無機(jī)助劑有碳酸鹽、磷酸鹽、焦磷酸鹽、硅酸鹽、硼酸鹽等無機(jī)鹽類。這些洗滌助劑可以降低表面活性劑的臨界膠束濃度,螯合金屬離子使硬水軟化。在清洗劑中加入這些助劑,即使降低表面活性劑的用量,也能很好的發(fā)揮洗滌效果,在堿性條件下還能進(jìn)一步提高洗滌力。
1.磷酸鈉
分子式為Na3P()4?12玦0,無色晶體。相對密度1.62O熔,點(diǎn)73.4乞。在干燥空氣中風(fēng)化。熱至100乞時(shí)失去結(jié)晶水而成為無水物。溶于水,在水溶液中幾乎全部分解為磷酸氫二鈉和氫氧化鈉,所以溶液呈強(qiáng)堿性反應(yīng)。主要用作軟水劑、鍋爐清洗劑、金屬防銹劑、糖汁凈化劑等。
2.磷酸氫二鈉
別名磷酸二鈉,分子式Na2HPO4-12H2O,無色透明單斜晶系棱形晶體。相對密度1.52。熔點(diǎn)34.6無。在空氣中迅速風(fēng)化。溶于水,水溶液呈弱堿性。不溶于乙醇,在1。0乞失去結(jié)晶水而成為無水物。在高于30乞的溫度下由水溶液中結(jié)晶為七水物。用作鍋爐軟水劑。
3.磷酸二氫鈉
別名磷酸一鈉,分子式NaH2PO4-H2O,無色斜方晶體。相對密度2.040熔點(diǎn)60乞。有無水物、一水物和二水物三種。無水物為白色結(jié)晶粉末,微吸濕,易溶于水。一水物系五色斜方結(jié)晶,易溶于水,不溶于醇。二水物易溶于水,在潮濕空氣中易結(jié)塊,LOOT時(shí)脫水成為無水物。水溶液都呈堿性。主要用作清洗劑的助劑,在鍋爐水質(zhì)處理、醫(yī)藥工業(yè)作酸度緩沖劑。
4.焦磷酸鈉
別名磷酸四鈉,分子式Na4P207O白色細(xì)粉或結(jié)晶,有無水物和十水化合物兩種。無水物相對密度2.45,熔點(diǎn)880T,易溶于水。十水物是具有光澤的無色單斜晶系結(jié)晶,相對密度1.815,熔點(diǎn)94Y,溶于水,不溶于乙醇和氨,在水中的溶解度為11%,隨水溫升高而增溶。焦磷酸鈉能與金屬離子絡(luò)合,每100g焦磷酸鈉能絡(luò)合8.3g鎂離子。并對于含氧漂白劑是穩(wěn)定的,但對皮膚有影響,對金屬有腐蝕作用,使用時(shí)應(yīng)加以注意。
5.焦磷酸鉀
別名磷酸四鉀,分子式K4P207o白色粉末或塊狀,熔點(diǎn)1100Y,溶于水,不溶于乙醇。水溶液呈堿性。在25P時(shí),在水中的溶解度為190g/100g水,稍有潮解性。焦磷酸鉀的一水物與三水物在300P時(shí)會失去全部結(jié)晶水,其性質(zhì)與焦磷酸鈉相似。主要用作重垢型液體清洗劑的助劑,以提高洗滌性能。
6.三聚磷酸鈉
分子式為N^P’Oe,俗稱五鈉,白色顆粒或粉末狀物,有無水和六水化合物。有潮解性。溶于水,在25Y水中溶解度為13%,水溶液呈堿性,在室溫下相當(dāng)穩(wěn)定。三聚磷酸鈉能與鈣、鎂及其他重金屬離子起絡(luò)合反應(yīng),生成溶于水的絡(luò)合物,起到軟化水的作用。在pH值在4.3-14的范圍內(nèi)具有較強(qiáng)的緩沖作用,使洗滌液的pH值保持在最佳范圍內(nèi),以保證洗滌效果。三聚磷酸鈉本身具有表面活性劑的一般特性,對固體顆粒有很強(qiáng)的分散力和懸浮力,與清洗劑配用可防止污垢再沉積,提高洗滌去污力。三聚磷酸鈉還有乳化和穩(wěn)定乳化的作用,在去除油垢方面有良好的效果,它也是金屬表面和其他硬表面清洗劑極好的原料。
7.六偏磷酸鈉
約2.5。熔點(diǎn)約616Y(分解)。有較強(qiáng)的吸濕性能。溶于水,不溶于有機(jī)溶劑。在溫水、酸或堿溶液中易水解為正磷酸鹽。其水溶液呈中性。六偏磷酸鈉同鈣離子絡(luò)合能力很強(qiáng),但隨溶液pH值增加,其作用減弱。它的缺點(diǎn)是水解性和吸濕性。但是在工業(yè)清洗劑中,尤其是配制金屬清洗劑和塑料等硬表面清洗劑中較受歡迎,因?yàn)榱姿徕c在濃度大時(shí)有抑制腐蝕作用,對皮膚影響較小。
8.三偏磷酸鈉
分子式為Na’P’O”白色粉狀結(jié)晶,相對密度2.54,30Y以上在水中的溶解度大于30%。35乞以上無穩(wěn)定的水合物。1%水溶液呈中性。在30?90乞和相對濕度50%?100%的條件下吸濕性小。無毒性。主要用作清洗劑原料,還可用于生產(chǎn)干燥漂白劑、自動(dòng)餐具清洗劑等。
9.碳酸鈉
俗稱純堿,分子式為NazCO',是合成清洗劑中普遍使用的重要無機(jī)助劑。外觀為白色結(jié)晶粉末,相對密度2.53,熔點(diǎn)851Y。易溶于水,1%純堿溶液的pH值約為10.9。當(dāng)純堿吸收空氣中的二氧化碳和水分時(shí),會部分變成碳酸氫鈉,并發(fā)生結(jié)塊現(xiàn)象。純堿與水結(jié)合形成多種“水合物”,其中一水物較穩(wěn)定。
純堿作為一種無機(jī)電解質(zhì),除能降低臨界膠束濃度外,還因其發(fā)生水解,電解質(zhì)呈堿性,這顯然有利于洗滌過程,發(fā)揮助洗作用。同時(shí),純堿本身能與酸性污垢發(fā)生皂化或中和反應(yīng),即去除了污垢又增強(qiáng)了洗滌性能。
10.硅酸鈉
俗稱水玻璃、泡花堿一,分子式可表示為Na2O-nSiO2-%玦0,其中Na?。、Si。?以不同的比例結(jié)合,結(jié)晶水含量也不同,因此組成的產(chǎn)品性狀不同。硅酸鈉外形有固體和液體兩種,商品以液體較為普遍。硅酸鈉性質(zhì)隨分子中Si。?和Na2O的比值而不同,此比值稱為模數(shù),模數(shù)在3以上的稱為中性硅酸鈉,3以下的稱為堿性硅酸鈉。液體硅酸鈉外觀分為無色、青灰、黃綠、黃
色、微紅透明或半透明黏稠液體,最佳者為無色液體,其透明度易受溶液內(nèi)少量懸浮體影響而呈渾濁。能溶于水,高模數(shù)的液體黏度很大。清洗劑中最為常用的是模數(shù)2.4和3.36的液體硅酸鈉。硅酸鈉在合成清洗劑中的作用主要有以下幾點(diǎn)。
(1)緩沖作用。硅酸鈉能夠使溶液pH值維持穩(wěn)定,其緩沖效果約為其他堿類的兩倍。這一點(diǎn)對于要求在堿性條件下進(jìn)行的洗滌尤為重要,它既保證了洗滌效果,又間接地或直接地降低了清洗劑的消耗。
(2)對織物的保護(hù)作用。在pH值相同的條件下洗滌,不像其他堿那樣損傷織物纖維,而起到保護(hù)織物強(qiáng)度的作用。
(3)硅酸鈉具有很好的懸浮能力和穩(wěn)定懸浮系統(tǒng)的能力。因此,它在清洗劑配方中能起防止污垢再沉積作用。這就是清洗劑中加入硅酸鈉能提高去污力,保持織物白度的重要原因。
(4)硅酸鈉還能增加清洗劑溶液的乳化力和乳化穩(wěn)定性。弱堿性硅酸鈉是礦物油和植物油的良好乳化劑。
(5)硅酸鈉對于金屬具有抗腐蝕作用。在清洗劑中加入硅酸鈉能克服硫酸鹽和磷酸鹽組分對金屬的腐蝕。它對鋁和銅等金屬具有特殊的保護(hù)作用。
11.硫酸鈉
俗稱元明粉、無水芒硝,分子式Na2S04o工業(yè)用硫酸鈉是將粗硝(硫酸鈉的10水合物并含有其他雜質(zhì))精制而得。產(chǎn)品為白色粉末,相對密度2.698。熔點(diǎn)88VC。溶液呈中性,無色透明。硫酸鈉味咸苦,易溶于水,在33P左右溶解度最大。
硫酸鈉是清洗劑配方中價(jià)格最低廉的電解質(zhì)配料。由于它的存在,改善了溶液表面張力,增強(qiáng)了潤濕效果。在減少活性物用量的情況下,也能提高整體活性,具有輔助去污作用。使用硫酸鈉可以收到降低活性物消耗、提高去污能力的效果。因此,硫酸鈉在民用及工業(yè)用清洗劑中廣泛使用。
12,漂白劑
氫和次氯酸鈉。
(1)過碳酸鈉,分子式2Na2CO3-3H202o它是以碳酸鈉水溶液與過氧化氫水溶液并與二氧化碳?xì)怏w混合攪拌下制得。產(chǎn)品為白色顆粒狀,流動(dòng)性好,溶于水,其溶解度隨溫度升高而增大。2%~3%的水溶液pH值為10.3。在相對濕度為80%和室溫下儲存8個(gè)月,分解不超過5%,但含水量超過2%時(shí)易分解。在水溶液中分解為玦0和Na2CO3,進(jìn)而放出新生態(tài)氧,起氧化漂白作用。
(2)過硼酸鈉,分子式為NaBO2-H2O2-3H2O或NaBO3-4H20o它是由硼砂或硼酸與堿、過氧化氫反應(yīng)的產(chǎn)物。產(chǎn)品為白色、無臭、顆粒狀或結(jié)晶粉末,不易溶于冷水,易溶于熱水。在40Y或濕熱空氣中能自行分解放出氧。
過硼酸鈉是一種溫和的含氧漂白劑,而釋放氧后的硼酸鈉本身也具有一定的助洗功能。、因此,清洗劑工業(yè)選用它作為助劑,可以提高去除污垢、污斑的效果,增強(qiáng)潔白度。它也用于油脂和化學(xué)原料的漂白、脫臭等。過硼酸鈉在對動(dòng)物纖維(如羊毛、絲綢等)漂白時(shí),沒有顯著的傷害,但應(yīng)盡量在較低溫度下使用。
(3)過氧化氫,分子式H2O2,俗稱雙氧水。純凈的過氧化氫為黏性透明液體,略顯藍(lán)色。相對密度1.438。沸點(diǎn)151.4T0市售產(chǎn)品濃度一般為30%的水溶液,相對密度1.101,沸點(diǎn)106Y。可溶于水、乙醇、乙醵。過氧化氫的化學(xué)性質(zhì)相當(dāng)不穩(wěn)定,加熱煮沸、受震動(dòng)、遇有機(jī)物等均易分解,甚至爆炸。水溶液也分解(分解速度與溫度或濃度成正比),分解時(shí)放出氧和熱,具有很強(qiáng)的氧化能力,是強(qiáng)氧化劑。在清洗劑中,過氧化氫用作單體漂白劑,如在金屬清洗劑中用于除鐵銹,食品工業(yè)清洗劑中用于殺菌消毒。更多的用于油脂漂白,棉、絲、毛、皮、羽毛的漂白等。
(4)次氯酸鈉,分子式NaClO?5H20o它是以氫氧化鈉為原料,在38弋以下通入氯氣反應(yīng)制得。產(chǎn)品呈微黃色液體,相對密度1.2~1.28。化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,因而不能久存不用。因其受光、受熱及重金屬離子和pH值變化而影響產(chǎn)品分解,釋放出游離氯,能殺滅細(xì)菌,故可作為殺菌消毒劑。
在堿性條件下,次氯酸鈉較為穩(wěn)定。溶于水后,形成氫氧化鈉與次氯酸,進(jìn)一步分解生成氯化氫和新生態(tài)氧[0],[0]的氧化漂白能力很強(qiáng),能將色素破壞達(dá)到漂白的目的。因此,次氯酸鈉可作為氧化漂白劑。
由于次氯酸鈉有上述功能和作用,在制皂油脂漂白、合成清洗劑單體漂白、紡織印染行業(yè)纖維的漂白處理、食品行業(yè)的殺菌、消毒洗滌以及民用殺菌、消毒等方面都有應(yīng)用。
13.沸石
沸石又稱4A沸石,化學(xué)組成為Na20-Al203-2SiO2,4.5H2O,屬鋁硅酸鹽類。白色固體顆粒,呈網(wǎng)絡(luò)式結(jié)構(gòu),內(nèi)含均勻小孔,孔徑4pm左右,比表面積約600m2/go不溶于水和有機(jī)溶劑,能溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿。加熱超過800乜時(shí),重新結(jié)晶形成白硅石般的結(jié)構(gòu)。吸附分子的能力很強(qiáng),可吸附水分、液體、氣體及不飽和的有機(jī)物質(zhì)。沸石能降低表面活性劑的臨界膠束濃度和表面張力,提高增溶性和泡沫力,對表面活性劑的吸附力是三聚磷酸鈉的5倍,這表明當(dāng)合成清洗劑采用附聚法或干混法成型時(shí),含有沸石的合成清洗劑中可配入更多的表面活性劑。沸石不但能根據(jù)分子的大小有選擇的吸附,還能根據(jù)分子化學(xué)極性的相對強(qiáng)度而優(yōu)先吸附某些氣體或液體的分子。對鈣、鎂離子有交換能力。在溶液中呈堿性,有緩沖作用,具有分散性能和抗再沉積性能,同表面活性劑有協(xié)同效應(yīng)。對魚類、藻類及人體都是安全的。用作清洗劑的助劑,以取代三聚磷酸鈉。