در جهان نشان می دهد که استفاده از دترجنت های کنسانتره به دلیل صرفه جویی در انرژی و منابع و فضا مقرون به صرفه تر است.
آگهی فروش مواد شوینده و بهداشتی
فروش عمده و خرده مایع ظرفشویی و مایع دستشویی گیاهی و معمولی هیرسا در حجم های مختلف با اقساط کوتاه مدت
