Elemente und Moleküle, Schulbuch

255 15.3 WaSchMiTTelinhalTSSTOFFe Waschmittel Tenside Builder Cobuilder Alkalien Bleichmittel Aufheller Enzyme Inhibitoren Anionische T. Niotenside Amphotere T. Zeolithe organische Komplex- bildner Lipasen Proteasen Amylasen Cellulasen Vergrauungs-I. Korrosions-I. Farbstoff- übertragungs-I. Schaum-I. Anteile in % 7–19 20–30 2–7 5–20 10–20 0,1–0,2 0,1–0,3 0,5–1 Abb. 255.2: Verteilung der Wasserhärten in Österreichs Haushalten ■ 255.1: Modellversuch für die Wirkungs- weise von Enthärtern Da die härtebildenden Ionen farblos sind und auch Kalkfällungen schwer sichtbar sind, behilft man sich mit Ersatzstoffen. Den härtebildenden Ionen entspricht das Fe 3+ -Ion, dem Kalk das rotgefärbte Eisen(III)-thiocyanat. Fe 3+ + 3 SCN – → Fe(SCN) 3 gelblich rot Gib zu einer Eisen(III)-chlorid-Lösung eini- ge Tropfen Kaliumthiocyanat. Zu der roten Lösung füg einige Tropfen Waschmittel-Lö - sung oder eine Lösung eines Enthärters zu. Es erfolgt Entfärbung. Fügt man den Ent- härter gleich der Eisen(III)-chlorid-Lösung zu, kann die rote Verbindung nicht gebildet werden. Analog wird die Bildung von Kalk verhindert. ■ 255.2: Die Wirkung von Bleichmitteln Füll eine Proberöhre ca. zur Hälfte mit Was- ser und gib einige Tropfen Tinte dazu! Durch Zugabe eines Bleichmittels erfolgt Entfär- bung (ev. vorsichtig erwärmen). Entsorgung: Abfluss SCHÜLeRVeRSUCHe ■ 255.3: Wirkung eines Aufhellers Ein Wattebausch wird mit der Lösung eines optischen Aufhellers an einer Stelle befeuch- tet. Betrachtet man den Wattebausch im UV- Licht, erkennt man die Wirkung des Aufhellers. LeHReRVeRSUCH 15.3 WASCHMIttELINHALtSStOFFE Waschmittelaufbaustoffe (Builder) • Bleichmittel • Enzyme • Optische Aufheller • Sonderzusätze Tenside sind in allen Waschmitteln und auch in vielen anderen Reinigungsmitteln enthalten. Neben der Grenzflächenspannung besitzt aber auch die Wasserhärte einen störenden Einfluss auf den Waschprozess (Abb. 255.2, siehe Seite 119). Die Calcium- und Magnesium-Ionen bilden in der Hitze wasserunlösliche Verbindungen (Kalk und Magnesiumcarbonat), die die Maschine und Wäsche schädigen können. Ca(HCO 3 ) 2 → CO 2 ↑ + H 2 O ↑ + CaCO 3 ↓ Auch die Waschwirkung mancher Tenside wird durch diese Ionen gestört. Man setzt daher Verbindungen zu, die die Calcium- und Magnesium-Ionen unwirksam machen. Die Wasserenthärtung erfolgt durch Komplexbildung (zB bei Polyphosphaten) oder durch Ionenaustausch (zB bei Zeolith). In Österreich besteht eine Begrenzung der Phosphatmenge. In der Praxis werden aber nur phosphatfreie Waschmittel vertrie- ben, da eine „Doppelproduktion“ zu teuer wäre. (Versuch 255.1) Auf der Waschmittelverpackung erscheinen Wasserenthärter unter der Bezeichnung Waschmittelaufbaustoffe („ Builder “). Zu diesen Aufbaustoffen zählen auch basische Stoffe, zB Natriumcarbonat, durch deren Beimengung ein optimaler pH-Bereich eingestellt werden kann. Nicht alle Verschmutzungen lassen sich durch Tenside und Waschmittelaufbaustof - fe allein entfernen. Für färbige Verschmutzungen setzt man Bleichmittel (zB Natri- umperborat, Natriumpercarbonat) zu. Das Bleichmittel zerstört den Farbstoff durch Oxidation. Die optimale Wirktemperatur für Natriumperborat liegt erst bei ca. 60 °C. Aus diesem Grund setzt man Feinwaschmitteln Bleichaktivatoren (zB TAED) zu, die auch bei geringerer Temperatur eine Bleichwirkung ermöglichen. (Versuch 255.2) Es werden auch Enzyme eingesetzt, die eine fettspaltende, eiweißspaltende oder stärkespaltende Wirkung besitzen. Das intensive Weiß der Wäsche wird durch optische Aufheller bewirkt. Diese Subs- tanzen wandeln unsichtbares UV-Licht in sichtbares Blaulicht um. Blaustichiges Weiß wirkt frischer als gelbstichiges, vergilbtes Weiß. Früher setzte man blaue Farbstoffe zu, um diesen Effekt zu erzielen. (Versuch 255.3) Weiters setzt man Waschmitteln Duftstoffe , Vergrauungsinhibitoren , Korrosions- inhibitoren und Schaumregulatoren zu (Abb. 255.1). Der Trend in der Waschmittelindustrie geht immer mehr zu Waschmittelkonzentra - ten. Dies wird einerseits durch eine verbesserte Wirkstoffkombination, andererseits durch den Verzicht auf so genannte Stellmittel erreicht. Waschmittel enthielten bis zu 40 % Stellmittel (zB Natriumsulfat), das keinerlei Waschwirkung hat. Je konzent - rierter ein Waschmittel ist, desto wichtiger ist es, auf die richtige Dosierung zu ach- ten. Die Dosierung richtet sich bei modernen Waschmitteln nur mehr nach dem Verschmutzungsgrad der Wäsche. Die örtliche Wasserhärte spielt im Gegensatz zu früher keine Rolle mehr. 60% 25% 15% < 10 °d 10–16 °d > 16 °d Abb. 255.1: Bestandteile eines Waschmittels Themenbereiche und Selbsttest zu Kapitel 15 siehe Seite 278 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv