Отбеливатель

<час />

Фон

Отбеливатель - это химическое соединение, полученное из природных источников, используемое для отбеливания тканей. Отбеливатель работает за счет процесса окисления или изменения соединения путем введения молекул кислорода. Пятно - это, по сути, химическое соединение, и добавление отбеливателя разбивает молекулы на более мелкие элементы, так что оно отделяется от ткани. Моющее средство и перемешивание стиральной машины ускоряют процесс очистки. Дезинфицирующие свойства отбеливателя действуют таким же образом:микробы уничтожаются и обезвреживаются под действием кислорода. В промышленности для отбеливания материалов, таких как бумага , используются различные формы отбеливателя. и дерево, хотя большая часть отбеливателя используется для стирки тканей.

История

Люди веками отбеливали ткани; Древние египтяне, греки и римляне отбеливали материалы. Уже в 300 <малом> до н. Э. , кальцинированная сода, приготовленная из обожженных морских водорослей, использовалась для очистки и отбеливания ткани. В средние века голландцы усовершенствовали отбеливание тканей в процессе, называемом крофтингом, когда ткани раскладывали на больших полях для максимального воздействия солнечного света. Текстильные фабрики даже в Шотландии отправляли свой материал в Нидерланды для этого отбеливания. Эта практика быстро распространилась по Европе, и поля отбеливания были зарегистрированы в Великобритании еще в 1322 году. В 1728 году компания по отбеливанию, использующая голландские методы, открыла свой бизнес в Галлоуэе, Шотландия. В этом процессе ткани замачивали в растворе щелочи в течение нескольких дней, а затем «протирали» или стирали. Затем ткани расстилали на траве на несколько недель. Этот процесс повторяли пять или шесть раз до достижения желаемой белизны. Затем ткань обрабатывали простоквашей или пахтой, снова расклеивали и раскладывали. Этот метод был длительным и утомительным, и он монополизировал большие участки земли, которые могли быть использованы для ведения сельского хозяйства.

В конце 18 века ученые открыли химическое вещество, которое имело тот же эффект, что и крофтинг, но дало гораздо более быстрые результаты. В 1774 году шведский химик Карл Вильгельм Шееле открыл химический элемент хлор, сильно раздражающий желто-зеленый газообразный галоген. В 1785 году французский ученый Клод Бертолле обнаружил, что хлор является отличным отбеливающим средством для тканей. Некоторые операторы фабрик пытались подвергнуть свои ткани воздействию газообразного хлора, но процесс был настолько громоздким, а испарения настолько сильными, что вскоре от этих попыток пришлось отказаться.

Недалеко от Парижа, в городке Жавель, Бертолле открыл небольшой завод по производству нового продукта под названием «Eau de Javelle». Обесцвечивающий порошок состоял из поташа (кальцинированной соды), который абсорбировал газообразный хлор. В 1799 году шотландский химик Чарльз Теннант изобрел еще один обесцвечивающий порошок. В первые годы промышленной революции его запатентованный порошок извести широко использовался для отбеливания различных тканей и бумажных изделий. Для приготовления отбеливателя гашеную известь (известковую, обработанную водой) тонко насыпали на бетонный или свинцовый пол в большом помещении. В комнату закачивали газообразный хлор для поглощения известью. Хотя порошок был эффективным отбеливателем, он был химически нестабильным. Это было Сырьем для изготовления бытового отбеливателя является хлор, каустическая сода и вода. Хлор и каустическая сода производятся путем пропускания электричества постоянного тока через раствор хлористого натрия в процессе, называемом электролизом. обычно использовался примерно до Первой мировой войны, когда были введены жидкие растворы хлора и гипохлорита натрия - предшественников современных бытовых отбеливателей. Примерно в это же время исследователи обнаружили, что инъекция соли вода с помощью электрического тока разрушила молекулы соли (хлорида натрия) и образовала соединение, называемое гипохлоритом натрия. Это открытие сделало возможным массовое производство отбеливателя из гипохлорита натрия или хлора.

Типы отбеливателей

Сегодня отбеливатель можно найти почти в каждом доме. Он отбеливает ткани и удаляет пятна за счет химической реакции, которая разрушает нежелательный цвет на более мелкие частицы, которые легко удаляются при стирке. Двумя типами бытовых отбеливателей являются хлорный отбеливатель и пероксидный отбеливатель. Пероксидный отбеливатель был представлен в 1950-х годах. Хотя он помогает удалять пятна, особенно при более высоких температурах стирки, он не отбеливает большинство цветных материалов и не ослабляет ткани, как отбеливатель из гипохлорита натрия. Пероксидный отбеливатель не дезинфицирует и обычно добавляется в стиральные порошки, которые рекламируются как безопасные для цвета. Он также имеет более длительный срок хранения, чем хлорный отбеливатель. Пероксидный отбеливатель чаще используется в Европе, где стиральные машины производятся с внутренними нагревательными змеевиками, которые могут повышать температуру воды до точки кипения.

Наиболее распространенной формой бытового отбеливателя в США является хлорный отбеливатель. Он наиболее эффективен при удалении пятен и дезинфекции тканей. Хлорный отбеливатель дешев в производстве и эффективен как при теплой, так и при горячей температуре стирки. Однако он обладает сильными химическими свойствами, которые могут ослаблять текстильные волокна.

Дезинфицирующие свойства хлорного отбеливателя также могут быть полезны вне прачечной. Хлорный отбеливатель дезинфицирует питьевую воду там, где произошло загрязнение грунтовых вод, поскольку он является мощным бактерицидным средством. Впервые он был использован для дезинфекции питьевой воды в водохранилище Кротон в Нью-Йорке в 1895 году и одобрен правительством для дезинфекции оборудования в пищевой промышленности. В последние годы активисты общественного здравоохранения продвигали отбеливатель как недорогой метод дезинфекции игл лиц, употребляющих наркотики внутривенно.

Сырье

Сырьем для изготовления бытового отбеливателя является хлор, каустическая сода и вода. Хлор и каустическая сода производятся путем пропускания электричества постоянного тока через раствор хлористого натрия в процессе, называемом электролизом. Хлорид натрия, поваренная соль, поступает из шахт или подземных колодцев. Соль растворяется в горячей воде с образованием солевого раствора, который затем обрабатывается от примесей, прежде чем он вступит в реакцию в электролитической ячейке.

Производственный
процесс

Производство отбеливателя из гипохлорита натрия требует нескольких этапов. Все этапы могут быть выполнены на одном крупном производственном предприятии, либо хлор и каустическая сода могут быть доставлены с разных заводов на площадку реактора. И хлор, и каустическая сода являются опасными химическими веществами и перевозятся в соответствии со строгими правилами.

Подготовка компонентов

• 1 Каустическая сода обычно производится и поставляется в виде концентрированного 50% раствора. По месту назначения этот концентрированный раствор разбавляется водой с образованием нового 25% раствора.
• 2 Тепло создается, когда вода разбавляет крепкий раствор едкого натра. Разбавленный едкий натр охлаждают перед вступлением в реакцию.

Химическая реакция

• 3 Хлор и раствор едкого натра реагируют с образованием отбеливателя из гипохлорита натрия. Эта реакция может происходить в периодическом режиме объемом около 14 000 галлонов или в реакторе непрерывного действия. Для создания гипохлорита натрия через раствор едкого натра пропускают жидкий или газообразный хлор. Реакция хлора и каустической соды практически мгновенная.

Охлаждение и очистка

• 4 Затем отбеливающий раствор охлаждают, чтобы предотвратить разложение.
• 5 Часто этот охлажденный отбеливатель отстаивают или фильтруют для удаления примесей, которые могут обесцветить отбеливатель или катализировать его разложение.

Доставка

• 6 Готовый отбеливатель из гипохлорита натрия отправляется на завод по розливу или разливается в бутылки на месте. Бытовой отбеливатель обычно представляет собой 5,25% гипохлорита натрия в водном растворе.

Контроль качества

На предприятии по производству отбеливателя конечный раствор гипохлорита натрия пропускается через серию фильтров для удаления любых оставшихся примесей. Он также проверяется, чтобы убедиться, что он содержит ровно 5,25% гипохлорита натрия. Безопасность является первоочередной задачей на производственных предприятиях из-за присутствия летучего газообразного хлора. Когда хлор производится вне реакторной установки, он перемещается в жидкой форме в специально сконструированных железнодорожных цистернах с двойными стенками, которые не разорвутся в случае крушения. По прибытии на завод жидкий хлор перекачивается из цистерн в сборную ванну. В качестве меры безопасности цистерны имеют запорную арматуру, которая работает совместно с системой обнаружения хлора. В случае утечки хлора система обнаружения запускает устройство на резервуаре, которое автоматически прекращает передачу жидкости через 30 секунд.

Внутри объекта баки с хлором размещены в закрытом помещении, называемом автомобильным сараем. Это закрытое помещение оборудовано «скрубберами» для удаления любого выделяющегося газообразного хлора, который вреден для человека и окружающей среды. Скруббер, подобный вакууму, вдыхает газообразный хлор из замкнутого пространства и впрыскивает в него едкий натр. Это превращает его в отбеливатель, который используется в производственном процессе. Несмотря на эти меры предосторожности, для персонала завода регулярно проводятся учения по технике безопасности и противопожарные тренировки.

Особенности
упаковки

Бытовой отбеливатель из гипохлорита натрия был представлен американцам в 1909 году и продавался в стальных контейнерах, затем в стеклянных бутылках. В начале 1960-х годов появление пластиковых кувшинов привело к появлению более дешевой, легкой и небьющейся альтернативы упаковке. Это снизило затраты на транспортировку и защитило безопасность рабочих, участвующих в транспортировке и погрузке-разгрузке. Кроме того, толстый пластик не позволял ультрафиолетовому свету проникать в отбеливатель, что улучшало его химическую стабильность и эффективность. Однако в последние годы пластиковые контейнеры стали проблемой для окружающей среды из-за того, что материал разлагается на свалке за время. Многие компании, которые зависят от пластиковой упаковки, в том числе производители отбеливателя, начали сокращать количество пластика в своей упаковке или использовать переработанный пластик. В начале 1990-х годов компания Clorox представила в своей упаковке смолы для вторичного потребления (PCR). Новые бутылки представляют собой смесь первичного полиэтилена высокой плотности (HDPE) и 25% переработанного пластика, в основном из прозрачных бутылок типа кувшина для молока.

Безопасность потребителей

Промышленность по производству отбеливателя подверглась критике в 1970-х годах, когда общественность забеспокоилась о влиянии бытовой химии на здоровье человека. Диоксин, канцерогенный побочный продукт химического производства, часто встречается в промышленных продуктах, используемых для отбеливания бумаги и дерева. В своей окончательной бутылочной форме обычный отбеливатель из гипохлорита натрия не содержит диоксинов, потому что для существования диоксинов хлор должен находиться в газообразном состоянии. Однако газообразный хлор может образовываться при контакте отбеливателя с кислотой, входящей в состав некоторых чистящих средств для унитазов, а на этикетках бытового отбеливателя содержатся конкретные предупреждения против такой комбинации.

Помимо опасности диоксинов, потребителей также беспокоит токсичность хлора в отбеливателе из гипохлорита натрия. Однако процесс стирки деактивирует потенциально токсичный хлор и вызывает образование соленой воды. После того, как промывочная вода попадает в систему водоснабжения через бытовую канализацию, городские установки для фильтрации воды удаляют оставшиеся следы хлора.