شوینده ها موادی هستند که برای تمیز کردن با از بین بردن کثیفی و چربی استفاده می شوند. بر خلاف صابون ها که از چربی و روغن تهیه می شوند، شوینده ها مشتقات مصنوعی و مصنوعی هستند. آنها نقش مهمی در زندگی روزمره دارند و به ما در حفظ بهداشت و نظافت کمک می کنند. در این درس به بررسی شیمی مواد شوینده، انواع، مکانیسم عمل و تاثیرات محیطی می پردازیم.
مواد شوینده عمدتاً از یک زنجیره هیدروکربنی طولانی و یک سر قطبی تشکیل شده اند. زنجیره هیدروکربنی آبگریز (آب گریز) است و جذب گریس و روغن می شود. سر قطبی آبدوست (جذب آب) است و به حل شدن مواد شوینده در آب کمک می کند. فرمول کلی شوینده‌ها را می‌توان به صورت \(C_{n}H_{2n+1}SO_4^{-}Na^{+}\) برای شوینده‌های آنیونی، که رایج‌ترین نوع هستند، نشان داد.
سه نوع اصلی از شوینده ها بر اساس میزان شارژ آنها وجود دارد: آنیونی، کاتیونی و غیریونی.
عملکرد پاک کنندگی مواد شوینده بر اساس توانایی آنها در احاطه کردن و جداسازی کثیفی و روغن است. هنگامی که مواد شوینده به آب اضافه می شود، مولکول ها خود را در یک ساختار کروی به نام میسل قرار می دهند که دم های آبگریز به سمت داخل و سرهای آب دوست به سمت بیرون هستند. این آرایش کثیفی و چربی را در مرکز میسل به دام می‌اندازد و به آنها اجازه می‌دهد با آب شسته شوند.
مواد شوینده می توانند تاثیر قابل توجهی بر محیط زیست داشته باشند. فسفات‌ها که زمانی در مواد شوینده رایج بودند، می‌توانند منجر به اوتروفیکاسیون در بدنه‌های آبی شوند، فرآیندی که اکسیژن آب را کاهش می‌دهد و جانداران دریایی را از بین می‌برد. زیست تخریب پذیری نگرانی دیگری است. مواد شوینده ای که به راحتی تجزیه نمی شوند می توانند در محیط جمع شوند و منجر به آلودگی شوند. در نتیجه، بسیاری از کشورها مقرراتی برای محدود کردن استفاده از برخی مواد شیمیایی در مواد شوینده دارند.
برای درک عملکرد مواد شوینده روی روغن، می توان یک آزمایش ساده انجام داد. چند قطره روغن را به یک کاسه آب اضافه کنید. روغن شناور می شود و یک لایه روی سطح تشکیل می دهد. سپس چند قطره مواد شوینده را به آب اضافه کنید و به آرامی هم بزنید. مولکول های مواد شوینده با روغن برهم کنش می کنند و آن را به قطرات کوچکتری می شکنند که در میسل ها محصور می شوند و نشان می دهند که چگونه مواد شوینده مواد چرب را پاک می کند.
مواد شوینده بخش مهمی از زندگی روزمره ما هستند و به ما در حفظ نظافت و بهداشت کمک می کنند. طراحی آنها بر اساس دم آبگریز و سر آبدوست به آنها اجازه می دهد تا به طور موثر آلودگی و چربی را از سطوح پاک کنند. درک انواع مختلف شوینده ها و عملکرد آنها می تواند به ما کمک کند تا با در نظر گرفتن کارایی تمیز کنندگی و تأثیرات زیست محیطی آنها، انتخاب های آگاهانه تری در مورد محصولاتی که استفاده می کنیم، داشته باشیم. توجه به مواد شیمیایی موجود در شوینده هایی که استفاده می کنیم ضروری است و در صورت امکان، موادی را انتخاب کنید که اثرات مضر کمتری بر محیط زیست دارند.
