UNIVERSITATEA DE STAT DIN MOLDOVA

Facultatea Chimie şi Tehnologie Chimică

Catedra Chimie Industrială şi Ecologică

Teză de licență

INFLUENŢA ADAOSURILOR ASUPRA PROPRIETĂŢILOR COCAMIDOPROPYL BETAINEI

Icircndeplinit studenta anIII

Moraru Nadejda

Verificat dr ls

Aliona Mereuţa

Chişinău 2011

1

Cuprins

INTRODUCERE I1 Actualitatea temeiI2 Scopul lucrăriiII INVESTIGAŢII BIBLIOGRAFICE II1 Noţiuni de detergenţi şi agenţi activi de suprafaţăII2 Proprietăţile fizico-chimice ale substanţelor tensioactiveII21 Modificarea tensiunii superficiale şi interfaciale icircntre două fazeII22 EmulsionareaII23 DezemulsionareaII24 SpumareaII25 UmectareaII26 SpălareaII3 Adaosurile de condiţionareII31 Adaosuri mineraleII32 Adaosuri organiceII4 AutoșamponulIII PARTEA EXPERIMENTALĂIII1 Aparatematerial și reactiviIII2 Metodica lucrărilor de cercetareIII22 Determinarea puterii de spumareaIII23 Determinarea capacității de spălareIII24 Determinarea pH-uluiIV REZULTATE ȘI DISCUȚIIIV1 Caracteristica produsului commercial Amfotensid B 5IV2 Studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra soluției de lucru de

cocamidopropyl betainăIV21 Determinarea capacității de spumare IV22 Determinarea stabilității spumeiIV23 Determinarea capacității de spălareIV24 Determinarea pH-luiIV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru de

cocamidopropyl betainăIV31 Determinarea capacității de spumareIV32Determinarea stabilității spumeiIV33Determinarea capacității de spălareIV34 Determinarea pH-luiCONCLUZIE BIBLIOGRAFIEAnexa1Anexa2

33455778891010121217181919191922232424

2526272728

293031323335363739

2

IINTRODUCERE

I1 Actualitatea temei

Icircncepicircnd cu anul 2000odată cu stabilizarea economiei icircn Republica moldovase observă o creștere continuă a numărului de automobile importate Conform datelor statistice icircn ultimii trei ani icircn republica Moldova au fost importate 472780 unități de transport Odată cu automobilele importatorii moldoveni sunt nevoiți să importe produse pentru icircngrijirea lor inclusiv și autoșamponul Costul ridicat al șamponului auto importat precum și posibilitatea de a-l produce pe piața internă a și determinat elaborarea formulei sale de producere

Astăzi spălătoriile auto ne pun la dispoziție o gamă largă de autoșamponuri cu diferite adaosuri pentru icircngrijirea tuturor părților componente ale autovehiculelor Cele mai recomandate brenduri de șamponuri auto sunt

Pentru curățare și degresare (Delta force 2000 Super HI-FOAM Delta force PLUSetc)

Pentru curățare manuală (MUSKATEER SPEEDY NANOProfil WASHampWAXetc)

Pentru curățarea motoarelor (MOTOR CLEANER REMOVERampGLUE etc)

Componentul de bază al auoșampunului este substanța tensioactivă la care i se mai adaugă diferiți aditivi conferindu-i diferite proprietăți suplimentare Cocamydopropyl Betaina este una din cele mai folosite tenside icircn producerea șampourilor auto deoarece este biodegradabilăare o capacitate de spumare icircnaltă nu provoacă iritații și cel mai important icircn amestec cu aditivii icircși păstrează proprietățile fizico-chimice

3

I2 Scopul lucrării

Scopul lucrării a fost studiul influenței carbonatului de natriu și Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice ale cocamidopropyl betainei

Obiectivele

Analiza literaturii și familiarizarea cu caracteristicile de bază a STA procesul de spălare și compoziția chimică a șamponurilor auto

Determinarea capacității de spumare și stabilitatea spumei a soluției de lucru cu diferite concentrații de adaos

Determinarea capacității de spălare a soluției de lucru cu diferite concentrații de adaos

Determinarea valorii pH-lui soluțiilor cu diferite concentrații de adaos

Stabilirea concentrației optime de adaos la care soluția de lucru manifestă cele mai bune proprietăți

4

IIINVESTIGAŢII BIBLIOGRAFICE

II1 Noţiuni de detergenţi şi agenţi activi de suprafaţă

Icircn sfera noţiunii de agenţi active de suprafaţă sau de agenţi superficiali se icircnglobează o

mare varietate de compuşi chimici care acumulicircndu-se la suprafeţele de separaţie sicircnd capabili

să modifice puternic chiar icircn concentraţii foarte mici proprietăţile superficiale ale lichidelor icircn

care se dizolvă După diferitele lor utilizări principale agenţii de suprafaţă se impart icircn

detergenţi agenţi de udare agenţi de emulsionare agenţi de dispersie agenţi de dispersie etc

Toate aceste produse prezintă o structură molecular asimmetrică compusă din două părţi

cu proprietăţi fundamental diferite una nepolară sau slab polară (de natură hidrocarbonată) şi

alta puternic polară (ionizabilă sau neionizabilă) Partea nepolară este insolubilă icircn apă

(hidrofobă) şi icircn lichide puternic polare icircn schimb este uşor solubilă icircn uleiuri (lipofilă) şi icircn

general icircn lichide nepolare Partea polară din contra este hidrofilă şi deci lipofobă Datorită

diverselor afinităţi pe care le prezintă pentru diferite faze astfel de molecule se numesc şi

amfipatice (amfifile)

Acumularea agenţilor de suprafaţă la interfaţe (şi deci modificarea puternică a

proprietăţilor superficial ale lichidelor icircn care sicircnt dizolvaţi) se datoreşte tocmai acestei structure

asimetrice a moleculelor lor care prezintă afinităţi diferite faţă de diferitele faze care formează

sistemul Structura de adsorbţie care se formează serveşte ca legătură icircntre fazele insolubile

Starea mai mult sau mai puţin condensată a acestui strat determină acţiunea predominant a

agentului de suprafaţă respestiv de agent de spălare de emulsionant spumant muiant (agent de

udare) etc Această stare a stratului de adsorbţie este condiţionată de

Balanţa dintre proprietăţile hidrofile (lipofobe) şi hidrofobe (lipofile)

Natura grupri hidrofile

Natura grupei hidrofile

Temperature şi concentraţia de lucru

Stratul de adsorbţie se formează pe suprafața moleculelor dizolvate icircn soluţie Aceste

molecule ca urmare a existenţei părţii lor cu afinitate foarte foarte redusă pentru dizolvant caută

să iasă din soluţie migricircnd la suprafaţă (interfaţă) unde se orientează preferenţial Suprafaţa nu se

poate icircnbogăţi la infinit cu molecule şi pentru fiecare concentraţie se atinge pentru fiecare strat

5

superficial o concentraţie limită corespunzicircnd la un echilibru icircntre fluctuaţiile de molecule din

soluţie şi suprafaţă Peste această concentraţie icircn soluţie icircncep să se formeze micelle coloidale

datorită faptului că părţile nesolvatate se asociază pentru a avea o suprafaţă de contact cicirct mai

mică cu faza faţă de care nu prezinză afinitate Din aceasta rezultă că densitatea superficial

maximă este atinsă la suprafaţa primelor micelle adică icircn momentul icircn care icircncetează dizolvarea

sub formă molecular-dispersă totodată icircncepicircnd din acest moment stratul de adsorbţie se

formează practice instantaneu

Aşadar structura asimetrică a moleculelor şi proprietatea de a forma icircn soluţii asociaţii

micelare de dimensiuni coloidale reprezintă o proprietate comună tuturor agenţilor de suprafaţă

Detergenţii sicircnt agenţi de suprafaţă total sau icircn foarte mare măsură calităţile săpunurilor

alcaline cu 12-18 atomi de carbon icircn moleculă fără icircnsă a avea defectele acestora

S-au adoptat termenii de agenţi de suprafaţă sau agenţi superficiali şi de detergenţi deşi icircn

acest domeniu nu există icircncă o terminologie recunoscută Icircn literature de specialitate se icircnticirclneşte

o varietate de termini pentru aceeaşi noţiune dintre care unii sicircnt cu totul neadecvaţi ceea ce

poate duce la confuzii grave

Astfel de cele mai multe ori se consideră ca sinonimi termenii de detergenţi detergenţi

sintetici produse auxiliare pentru industria textilă şi pielărie agenţi auxiliari textile agenţi

capilar-activi agenţi tensioactivi agenţi de suprafaţă agenţi superficiali surfactanţi saponate

etc Analiza sumară a acestor termini arată icircnsă ca ei nu pot fi consideraţi sinonimi referindu-se

la noţiuni cu totul diferite

Icircn adevăr această grupă de produse sintetice s-a dezvoltat la icircnceput mai ales pe linia

sulfatării uleiurilor şi grăsimilor natural spre a satisface exclusiv nevoile industrei textile şi a

celei de pielărie cu substanţe ajutătoare care să icircnlăture defectele săpunurilor alcaline icircn

diversele faze ale proceselor de prelucrare Icircn present icircnsă aproape toate ramurile industrial şi

agricultura folosesc cantităţi din ce icircn ce mai mari de substanţe cu activitate superficial iar icircn

consumul menajer săpunurile clasice tind să fie icircnlocuite cu detergenţi Pentru obţinerea lor se

porneşte de la cele mai diverse materii prime (de obicei de origine petrolieră) pe cele mai

variate căi de sinteză Icircn aceste condiţii aticirct termenii de ldquoagenţi auxiliari textilirdquo ldquoproduse

auxiliarerdquo pentru industria textilă şi cea de pielărie cicirct şi termenii ldquouleiuri sulfonaterdquo sau simplu

bdquosulfonaterdquo sicircnt total depăşiţi

6

II2 Proprietăţile fizico-chimice ale substanţelor tensioactive

Substanţele tensioactive fac parte din clasa substanşelor chimice considerate actualmente

speciale clasificate astfel datorită efectelor deosebite ce le conferă aticirct prin icircnnobilarea materiilor

prime dar mai ales icircnaltelor calităţi ale produselor chimice finite care icircnglobate icircn concentraţii

micica auxiliari sau aditivi duc la obţinerea unor materiale performante solicitate de industrie

Proprietăţile fizico-chimice ale substanţelor tensioactive sicircnt datorate structurii moleculei lor

polarităţii acestora şi se numesc astfel deoarece modifică tensiune superficială şi interfacială ale

substanţelor icircn care se dizolvă Acest efect mai depinde şi de temperatură concentraţia soluţiei şi

de pH-ul ei

II21 Modificarea tensiunii superficiale şi interfaciale icircntre două faze

Aceartă proprietate ete aticirct de icircnsemnată icircncicirct caracterizeză icircntregul grup de tenside Asociaţia

internaţională a săpunurilor (AIS) dă următoarea definiţie a tensidelor legată de proprietatea

menţionată sub denumirea de substanţe tensioactive se icircnţeleg combinaţiile care se repartizează

astfel icircntr-un solvent icircncicirct concentraţia la suprafaţă este mai mare decicirct icircn interiorul solventului

ceea ce duce la scăderea tensiunii superficiale a solventului

La suprafaţa de separare a două faze există un strat de molecule care se deosebeşte considerabil

prin icircnsuşirile sale de celelalte straturi Dacă moleculele situate icircn interiorul lichidului suportă o

acţiune de atracţie uniformă din partea moleculelor ce le icircnconjoară rezultanta acestor forţe

moleculare fiind zero moleculele din stratul superficial suportă forţe de atracţie cu precădere din

interiorul lichidului Icircn acest caz forţele de atracţie nu sunt orientate uniform un asemenea cicircmp

de forţe creicircnd o dispoziţie specială a moleculelor Se formează astfel un strat superficial o

peliculă superficială a cărei adicircncime este apropiată de dimensiunea sferei de acţiune a moleculei

producicircnd curbarea suprafeţei de separaţie

Forţa care echilibrează tensiunea peliculei icircn momentul ruperii ei şi care se exercită tangenţial

la suprafaţa lichidului raportată la unitatea de lungime se numeşte tensiune superficială ea se

notează cu litera bdquoγrdquo şi se măsoară icircn dyncm

Fenomenele superficiale se petrec la suprafaţa de separaţie a substanţelor individuale Ele sicircnt

icircnsă puternic influenţate dacă substamţele devin medii de dispersie (icircn principal solvenţi) pentru

electroliţi şi neelectroliţi Dacă icircn locul unui lichid pur există o soluţie la suprafaţa de separare

7

apare o tensiune superficială care depinde nu numai de natura lichidului ci şi de natura şi

concentraţia substanţei dizolvate respectiv polaritate alor

La suprafaţa de separaţie molecula substanţei adsorbite se va orienta către faza polară cu

radicalul său polar iar partea sa nepolară va fi icircnderptată spre faza nepolară Dispunicircndu-se icircn

acest fel moleculele adsorbite icircn stratul superficial micşorează asimetria cicircmpului de forţe

tensiunea superficială a soluţiei micşoricircndu-se deasemenea

II22 Emulsionarea

Emulsiile sicircnt sisteme disperse formate din două lichide nemiscibile La obţinerea emulsiilor

lucrul mecanic cheltuit conduce la mărirea energiei superficiale a sistemului valoarea acestuia

fiind egală cu produsul a doi factori ndash tensiunea superficială şi suprafaţa de separare a fazelor ndash şi

este cu aticirct mai mare cu cicirct gradul de dispersare este mai ridicat Cu cicirct energia icircnmagazinată este

mai mare cu aticirct emulsia este mai nestabilă tinzicircnd să micşoreze suprafaţa sistemului prin unirea

picăturilor icircn momentul ăn care ele vin icircn contact datorită mişcării browniene Problema care se

pune este de a micşora energia superficială care icircnsă nu se poate realiza prin reducerea suprafeţei

de separaţie a fazelor deoarece aceasta ar conduce la mărirea particulelor fazei disperse şi deci la

separarea lor sub influenţa gravitaţiei sau a forţei centrifuge La stabilizarea acestui

sistemcontribuie substanţele tensioactive introduse şi care se orientează faţă de mediu formicircnd

micele sferice sau lamelare

Stabilitatea unei emulsii caracterizează puterea de emulsionare a agentului de suprafaţă şi

depinde de concenraţia acestuia icircn emulsie

Cei mai folosiţi emulgatori sicircnt icircn general cei anionici şi neionici Dacă se consideră indicele

HLB (balanţa hidrofil-lipofilă) ca un criteriu de apreciere a emulsiilor se consideră că cei cu

valoare mai mică de 10 pe această serie sicircnt liofobi deci sicircnt emulsionanţi apă-ulei pe cicircnd cei cu

valoarea mai mare de 10 sicircnt hidrofili deci emulsionanţi ulei-apă

II23 Dezemulsionarea

Dezemulsionarea reprezintă operaţia de distrugere a emulsiei şi separare a componentelor icircn

două straturi distincte

8

Procesul de distrugere a emulsiilor poate fi accelerat prin toate modalităţile care duc la

micşorarea rezisrenţei peliculei de protecţie datorită emulgatorului Sunt indicate următoarele

metode

adăugarea de substanţe care se adsorb la suprafaţa de separaţie a particulelor emulsiilor

distrugicircnd rezistenţa peliculei prin inversarea tipului de emulsie

distrugerea peliculei cu agenţi chimici

ridicarea temperaturii

filtrarea prin filtre care se udă cu mediu de dispersie dar nu cu faza dispersată

acţiunea mecanică

trecerea unui curent continuu sau alternativ

Proprietăţile superficial active ale substanţelor tensioactive negative pentru protecţia apelor

sunt utilizate din plin pentru spălare şi curăţire Pe licircngă proprietăţile chimice deosebite

caracteristice moleculelor acestor substanţe proprietăţile care intervin icircn fenomenele de suprafaţă

au contribuit la răspicircndirea lor rapidă pe piaţa mondială icircnlocuind icircn cea mai mare parte săpunul

al cărei folosire se numără icircn milenii

II24 Spumarea

Spumele sicircnt dispersii concentrate icircn gaze Din punct de vedere al dispersiei este mai just să se

considere spumele ca lichide dispersate laminar icircn gaze decicirct ca gaze puţin dispersate icircntr-o

cantitate mică de lichid

Bula de gaz formată icircn interiorul lichidului are pe suprafaţa de separaţie gaz-lichid un strat de

absorbţie care se găseşte icircn echilibru cu soluţia icircnconjurătoare Gazul din interiorul bulei nu

suportă numai presiune exterioară dar şi presiunea forţelor superficiale Cicircnd sub acţiunea

diferenţei densităţilor bula se ridică la suprafaţa lichidului se antrenează o parte de lichid sub

formă de peliculă superficială separată de cea existentă icircn prealabil printr-un strat de lichid Bula

ridicată la suprafaţa lichidului intră icircn alte condiţii ca trecere din starea de echilibru icircn mediul

icircnconjurător icircntr-o stare de dezechilibru şi proprietăţile ei se schimbă Lichidul cuprins icircntre cele

două straturi superficiale (interior şi exterior) icircncepe să se scurgă aticirct sub acţiunea forţei gravitaţiei

cicirct şi presiunii straturilor superficiale

Spumele se formează icircn soluţii lichidele pure nu formează spume Substanţa care se adaugă

lichidului şi care contribuie la formarea spumei se numeşte spumant

9

Structura peliculei superficiale care icircnconjoară bula de aer la suprafaţa de separaţie cu soluţia

este următoarea pelicula superficială interioară (primul strat de absorbţie) stratul interior de lichid

şi pelicula superficială exterioară (al doilea strat de absorbţie) Pentru formarea peliculei de

absorbţie este necesară prezenţa substanţelor tensioactive Stabilitatea spumei depinde nu numai de

activitatea superficială a spumantului ci şi de rezistenţa peliculei de absorbţie pe care acesta o

formează La ricircndul ei rezistenţa spumei depinde de structura peliculei Spuma este stabilă

datorită presiunii interne a gazului cu cicirct celulele spumei sicircnt mai mici cu aticirct este mai mare

presiunea gazului din ele O spumă stabilă trebuie să aibă o rezistenţă mecanică crescută aceasta

se poate obţine prin prepararea unei spume cu celule mici cu straturi superficiale rezistente (icircn

deosebi cu spumanţi coloidali)

Spumele se pot distruge pe cale mecanică sau pe cale chimică prin icircnlocuirea spumantului din

stratul superficial al peliculei cu substanţe care se absorb uşor dar care dau pelicule lichide puţin

rezistente

II25 Umectarea

Pentru evaluarea puterii de udare se aplică de la caz la cazmetode specifice icircn funcţie de

domeniul de utilizare

Icircn cazul determinării udării suprafeţelor solide criteriul principal icircl constituie mărimea

unghiului de racordare la interfaţa lichid-solid-aer

II26 Spălarea

Prin spălare se icircnţelege curăţirea suprafeţei unui obiect solid cu soluţie apoasă a unei substanţe

tensioactive printr-un proces care implică o acţiune fizico-chimică complexă Fenomenul complex

al spălării este datorat icircn mare măsură acţiunii superficiale a soluţiilor de săpun sau detergenţi

adică proprietăţii de a se adsorbi icircn soluţie apoasă la suprafaţa de separare a celor două faze

(soluţie-corp solid soluţie murdărie şi soluţie aer) cu formarea pe aceste suprafeţe a peliculelor de

adsorbţie

Schematic procesul de spălare efectuat cu agenţi solubili icircn apă constă icircn

reducerea tensiunilor la interfaţa apă-murdărie datorită puterii de icircnmuiere-udare a

agentului folosit

emulsionarea icircn apa de spălare a grăsimilor sau a altor emulgatori prezenţi urmare a

puterii de emulsionare a agentului de spălare

10

menţinerea icircn stare de emulsie a murdăriei prezentă icircn apa de spălare datorită

coloizilor protectori pe care agentul de spălare icirci conţineicircn funcţie de tipul de emulsie

solubilizarea lianţilor murdăriei icircn apă datorită puterii dizolvante a produsului de

spălare de exemplu datorită alcalinităţii rezultate prin murdărirea componenţilor prin

ridicarea temperaturii existenţa unui anumi pH al flotei etc

punerea icircn suspensie a impurităţilor solide urmare a acţiunii defloculante a agentului

care de cele mai multe ori este maximă la concentraţii foarte mici

stabilizarea suspensiei de impurităţi solide inclusiv a emulgatorilor adsorbabili

datorită puterii adsorbante a produsului de spălare

Practic procesul de spălare decurge astfel icircn primul ricircnd soluţia de detergent sau săpun udă

suprafaţa şi pătrunde adicircnc icircn toate interstiţiile sau icircn capilare acolo unde apa pură nu poate

pătrunde Apoi murdăria insolubilă icircn apa pură este trecută icircn soluţie prin emulsionare sau

dizolvare micelară iar solidă ndash sub formă de dispersie-suspensie datorită puterii de peptizare şi de

coloid protector a agentului respectiv

Calitatea unui produs de spălare bun constă icircn a menţine cicirct mai mult starea de emulsie sau de

suspensie-dispersie pentru ca murdăria să nu se depună din nou pe ţesătură

Spuma are un rol important pentru micşorare tendinţei de redepunere deoarece aceasta conferă

stabilitate suspensiei Trebuie subliniat că aticirct icircndepărtare murdăriei prinsă puternic de ţesătură cicirct

şi formare spumei icircn timpul spălării sunt influenţate pozitiv şi de acţiune mecanică

Procesul de spălare depinde de următorii factori

obiectul şi tipul ţesăturii de spălat

natura murdăriei

structura detergentului

Activitatea superficială şi stabilitatea superficială a soluţiilor de săpun sau a altor produse de

spălare variază icircn funcţie de mai mulţi factori printre care temperaturaconcentraţia şi prezenţa

electroliţilor etc

Procesele de emulsionare şi spălare se bazează pe formarea micelelor care pot fi lamelare

sau sferice datorită orientării moleculelor polare de substanţă tensioactivă funcţie de afinitatea

faţă de mediu

11

II3 Adaosurile de condiţionare

Fabricarea şi folosirea detergenţilor fără nici un fel de adaosuri este manuală aticirct icircn cazul

condiţionărilor sub forma de praf sau granule cicirct şi ghiar sub forma lichidă La icircnceput sărurile

care icircnsoţeau detergenţii proveneau icircn mod neintenţionat chiar din procesul de fabricaţie sau erau

adăugate numai ca ingredient inert pentru diluarea produselor Astăzi alegerea şi dozarea

adaosurilor icircn alcătuirea unui produs de spălare prezinta aspecte ştiinţifice şi practice deosebit de

importante influenţicircnd foarte mult comportarea produsului finit la utilizare Astfel adaosurile pot

mări de cicircteva ori activitatea unui agent de suprafaţă icircnţelegicircnd prin aceasta că icircn prezenţa

adaosurilor se poate atinge un anumit efect cu o cantitate de cicircteva ori mai mică din acelaşi agent

de suprafaţă

Adaosurile de condiţionare sau simplu ldquoadaosurirdquo sicircnt substanţ ecare icircnsoţesc detergentul icircn

compoziţia unui produs de spălare şi care au ca efect icircmbunătăţirea proprietăţilor acestuia Icircn

străinătate s-a extins pentru aceste substanţe denumirea de ldquobuildersrdquo

Pentru sistematizarea studiului adaosurilor acestea din urmă sicircnt icircmpărţite icircn două mari

categorii ndash minerale şi organice ndash iar adaosurile minerale la ricircndul lor sicircnt icircmpărţite icircn electroliţi

neutrialcalini şi fosfaţi condensaţi ultimii fiind descrişi separat datorită proprietăţilor lor cu totul

speciale şi importanţei deosebite ca adaosuri icircn compoziţiile de spălare

II31 Adaosuri minerale

II311 Electroliţi neutri

Dintre electroliţii neutri icircn compoziţiile de spălare se folosesc cel mai frecvent ca

adaosurisulfaţii şi clorurile metalelor alcalino-pamicircntoase Icircnca in 1925 s-a brevetat metoda prin

care adaosul de săruri solubile icircn apă ca KCl NaCl Na2SO4 produce icircmbunătăţirea proprietăţilor

de udare ale alchil-naftalin-sulfonaţilor de sodiu

S-a studiat că amestecul de 40 dodecil-benzen-sulfonat de sodiu şi 60 de Na2SO4 este mai

eficace icircn ceea ce priveşte scăderea tensiunii superficiale a celei interfaciale şi spumarea de cicirct

dodecil-benzen-sulfonatul de 100

Redepunerea murdăriei din flotă pe fibră este defavorabil influenţată de prezenţa sulfatului de

sodiu

12

Efectul sinergetic al clorurii de sodiu şi al sulfatului de sodiu asupra puterii de spălare a unui

alchil-aril-sulfonat faţă de licircna gresată cu ulei mineral afost determinat măsuricircndu-se puterea de

spălare prin conţinutul de ulei reţinut de licircnă

Studiindu-se relaţiile dintre structura şi puterea de spălare a alchil-benzen-sulfonaţilor de sodiu

s-a pus icircn evidenţă efectul diferit al sulfatului de sodiu icircn funcţie de poziţia nucleului benzenic faţă

de lanţul alchil Rezultă că adaosuld de sulfat de sodiu are un efect defavorabil asupra 1-fenil-

dodecanului-sulfonat (cel mai puţin solubil din această serie) acest adaos are icircnsă un efect

favorabil asupra 3- şi 5-fenil-dodecanului sulfonat şi anume cu aticirct mai favorabilcu cicirct nucleul

benzenic este mai deplasat spre interiorul radicalului alchil

Pe cicircnd sulfaţii şi clorurile metalelor alcaline au picircnă la o anumită concentraţie (foarte mică icircn

cazul săpunului şi relativ mare icircn cazul detergenţilor) efecte similare aticirct asupra săpunurilor cicirct şi

asupra detergenţilor clorurile metalelor alcalino-pămicircntoase au efecte diferite Astfel icircn prezenţa

ionilor de calciu şi de magneziu săpunurile icircşi micşorează puterea de spălare pe cicircnd majoritatea

detergenţilor şi-o icircmbunătăţesc picircnă la o anumită limită de concentraţie a acestor ioni (mai mică de

cicirct icircn cazul ionilor metalelor alcaline) care depinde de natura detergentului după care puterea de

spălare scade

Icircn cazul clorurilor metalelor alcalino-pămicircntoase are de fapt loc icircn schimb ionic săpunul

respectiv sarea de sodiu a detergentului trecicircnd parţial sau total icircn sarea de calciu sau de

magneziu Săpunurile de calciu şi de magneziu fiind insolubile puterea de spalare a săpunului

scade proporţional cu creşterea concentraţiei acestora pe cind la majoritatea detergenţilor sarea de

calciu sau de magneziu are o solubilitate remarcabilă icircn apă (totuşi mult mai mică de cicirct sarea de

sodiu a detergenţilor) de aceea prin modificarea solubilităţilor se schimbă raportul dintre partea

molecular-dispersă şi partea coloid-dispersă icircn soluţie şi deci se modifică puterea de spălare Icircn

felul acesta se explică puterea mică de spălare a săpunurilor icircn apă durăprecum şi puterea de

spălare mai bună a majorităţii detergenţilor icircn apă picircn la o anumită duritate

Explicaţia efectelor sinergetice produse de adaosuri de sulfaţi sau de cloruri ale metalelor

alcaline icircn soluţiile de săpunsau de detergenţieste icircnsă complexă Ţinicircnd seama de teoria lui

Rebinder privind optimul coloidal electroliţii neutri intervin icircn soluţiile agenţilor de spălare ca

factori care modifică starea coloidală a lor deplasicircnd prin aceasta optimul coloidal

13

II312Electroliţi alcalini

Principalii electroliţi alcalini folosiţi ca adaosuri la condiţionarea produselor de spălare sicircnt

carbonaţiisilicaţii şi fosfaţii Icircn afară de aceştia se mai folosesc icircn foarte mica masură boraţii ndash

pentru alcalinitatea lor mică ndash şi hidroxidul de sodiu ndash pentru unele compoziţii de spălare a

metalelor Persărurile (perboraţii percarbonaţii) se utilizează ca adaosuri de icircnălbire formicircnd prin

aceasta o grupă distinctă

Pe licircngă caracterul lor general de electroliţi şi pe licircngă acţiunile specifice fiecărei clase de

electroliţi alcalini icircn parte adaosurile alcaline au ca proprietate caracteristică comună menţinerea

la o anumită valoare ridicată a pH-ului soluţiei avicircnd ca efect mărirea respingerii electrostatice

dintre fibră şi murdărie şi icircn consecinţă uşurarea procesului de spălare

Carbonalul de sodiu este folosit icircn general la condiţionarea produselor pentru spălări grele

Anastasiu şi colaboratorii săi studiind influenţa adaosurilor de carbonat de sodiu asupra puterii

de spălare a diferiţilor agenţi anionici de spălare ajung la concluzia că

1) trebuie diferenţiată acţiunea carbonatului de sodiu exercitată asupra soluţiilor de

săpun de cea exercitată asupra soluţiilor altor agenţi de suprafaţă deoarece icircn

cazul săpunului carbonatul de sodiu are şi rolul de tampon al hidrolizei

2) aticirct icircn cazul soluţiilor de săpun cicirct şi icircn cazul soluţiilor altor agenţi de suprafaţă

carbonatul de sodiu icircn funcţie de concentraţia sa icircn flotă şi de condiţiile de lucru

(natura şi concentraţia agentului de suprafaţă temperatura) acţionicircnd asupra

optimului coloidalpoate influenţa pozitiv sau negativ puterea de spălare

Icircn general pe cicircnd ceilalţi electroliţi se introduc de obicei icircn icircnsăşi compoziţia produşilor de

spălare carbonatul de sodiu se adaugă de multe ori de către utilizatori icircn flota de spălareşi nu icircn

toate cazurile icircntr-o proporţie corespunzătoare

Bicarbonatul de sodiu se foloseşte icircn special ca adaos icircn produsele pentru spălări finedatorită

pH-ului relativ scăzut al soluţiilor sale apoase icircn astfel de cazuri se adaugă bicarbonat picircnă la

10

Silicaţii prezintă icircn soluţie apoasă un pH foarte ridicat acţionicircnd astfel icircn mod eficace asupra

saponificării murdăriei cu conţinut de acizi graşi din care cauză alături de carbonat de sodiu ei se

utilizează cu succes ca adaosuri icircn compoziţia produselor pentru spălări grele dicircnd icircn special un

14

efect sinergetic bun icircn amestec cu alchil-aril-sulfonaţii de sodiu De asemenea silicaţii au o putere

bună de dispersie icircn special faţă de pigmenţii pe bază de siliciu care intră icircn mod frecvent icircn

compoziţia murdăriei precum şi un efect favorabil asupra icircmpiedicării redepunerii murdăriei pe

fibră din acest punct de vedere situicircndu-se imediat după fosfatul trisodic icircn clasa electroliţilor

alcalini Avicircnd o putere de udare foarte bună a suprafeţelor tarisilicaţii sicircnt icircn general utilizaţi mult

şi ca adaosuri la prepararea produselor pentru spălarea veselei şi a suprafeţelor tari

Dintre ortofosfaţi Na3PO4 prezintă icircn soluţie apoasă un pH ridicat deci o eficacitate bună

pentru icircndepărtarea acizilor graşi din compoziţia murdărieiicircnsoţită de o putere bună de

emulsionare Totodată este de remarcat că Na3PO4 are un efect anticoroziv faţă de materialele

fieroase Pentru anumite scopuri NaHPO4 prezintă avantajul unei alcalinităţi mai mici

Cerceticircndu-se problema produselor de spălare cu apă de mare s-a stabilit eficacitatea bună icircn

aceste condiţii a Na3PO4 icircn special icircmpreună cu Na2SO4 Astfel icircn amestec de 80 Na3PO4 12

Na2SO4 şi 8 alchil-aril-sulfonat de sodiu are un efect de spălare optim cu apă de mare echivalent

cu cel realizat de un amestec de 80 Na3PO4 ţi 20 alchil-aril-sulfonat

II313 Persărurile

Persărurile respectiv perboratul de sodiu sau percarbonatul de sodiu se folosesc icircn

amestecurile pentru spălări grele cu adaosuri de albire chimică (deoarece dezvoltă oxigen activ icircn

soluţie apoasă) O serie de cercetători au studiat problema stabilizării flotelor de spălare conţinicircnd

perboraţi sau percarbonaţi stabilizarea avicircnd ca scop realizarea unei degajări mai lente a

oxigenului activ Dintre stabilizatori fac parte silicaţii de magneziu fosfaţii condensaţi (icircn special

pirofosfatul) sărurile acizilor amino-policarboxilici (tip Trilon) Pe cicircnd cazul silicaţilor de

magneziu efectul de stabilizare se explică prin absorbţia agentului oxigenat pe suprafaţa mare a

silicatului coloidal dispersat icircn cazul celorlalţi agenţi efectul de stabilizare se explică prin

complexarea de către aceştia a ionilor metalici prezenţi (CuFeMn) care icircn caz contrar ar avea un

efect de grăbire a cedării oxigenului activ

II314 Fosfaţi condensaţi

Principalele proprietăţi ale fosfaţilor condensaţi datorită cărora sicircnt consideraţi ca adaosurile

cele mai importante icircn alcătuirea compoziţiilor produselor de spălare sicircnt

1 puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoase şi a metalelor grele

2 puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor

15

Puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoaseşi ai metalelor grele se

manifestă prin scoaterea acestora chiar din combinaţiile lor insolubile şi trecerea lor icircntr-o formă

solubilă icircn apă Picircnă de curicircnd proprietatea se atribuia formării de compecşi propriu zişi Icircn

ultimul timp această proprietate a fosfaţilor condensaţi s-a explicat printr-o bdquoinactivare

electrostaticărdquo a ionilor metalelor alcalino-pămicircntoase şi ai metalelor grele atraşi icircntr-un nor de

contraioni de către polianionul puternic icircncărcat al fosfatului condensat

Practic această propritate a fosfaţilor condensaţi are ca rezultat o serie de efecte foarte

importante camicşorarea sau chiar evitarea icircncrustării fibrelor textile icircn urma depunerii

combinaţiilor insolubile evitarea icircngălbenirii materialului textil icircn urma unor spălări reepetate prin

icircmpiedicarea depunerii combinaţiilor de fier din apă precum şi micşorarea efectului de degradare

oxidativă a fibrei prin icircmpiedicarea depunerii pe ţesătură a combinaţiilor de cupru sau de

fiercatalizicircnd această degradare Icircn acelaşi timp la spălare cu săpun şi cu apă dură se realizeză o

economie de produs de spălare prin solubilizarea precipitatului inactiv de săpun de calciu sau de

magneziu

Puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor se manifestă prin dispersia icircncrustaţiilor

depuse pe fibră şi a pigmenţilor din murdărie icircn felul acesta se micşorează redepunerea murdăriei

pe materialul textil icircn timpul procesului de spălare

Icircn afară de proprietăţile menţionate la alegerea tipurilor de fosfaţi pentru condiţionarea unui

produs de spălare scindarea hidrolitică şi hidroscopicitatea au o deosebită importanţă Ţinicircnd

seama de tehnologia modernă de uscare icircn turn a produselor de spălare trebuie utilizaţi fosfaţii la

care se produce o scindare hidrolitică cicirct mai redusă dacă icircnsă fosfatul se introduce icircn compoziţia

produsului de spălare icircn stare uscată scindarea hidrolitică nu constituie o problemă De asemenea

hidroscopicitatea fosfatului fiind conferită şi produsului de spălare icircn care acesta intră drept

component vor trebui aleşi fosfaţi cicirct mai nehigroscopici pentru produsele de spălare condiţionate

icircn formă uscată această caracteristică nu interesează icircn cazul produselor condiţionate icircn formă

lichidă

Higroscopicitatea fosfaţilor condensaţi variază icircn acelaşi sens cu scindarea hidrolitică

hexametafosfatul fiind cel mai higroscopic tripolifosfatulmai puţin higroscopiciar pirofosfatul

practic nehigroscopic

16

Ţinicircnd seama de efectul puternic de scindare hidrolitică şi de hidgroscopicitatea sa accentuată

hexametafosfatul este inutilizabil la fabricarea produselor moderne de spălareuscate icircn turndupă

condiţionarea icircn faza lichidă

Tripolifosfatul este cel mai important fosfat condensat pentru condiţionarea produselor de

spălare

Pirofosfatul cu toate că este superior icircn ceea ce priveşte lipsa de scindare hidrolitică şi de

higroscopicitate nu reprezintă totuşi un produs important pentru a fi folosit singur la condiţionarea

produselor de spălare El constituie icircnsă un produs apreciat dacă este folosit icircn acest scop icircn

amestec cu tripolifosfatul

Datorită efectului pe care fosfaţii condensaţi icircl au asupra proprietăţilor de suprafaţă ale

detergenţilor icircn prezent nu se mai fabrică produse de spălare pe bază de detrgenţi fără aceste

adaosuri

Adaosurile de fosfaţi condensaţi au un efect considerabil de icircmbunătăţire a puterii de spălare a

alchil-aril-sulfonaţilor a detergenţilor neionici şi o acţiune bună asupra puterii de spumare a

detergenţilor dar nu totdeauna asupra stabilităţii spumei

Icircn afară de adaosurile minerale solubile descrise mai trebuie menţionate adaosurile minerale

insolubile icircn apăca betonita caolinul pămicircntul de infuzorii etc Betonita şi caolinul au un efect

marcat de coloid protector

II32 ADAOSURI ORGANICE

II321 Adaosuri coloidale

Adaosurile coloidale au asupra produselor de spălare o serie de efecte dintre care cel mai

important este acela de a micşora tendinţa de redepunere a murdăriei pe fibră icircn timpul procesului

de spălare respectiv de a mări puterea de defloculare

Dintre adaosurile coloidale cea mai mare importanţă o are carboxi-metil-celuloza (CMC)

Diferitele carboxi-metil-celulpze constau dintr-un amestec de macromolecule cu diferite grade de

polimerizare şi diferite grade de substituţie Soluţiile lor apoase au un caracter coloidal prezenticircnd

anomalii de vicircscozitate icircn domeniile concentraţiilor mici Deşi sicircnt combinaţii macromoleculare

tipice proprietăţile soluţiilor apoase de carboxi-metil-celulozicirc se apropie de cele ale electroliţilor

coloidali prin caracterul puternic heteropolar al macromoleculei

17

Asupra soluţiilor de săpun carboxi-metil-celuloza nu are un efect de mărire a puterii de

spumare icircnsă are un efect important de mărire a stabilităţii spumei

Carboxi-metil-celuloza icircmbunătpţeşte puterea de spălare a detergenţilor şi stabilitatea spumei

soluţiilor agenţilor de suprafaţă Principalul efect este icircnsă cel de menţinere icircn suspensie a

murdăriei şi de icircmpiedicare a redepunerii acesteia pe fibră icircn timpul spălării

La folosirea ca adaos icircn compoziţiile de spălare carboxi-metil-celuloza produce deci

icircmbunătăţirea puterii de spălare stabiliteată spuma măreşte puterea de emulsionare Icircn ceea ce

priveşte menţinerea icircn suspensie a murdăriei dizolvate de pe fibră şi icircmpiedicarea redepunerii

acesteea icircn timpul spălării ea depăşeşte orice alt adaos cunoscul picircnă icircn prezent fiind la fel de

importantă ca şi fosfaţii condensaţi

II4 Autoșamponul

Autoșamponul este o soluție apoasă a substanțelor tensioactive anionice și neionice El

trebuie să conţină ingrediente care se disting prin proprietăţi de curăţare mai mari şi icircn acelaşi

timp neagresive faţă de vopsea metal si suprafețe din plastic Din substanțele tensioactive

neionice cele mai recomendate sunt alcoolii etoxilați (alcoolul tridecil alcoolul cetostearil)

Aceste substanțe au tensiune superficială scăzută umectare și dispersie bună sunt stabili icircn acizi

și baze toleranți la apa dură Din substanțele tensioactive anionice sunt recomandați mono- și

diesterii ai acidului fosforic Ei sunt stabili icircn mediul alcalin icircnlătură bine murdăria și au un efect

antiseptic și anticoroziv La adăugarea laurilsirkozinatului de sodiu se observa o icircnbunătățire a

proprietății de spălare și spumare Prezența cerurilor sintetice icircn compoziția autoșamponului icirci

confera automobilului o protecție suplimentară și o strălucire intensă Adăugarea unor

componente rezistente la coroziune (aminoderivați ai acidului boric) ndash este deosebit de actual

pentru proprietarii de autoturisme pe piața internă

Șamponurile pentru curățare fără contact sunt din ce icircn ce mai populare pe piață și sunt

potrivite pentru toate tipurile de automobile Acest tip de produs include suplimentar o bază tare

sticlă topită și adios de gelatin pentru inhibarea ionilor de Ca2+ Mg2+ Fe3+ Aceste componente

distruge eficient legatura dintre murdărie și suprafață sunt stabile icircn mediu acid și basic au

propietăți antistatice iar cu anionii substanțelor tensioactive formează compuși complecși

marind stabilitatea spumei

18

IIIPARTEA EXPERIMENTALĂ

III1Aparatematerial și reactivi

Aparate

Thermostat TC ndash 16 cronometru cicircntar ethnic termometru stativ metallic exicator(umplut

cu CaCl2) suport pentru exicator pipette baloane cotate cilindru de 500 ml picirclnie cești Petre

Reactivi

Na2CO3 Trilon B apă distilată apă amoniacală

Materiale

Hicircrtie de filtru nisip ciment ulei de motor ulei de floarea soarelui materie de bumbac pară

III2 metodica lucrărilor de cercetare

III21Metoda de prelevare a probelor lichide

Dacă produsul de analizat este limpede și omogen atunci el este amestecat manual apoi se

cicircntărește cu ajutorul unei colbe sau pipete și se ia cantitatea necesară pentru o probă de

laborator La amestecare este necesar de a avea grijă ca icircn probă să se formeze cicirct mai puțină

spumă și perderile de substanță să se reducă la maximum

Dacă produsul analizat este tulbure și conține icircn volumul său particole solide icircn suspensie el

este amestecat cu ajutorul centrifugii apoi după centrifugare se icircnlătură partea lichidă de produs

Dacă produsul de analizat conține precipitat proba se icircncălzește atent picircnă la 300C picircnă cicircnd

precipitatul se dizolvă complet la amestecare sau nu se observă prezența cristalelor apoi se ia

cantitatea de probă necesară pentru analiza ulterioară

Se recomandă executarea analizei cicirct se poate de repede după prelevarea probei Dacă icircnsă

aceasta este impozibil proba se introduce imediat icircntr-un vas ermetic icircnchis colbă de sticlă sau

vas de plastic Se determină și se notează masa lui (nu se folosesc vase metalice) Proba se

păstrează cicirct mai mult timp icircn starea sa inițială picircnă la efectuarea analizei

III22Determinarea puterii de spumarea

III221Pregătirea pentru efectuarea analizei

Pregătirea unei probe de apă cu duritatea 535 și 357 mgechivl

19

Pentru pregtirea apei cu duritatea 535 mgechivl probele de sulfat de magneziu cu masa de

0107 g și clorurii de calciu cu masa de 0194 g (recalculate pentru sare deshidratată) cicircntărite

cu o eroare nu mai mare de 00002 g se dizolvă icircn apă distilată icircntr-o colbă de 1000 ml aducicircnd

volumul apei picircnă la cotă apoi se agită atent

III222 Pregătirea probei de analizat

Proba detergentului cu masa de 5 g cicircntărită cu o eroare nu mai mare de 001 g se ia icircntr-un

pahar chimic se dizolvă icircn 50-60 ml apă dură amestecindu-se picircnă la dizolvare completă

Soluția se toarnă icircn colbă se aduce la cota de 1000 ml cu apă dură și se amestecă avicircnd grijă să

nu se formeze spumă Pregătirea soluției se efectuează la temperatura de analiză cu o eroare de plusmn

50C Pentru fiecare analiză se cere de a pregăti nu mai puțin de 2 l soluție Soluția se pregătește

cu minim 30 min și maxim 2 ore icircnainte de efectuarea analizei

III223Pregătirea instalației

FigIII1 Instalația Ross-Mails

Toate părțile din sticlă a instalației se spală cu soluție cromică se clătește cu apă distilată picircnă la

icircnlăturarea completă a urmelor de acid și din nou se clătește cu soluție de analizat Țeava din inox icircn

20

decurs de 30 minute se menține icircn aburul amestecului dintre alcoolul etilic și tricloretilen (11) și se

clătește cu o cantitate mică de soluție de analizat

III224Efectuarea analizei

Proprietatea de aforma spumă se determină la temperatura de (50plusmn2) ordmC Cămașa de apă se

unește cu termostatul și se icircncălzește soluția din cămașă picircnă la temperatura necesară Concomotent

300 ml soluție de analizat se aduce picircnă la temperatura impusă de analiză Din această probă se iau

50 ml soluție și se toarnă icircntr-un cilindru cotat icircn așa mod ca să nu se formeze spumă Peste 10

minute cu ajutorul unei pare se ia soluție de analizat cu o pipetă icircn volum de 200 ml deasemmenea

eviticircnd formarea spumei Pipeta cu soluție se icircntărește pe stativ ca năsucul ei să se afle la o distanță

de 900 mm de nivelul soluției din cilindru și să se asigure căderea picăturilor direct icircn centrul

soluției din cilindru Apoi se deschide robinetul pipetei Odată cu căderea soluției din pipetă se

pornește cronometru și se măsoară icircnălțimea spumei formate icircn mm (H0 măs) Peste 5 minute se

măsoară icircnălțimea stratului de spumă format icircn mm (H5 măs)

Dacă nivelul spumei formate nu este uniform atunci ca icircnălțime a spumei se ia media

aritmetică dintre nivelul minim și cel maxim al icircnălțimii spumei Icircnaintea fiecărei analize se clătește

țeava cu apă distilată

Diferența dintre diametrele țevilor a diferitor aparate influențează asupra icircnălțimii spumei

formate Deaceea pentru fiecare aparat este necesar de a utiliza un coeficient de corecție cu ajutorul

căruia se recalculează icircnălțimea stratului de spumă determinat cu ajutorul aparatului a cărui

diametru interior al țevei este de 50 mm

K= (D12) 2500

D1 ndash diametrul interior al aparatului utilizat mm

2500 = (50)2 ndash diametrul interior al țevei aparatului standardmm

Calcularea rezultatului

Puterea de spumare (H0 și H5) icircn mm se calculează cu formula

H0 = H0 măs K

H5 = H5 măs K

H0 măs ndash icircnălțimea inițială a stratului de spumă mm

21

H5 măs ndash icircnălțimea stratului de spumă după 5 minute mm

K ndash coeficient de corecție

Stabilitatea spmei (S)

S = H5H0

H0 și H5 ndash icircnălțimile stratului de spumă recalculate mm

Ca rezultat final se ia media aritmetică a trei determinări paralele diferența dintre care nu

trebuie să fie de 10 mm

III23Determinarea capacității de spălare

III231 Pregătirea soluției de murdărire

Conținutul soluției de murdărire

Componența m g

Ulei de motor 50

Ulei de floarea-soarelui 50

Ciment 100

Nisip 50

NH4OH 35

III232 Murdărirea țesăturii cu soluția de murdărire

Dintr-o ficircșie de picircnză curată se taie cu foarfeca mostre de mărime 50 times 50 mm cu o eroare

admisibilă de plusmn 5 mm se marchează cu un pix de culoare albastră și se cicircntăresc Țesătura se

trece prin soluția de murdărire pe ambele părți Mostrele deja uscate se supun unui tratament

termic icircn cuptorul electric timp de 1 oră la temperatura de 60oC se icircmpachetează icircn pachete

de polietilen și se pastreaza la icircntuneric Mostrele sunt gata pentru determinare după 3 zile

din momentul pregatirii Termenul de valabilitate a țesăturilor murdare ndash un an cu condiția că

sunt păstrate icircn frigider

22

III233 Efectuarea lucrării

Pentru determinarea capacității de spălare se folosește picircnză care preventiv a fost spălată

și uscată icircn etuvă la temperatura de 105degC picircnă la masă constantă După care probele de

picircnză se murdăresc cu soluție de murdărire se lasă pentru trei zile să se usuce apoi se spală

cu soluțiie analizate Spălarea picircnzelor se face icircn borcane cu volumul de 1 litru introducicircnd

probele de picircnză icircn borcan și agiticircndu-le energic timp de 5 minute După care se clătește cu

apă rece agiticircnd energic timp de două minute După care probele de picircnză se usucă icircn etuvă

timp de o oră la temperatura de 105degC După care picircnzele se cicircntăresc la balanța analitică

Picircnzele se usucă aticirct curate cicirct și murdare

Capacitatea de spălare se determină icircn procente după formula

mm-ms mm-mc

mm ndash masa picircnzelor murdare g

ms ndash masa picircnzelor spălate g

mc ndash masa picircnzelor curate g

III24 Determinarea pH-ului

Pentru determinare se ia 10 grame de produs analizat cu o exactitate de 001 g pH - metrul se

calibrează icircn conformitate cu instrucţiunile producătorului cu ajutorul a două soluţii

tampon standard cu valoarea pH-ului mai mică şi mai mare decacirct cea a soluţiei de analizat nu mai

puțin de 1 unitate la temperature (20 plusmn 1) degCDupă calibrare electrozii se spală cu apă iar mai

apoi cu soluția analizată Soluția se amestecă se toarnă o cantitate suficientă icircn vasul de

măsurare şi se coboară electrozii După ce indicațiile pH-metrului vor fi stabile timp de 1 minută

se icircnregistrează datele Măsurările se repetă cu o nouă porțiune de soluție Icircn cazul icircn

care rezultatul masurării a doua se deosebește de primul cu 01 unitați de pH sau mai multse

efectuiază și a treia măsurareIcircn cazul icircn care nici a treia măsurare nu ne ajută sa determinăm exact

pH-ulse repetă icircntreaga analizăinclusiv și calibrarea Valorile medii se rotungesc picircnă la

01 unităţi de pH Rezultatele sunt exprimate icircn unităţide pH la 20 degC

23

IV REZULTATE ȘI DISCUȚII

IV1Caracteristica produsului commercial Amfotensid B 5

Descriere soluție apoasă de cocamidopropyl betaina

Denumirea după INCI Cocamidopropyl Betaine

Formula de structură CH3

R ndash CO ndash NH ndash CH2CH2CH2 ndash N+ ndash CH2COONa Сl-

CH3

R-radical al uleiului de cocs

Caracteristicile fizico-chimice

Aspect la 20 deg C - lichid limpede

Reziduu uscat - 460 minim

fracţiunea de masă a clorurii de sodiu - 8 maxim

pH-ul produsului - 45 - 55

Caracter - amfoteri

Priorități

bull Uşor biodegradabile

bull Reduce efectul iritant al altor agenţi tensioactivi icircn formula

bull Are o mare capacitate de spumare

bull Icircngroşarea reteta

Icircntrebuințarea

Amphotensid B5 conține puține substanțe nocive și se combină bine cu tensidele

amfotere ce au structură de betaină și care icirci permite sa se unească cu substanțele

tensioactive anioniceneionice și cationice

Amphotensid B5 este adăugat la șamponurile pentru păr geluri de duș geluri pentru

veselă precum și la detergenții tehnici

Prin combinarea Amphotensid B5 cu eterul acidului sulfuric se reduc efectele sale iritante

asupra pielii și mucoaselor24

IV2 Studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra soluției

de lucru de cocamidopropyl betaină

Pentru studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra proprietăților fizico-

cimice a șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de

carbonat de 0 1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de

preparat și a probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au

fost determinate icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Tabelul III1

Prepararea soluției de șampon

w(Na2CO3) m(preparat)g m(Na2CO3)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(Na2CO3)g V(H2O) ml w(Na2CO3)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV21 Determinarea capacității de spumare

25

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de

cocamidopropyl betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

Instalația a fost montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce

eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat

la 20oC

FigIV1 formarea spumei icircn dependență de conținutul de carbonați icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că odată cu creșterea concentrației de carbonat icircn soluție crește și

capacitatea de formare a spumei Aceasta se icircnticircmplă din contul formării acidului carbonic icircn

urma hidrolizei carbonatului de natriu acesta la ricircndul său formează micele care măresc

icircnălțimea stratului de spumă După cum se vede din grafic pentru a mări icircnălțimea spumei este

destul 5 Na2CO3 deoarece mărirea concentrației de carbonat icircn continuare nu duce la schimbări

considerabile

IV22 Determinarea stabilității spumei

26

Stabilitatea spumei este raportul dintre icircnălţimea coloanei de spumă măsurate după 5 minute

la valoarea sa iniţială Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta a fost

luate icircn balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

FigIV2Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de carbonat de natriu icircn soluția

de lucru

Din grafic se observă că carbonații măresc stabilitatea spumei Icircn lipsa carbonaților

stabilitatea spumei este de 45 aceasta icircnseamnă că după 5 minute icircnălțimea spumei constituie

doar 45 din icircnălțimea inițială La adăugarea Na2CO3 1 stabilitatea spumei crește cu 28 iar la

adăugarea Na2CO3 5 constituie 87 și rămăne practic neschimbată pe parcursul măririi

concentrației de carbonat

IV23 Determinarea capacității de spălare

27

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea Na2CO3 au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu

apă dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a

turnat 05 litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute Temperatura soluţiei de

spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C) Icircn continuare totul s-a efectuat conform

metodicii

FigIV3 Variația capacității de spălare icircn față de conținutul de carbonat de natriu icircn

soluția de lucru

După cum se observă din grafic capacitatea de spălare se mărește o dată cu creșterea

concentrației de carbonat de natriu icircn soluție picircnă la concentrația de 5 a carbonatului iar

capacitatea de spălare la această concentrație este maximă Aceasta se icircnticircmplă din contul

formării acidului carbonic icircn urma hidrolizei carbonatului de natriu apoi excesul de acid

carbonic se depune pe suprafața materiei și astfel capacitatea de spălare scade Icircn produsele de

igienă-auto conținutul de carbonați nu trebuie să depășească 5 Astfel s-a demonstrat

experimental că conținutul optimal de carbonați icircl constituie 5

IV24 Determinarea pH-lui

28

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta au

fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi

acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină

egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de

3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări

Măsurările s-au efectuat la 20oC

FigIV4 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de carbonați

Din grafic se observă că mărirea concentrației de Na2CO3 duce la mărirea valorii pH-lui

Mărirea bruscă a pH-lui se datorează reacției de hidroliză cu formarea ionilor OH - care are loc icircn

soluție Na2CO3

- harr2Na+ + CO32-

CO32- + H2O harr HCO3

- + OH-

HCO3- + H2O harr H2CO3 + OH-

CO32- + 2H2O harr H2CO3 + 2 OH-

IV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru

de cocamidopropyl betaină

29

Pentru studiul influenței conținutului de Trilon B asupra proprietăților fizico-cimice a

șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de carbonat de 0

1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de preparat și a

probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au fost determinate

icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Prepararea soluției de șampon

w(EDTA) m(preparat)g m(EDTA)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(EDTA)g V(H2O) ml w(EDTA)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV31 Determinarea capacității de spumare

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

30

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

Cuprins

INTRODUCERE I1 Actualitatea temeiI2 Scopul lucrăriiII INVESTIGAŢII BIBLIOGRAFICE II1 Noţiuni de detergenţi şi agenţi activi de suprafaţăII2 Proprietăţile fizico-chimice ale substanţelor tensioactiveII21 Modificarea tensiunii superficiale şi interfaciale icircntre două fazeII22 EmulsionareaII23 DezemulsionareaII24 SpumareaII25 UmectareaII26 SpălareaII3 Adaosurile de condiţionareII31 Adaosuri mineraleII32 Adaosuri organiceII4 AutoșamponulIII PARTEA EXPERIMENTALĂIII1 Aparatematerial și reactiviIII2 Metodica lucrărilor de cercetareIII22 Determinarea puterii de spumareaIII23 Determinarea capacității de spălareIII24 Determinarea pH-uluiIV REZULTATE ȘI DISCUȚIIIV1 Caracteristica produsului commercial Amfotensid B 5IV2 Studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra soluției de lucru de

cocamidopropyl betainăIV21 Determinarea capacității de spumare IV22 Determinarea stabilității spumeiIV23 Determinarea capacității de spălareIV24 Determinarea pH-luiIV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru de

cocamidopropyl betainăIV31 Determinarea capacității de spumareIV32Determinarea stabilității spumeiIV33Determinarea capacității de spălareIV34 Determinarea pH-luiCONCLUZIE BIBLIOGRAFIEAnexa1Anexa2

33455778891010121217181919191922232424

2526272728

293031323335363739

2

IINTRODUCERE

I1 Actualitatea temei

Icircncepicircnd cu anul 2000odată cu stabilizarea economiei icircn Republica moldovase observă o creștere continuă a numărului de automobile importate Conform datelor statistice icircn ultimii trei ani icircn republica Moldova au fost importate 472780 unități de transport Odată cu automobilele importatorii moldoveni sunt nevoiți să importe produse pentru icircngrijirea lor inclusiv și autoșamponul Costul ridicat al șamponului auto importat precum și posibilitatea de a-l produce pe piața internă a și determinat elaborarea formulei sale de producere

Astăzi spălătoriile auto ne pun la dispoziție o gamă largă de autoșamponuri cu diferite adaosuri pentru icircngrijirea tuturor părților componente ale autovehiculelor Cele mai recomandate brenduri de șamponuri auto sunt

Pentru curățare și degresare (Delta force 2000 Super HI-FOAM Delta force PLUSetc)

Pentru curățare manuală (MUSKATEER SPEEDY NANOProfil WASHampWAXetc)

Pentru curățarea motoarelor (MOTOR CLEANER REMOVERampGLUE etc)

Componentul de bază al auoșampunului este substanța tensioactivă la care i se mai adaugă diferiți aditivi conferindu-i diferite proprietăți suplimentare Cocamydopropyl Betaina este una din cele mai folosite tenside icircn producerea șampourilor auto deoarece este biodegradabilăare o capacitate de spumare icircnaltă nu provoacă iritații și cel mai important icircn amestec cu aditivii icircși păstrează proprietățile fizico-chimice

3

I2 Scopul lucrării

Scopul lucrării a fost studiul influenței carbonatului de natriu și Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice ale cocamidopropyl betainei

Obiectivele

Analiza literaturii și familiarizarea cu caracteristicile de bază a STA procesul de spălare și compoziția chimică a șamponurilor auto

Determinarea capacității de spumare și stabilitatea spumei a soluției de lucru cu diferite concentrații de adaos

Determinarea capacității de spălare a soluției de lucru cu diferite concentrații de adaos

Determinarea valorii pH-lui soluțiilor cu diferite concentrații de adaos

Stabilirea concentrației optime de adaos la care soluția de lucru manifestă cele mai bune proprietăți

4

IIINVESTIGAŢII BIBLIOGRAFICE

II1 Noţiuni de detergenţi şi agenţi activi de suprafaţă

Icircn sfera noţiunii de agenţi active de suprafaţă sau de agenţi superficiali se icircnglobează o

mare varietate de compuşi chimici care acumulicircndu-se la suprafeţele de separaţie sicircnd capabili

să modifice puternic chiar icircn concentraţii foarte mici proprietăţile superficiale ale lichidelor icircn

care se dizolvă După diferitele lor utilizări principale agenţii de suprafaţă se impart icircn

detergenţi agenţi de udare agenţi de emulsionare agenţi de dispersie agenţi de dispersie etc

Toate aceste produse prezintă o structură molecular asimmetrică compusă din două părţi

cu proprietăţi fundamental diferite una nepolară sau slab polară (de natură hidrocarbonată) şi

alta puternic polară (ionizabilă sau neionizabilă) Partea nepolară este insolubilă icircn apă

(hidrofobă) şi icircn lichide puternic polare icircn schimb este uşor solubilă icircn uleiuri (lipofilă) şi icircn

general icircn lichide nepolare Partea polară din contra este hidrofilă şi deci lipofobă Datorită

diverselor afinităţi pe care le prezintă pentru diferite faze astfel de molecule se numesc şi

amfipatice (amfifile)

Acumularea agenţilor de suprafaţă la interfaţe (şi deci modificarea puternică a

proprietăţilor superficial ale lichidelor icircn care sicircnt dizolvaţi) se datoreşte tocmai acestei structure

asimetrice a moleculelor lor care prezintă afinităţi diferite faţă de diferitele faze care formează

sistemul Structura de adsorbţie care se formează serveşte ca legătură icircntre fazele insolubile

Starea mai mult sau mai puţin condensată a acestui strat determină acţiunea predominant a

agentului de suprafaţă respestiv de agent de spălare de emulsionant spumant muiant (agent de

udare) etc Această stare a stratului de adsorbţie este condiţionată de

Balanţa dintre proprietăţile hidrofile (lipofobe) şi hidrofobe (lipofile)

Natura grupri hidrofile

Natura grupei hidrofile

Temperature şi concentraţia de lucru

Stratul de adsorbţie se formează pe suprafața moleculelor dizolvate icircn soluţie Aceste

molecule ca urmare a existenţei părţii lor cu afinitate foarte foarte redusă pentru dizolvant caută

să iasă din soluţie migricircnd la suprafaţă (interfaţă) unde se orientează preferenţial Suprafaţa nu se

poate icircnbogăţi la infinit cu molecule şi pentru fiecare concentraţie se atinge pentru fiecare strat

5

superficial o concentraţie limită corespunzicircnd la un echilibru icircntre fluctuaţiile de molecule din

soluţie şi suprafaţă Peste această concentraţie icircn soluţie icircncep să se formeze micelle coloidale

datorită faptului că părţile nesolvatate se asociază pentru a avea o suprafaţă de contact cicirct mai

mică cu faza faţă de care nu prezinză afinitate Din aceasta rezultă că densitatea superficial

maximă este atinsă la suprafaţa primelor micelle adică icircn momentul icircn care icircncetează dizolvarea

sub formă molecular-dispersă totodată icircncepicircnd din acest moment stratul de adsorbţie se

formează practice instantaneu

Aşadar structura asimetrică a moleculelor şi proprietatea de a forma icircn soluţii asociaţii

micelare de dimensiuni coloidale reprezintă o proprietate comună tuturor agenţilor de suprafaţă

Detergenţii sicircnt agenţi de suprafaţă total sau icircn foarte mare măsură calităţile săpunurilor

alcaline cu 12-18 atomi de carbon icircn moleculă fără icircnsă a avea defectele acestora

S-au adoptat termenii de agenţi de suprafaţă sau agenţi superficiali şi de detergenţi deşi icircn

acest domeniu nu există icircncă o terminologie recunoscută Icircn literature de specialitate se icircnticirclneşte

o varietate de termini pentru aceeaşi noţiune dintre care unii sicircnt cu totul neadecvaţi ceea ce

poate duce la confuzii grave

Astfel de cele mai multe ori se consideră ca sinonimi termenii de detergenţi detergenţi

sintetici produse auxiliare pentru industria textilă şi pielărie agenţi auxiliari textile agenţi

capilar-activi agenţi tensioactivi agenţi de suprafaţă agenţi superficiali surfactanţi saponate

etc Analiza sumară a acestor termini arată icircnsă ca ei nu pot fi consideraţi sinonimi referindu-se

la noţiuni cu totul diferite

Icircn adevăr această grupă de produse sintetice s-a dezvoltat la icircnceput mai ales pe linia

sulfatării uleiurilor şi grăsimilor natural spre a satisface exclusiv nevoile industrei textile şi a

celei de pielărie cu substanţe ajutătoare care să icircnlăture defectele săpunurilor alcaline icircn

diversele faze ale proceselor de prelucrare Icircn present icircnsă aproape toate ramurile industrial şi

agricultura folosesc cantităţi din ce icircn ce mai mari de substanţe cu activitate superficial iar icircn

consumul menajer săpunurile clasice tind să fie icircnlocuite cu detergenţi Pentru obţinerea lor se

porneşte de la cele mai diverse materii prime (de obicei de origine petrolieră) pe cele mai

variate căi de sinteză Icircn aceste condiţii aticirct termenii de ldquoagenţi auxiliari textilirdquo ldquoproduse

auxiliarerdquo pentru industria textilă şi cea de pielărie cicirct şi termenii ldquouleiuri sulfonaterdquo sau simplu

bdquosulfonaterdquo sicircnt total depăşiţi

6

II2 Proprietăţile fizico-chimice ale substanţelor tensioactive

Substanţele tensioactive fac parte din clasa substanşelor chimice considerate actualmente

speciale clasificate astfel datorită efectelor deosebite ce le conferă aticirct prin icircnnobilarea materiilor

prime dar mai ales icircnaltelor calităţi ale produselor chimice finite care icircnglobate icircn concentraţii

micica auxiliari sau aditivi duc la obţinerea unor materiale performante solicitate de industrie

Proprietăţile fizico-chimice ale substanţelor tensioactive sicircnt datorate structurii moleculei lor

polarităţii acestora şi se numesc astfel deoarece modifică tensiune superficială şi interfacială ale

substanţelor icircn care se dizolvă Acest efect mai depinde şi de temperatură concentraţia soluţiei şi

de pH-ul ei

II21 Modificarea tensiunii superficiale şi interfaciale icircntre două faze

Aceartă proprietate ete aticirct de icircnsemnată icircncicirct caracterizeză icircntregul grup de tenside Asociaţia

internaţională a săpunurilor (AIS) dă următoarea definiţie a tensidelor legată de proprietatea

menţionată sub denumirea de substanţe tensioactive se icircnţeleg combinaţiile care se repartizează

astfel icircntr-un solvent icircncicirct concentraţia la suprafaţă este mai mare decicirct icircn interiorul solventului

ceea ce duce la scăderea tensiunii superficiale a solventului

La suprafaţa de separare a două faze există un strat de molecule care se deosebeşte considerabil

prin icircnsuşirile sale de celelalte straturi Dacă moleculele situate icircn interiorul lichidului suportă o

acţiune de atracţie uniformă din partea moleculelor ce le icircnconjoară rezultanta acestor forţe

moleculare fiind zero moleculele din stratul superficial suportă forţe de atracţie cu precădere din

interiorul lichidului Icircn acest caz forţele de atracţie nu sunt orientate uniform un asemenea cicircmp

de forţe creicircnd o dispoziţie specială a moleculelor Se formează astfel un strat superficial o

peliculă superficială a cărei adicircncime este apropiată de dimensiunea sferei de acţiune a moleculei

producicircnd curbarea suprafeţei de separaţie

Forţa care echilibrează tensiunea peliculei icircn momentul ruperii ei şi care se exercită tangenţial

la suprafaţa lichidului raportată la unitatea de lungime se numeşte tensiune superficială ea se

notează cu litera bdquoγrdquo şi se măsoară icircn dyncm

Fenomenele superficiale se petrec la suprafaţa de separaţie a substanţelor individuale Ele sicircnt

icircnsă puternic influenţate dacă substamţele devin medii de dispersie (icircn principal solvenţi) pentru

electroliţi şi neelectroliţi Dacă icircn locul unui lichid pur există o soluţie la suprafaţa de separare

7

apare o tensiune superficială care depinde nu numai de natura lichidului ci şi de natura şi

concentraţia substanţei dizolvate respectiv polaritate alor

La suprafaţa de separaţie molecula substanţei adsorbite se va orienta către faza polară cu

radicalul său polar iar partea sa nepolară va fi icircnderptată spre faza nepolară Dispunicircndu-se icircn

acest fel moleculele adsorbite icircn stratul superficial micşorează asimetria cicircmpului de forţe

tensiunea superficială a soluţiei micşoricircndu-se deasemenea

II22 Emulsionarea

Emulsiile sicircnt sisteme disperse formate din două lichide nemiscibile La obţinerea emulsiilor

lucrul mecanic cheltuit conduce la mărirea energiei superficiale a sistemului valoarea acestuia

fiind egală cu produsul a doi factori ndash tensiunea superficială şi suprafaţa de separare a fazelor ndash şi

este cu aticirct mai mare cu cicirct gradul de dispersare este mai ridicat Cu cicirct energia icircnmagazinată este

mai mare cu aticirct emulsia este mai nestabilă tinzicircnd să micşoreze suprafaţa sistemului prin unirea

picăturilor icircn momentul ăn care ele vin icircn contact datorită mişcării browniene Problema care se

pune este de a micşora energia superficială care icircnsă nu se poate realiza prin reducerea suprafeţei

de separaţie a fazelor deoarece aceasta ar conduce la mărirea particulelor fazei disperse şi deci la

separarea lor sub influenţa gravitaţiei sau a forţei centrifuge La stabilizarea acestui

sistemcontribuie substanţele tensioactive introduse şi care se orientează faţă de mediu formicircnd

micele sferice sau lamelare

Stabilitatea unei emulsii caracterizează puterea de emulsionare a agentului de suprafaţă şi

depinde de concenraţia acestuia icircn emulsie

Cei mai folosiţi emulgatori sicircnt icircn general cei anionici şi neionici Dacă se consideră indicele

HLB (balanţa hidrofil-lipofilă) ca un criteriu de apreciere a emulsiilor se consideră că cei cu

valoare mai mică de 10 pe această serie sicircnt liofobi deci sicircnt emulsionanţi apă-ulei pe cicircnd cei cu

valoarea mai mare de 10 sicircnt hidrofili deci emulsionanţi ulei-apă

II23 Dezemulsionarea

Dezemulsionarea reprezintă operaţia de distrugere a emulsiei şi separare a componentelor icircn

două straturi distincte

8

Procesul de distrugere a emulsiilor poate fi accelerat prin toate modalităţile care duc la

micşorarea rezisrenţei peliculei de protecţie datorită emulgatorului Sunt indicate următoarele

metode

adăugarea de substanţe care se adsorb la suprafaţa de separaţie a particulelor emulsiilor

distrugicircnd rezistenţa peliculei prin inversarea tipului de emulsie

distrugerea peliculei cu agenţi chimici

ridicarea temperaturii

filtrarea prin filtre care se udă cu mediu de dispersie dar nu cu faza dispersată

acţiunea mecanică

trecerea unui curent continuu sau alternativ

Proprietăţile superficial active ale substanţelor tensioactive negative pentru protecţia apelor

sunt utilizate din plin pentru spălare şi curăţire Pe licircngă proprietăţile chimice deosebite

caracteristice moleculelor acestor substanţe proprietăţile care intervin icircn fenomenele de suprafaţă

au contribuit la răspicircndirea lor rapidă pe piaţa mondială icircnlocuind icircn cea mai mare parte săpunul

al cărei folosire se numără icircn milenii

II24 Spumarea

Spumele sicircnt dispersii concentrate icircn gaze Din punct de vedere al dispersiei este mai just să se

considere spumele ca lichide dispersate laminar icircn gaze decicirct ca gaze puţin dispersate icircntr-o

cantitate mică de lichid

Bula de gaz formată icircn interiorul lichidului are pe suprafaţa de separaţie gaz-lichid un strat de

absorbţie care se găseşte icircn echilibru cu soluţia icircnconjurătoare Gazul din interiorul bulei nu

suportă numai presiune exterioară dar şi presiunea forţelor superficiale Cicircnd sub acţiunea

diferenţei densităţilor bula se ridică la suprafaţa lichidului se antrenează o parte de lichid sub

formă de peliculă superficială separată de cea existentă icircn prealabil printr-un strat de lichid Bula

ridicată la suprafaţa lichidului intră icircn alte condiţii ca trecere din starea de echilibru icircn mediul

icircnconjurător icircntr-o stare de dezechilibru şi proprietăţile ei se schimbă Lichidul cuprins icircntre cele

două straturi superficiale (interior şi exterior) icircncepe să se scurgă aticirct sub acţiunea forţei gravitaţiei

cicirct şi presiunii straturilor superficiale

Spumele se formează icircn soluţii lichidele pure nu formează spume Substanţa care se adaugă

lichidului şi care contribuie la formarea spumei se numeşte spumant

9

Structura peliculei superficiale care icircnconjoară bula de aer la suprafaţa de separaţie cu soluţia

este următoarea pelicula superficială interioară (primul strat de absorbţie) stratul interior de lichid

şi pelicula superficială exterioară (al doilea strat de absorbţie) Pentru formarea peliculei de

absorbţie este necesară prezenţa substanţelor tensioactive Stabilitatea spumei depinde nu numai de

activitatea superficială a spumantului ci şi de rezistenţa peliculei de absorbţie pe care acesta o

formează La ricircndul ei rezistenţa spumei depinde de structura peliculei Spuma este stabilă

datorită presiunii interne a gazului cu cicirct celulele spumei sicircnt mai mici cu aticirct este mai mare

presiunea gazului din ele O spumă stabilă trebuie să aibă o rezistenţă mecanică crescută aceasta

se poate obţine prin prepararea unei spume cu celule mici cu straturi superficiale rezistente (icircn

deosebi cu spumanţi coloidali)

Spumele se pot distruge pe cale mecanică sau pe cale chimică prin icircnlocuirea spumantului din

stratul superficial al peliculei cu substanţe care se absorb uşor dar care dau pelicule lichide puţin

rezistente

II25 Umectarea

Pentru evaluarea puterii de udare se aplică de la caz la cazmetode specifice icircn funcţie de

domeniul de utilizare

Icircn cazul determinării udării suprafeţelor solide criteriul principal icircl constituie mărimea

unghiului de racordare la interfaţa lichid-solid-aer

II26 Spălarea

Prin spălare se icircnţelege curăţirea suprafeţei unui obiect solid cu soluţie apoasă a unei substanţe

tensioactive printr-un proces care implică o acţiune fizico-chimică complexă Fenomenul complex

al spălării este datorat icircn mare măsură acţiunii superficiale a soluţiilor de săpun sau detergenţi

adică proprietăţii de a se adsorbi icircn soluţie apoasă la suprafaţa de separare a celor două faze

(soluţie-corp solid soluţie murdărie şi soluţie aer) cu formarea pe aceste suprafeţe a peliculelor de

adsorbţie

Schematic procesul de spălare efectuat cu agenţi solubili icircn apă constă icircn

reducerea tensiunilor la interfaţa apă-murdărie datorită puterii de icircnmuiere-udare a

agentului folosit

emulsionarea icircn apa de spălare a grăsimilor sau a altor emulgatori prezenţi urmare a

puterii de emulsionare a agentului de spălare

10

menţinerea icircn stare de emulsie a murdăriei prezentă icircn apa de spălare datorită

coloizilor protectori pe care agentul de spălare icirci conţineicircn funcţie de tipul de emulsie

solubilizarea lianţilor murdăriei icircn apă datorită puterii dizolvante a produsului de

spălare de exemplu datorită alcalinităţii rezultate prin murdărirea componenţilor prin

ridicarea temperaturii existenţa unui anumi pH al flotei etc

punerea icircn suspensie a impurităţilor solide urmare a acţiunii defloculante a agentului

care de cele mai multe ori este maximă la concentraţii foarte mici

stabilizarea suspensiei de impurităţi solide inclusiv a emulgatorilor adsorbabili

datorită puterii adsorbante a produsului de spălare

Practic procesul de spălare decurge astfel icircn primul ricircnd soluţia de detergent sau săpun udă

suprafaţa şi pătrunde adicircnc icircn toate interstiţiile sau icircn capilare acolo unde apa pură nu poate

pătrunde Apoi murdăria insolubilă icircn apa pură este trecută icircn soluţie prin emulsionare sau

dizolvare micelară iar solidă ndash sub formă de dispersie-suspensie datorită puterii de peptizare şi de

coloid protector a agentului respectiv

Calitatea unui produs de spălare bun constă icircn a menţine cicirct mai mult starea de emulsie sau de

suspensie-dispersie pentru ca murdăria să nu se depună din nou pe ţesătură

Spuma are un rol important pentru micşorare tendinţei de redepunere deoarece aceasta conferă

stabilitate suspensiei Trebuie subliniat că aticirct icircndepărtare murdăriei prinsă puternic de ţesătură cicirct

şi formare spumei icircn timpul spălării sunt influenţate pozitiv şi de acţiune mecanică

Procesul de spălare depinde de următorii factori

obiectul şi tipul ţesăturii de spălat

natura murdăriei

structura detergentului

Activitatea superficială şi stabilitatea superficială a soluţiilor de săpun sau a altor produse de

spălare variază icircn funcţie de mai mulţi factori printre care temperaturaconcentraţia şi prezenţa

electroliţilor etc

Procesele de emulsionare şi spălare se bazează pe formarea micelelor care pot fi lamelare

sau sferice datorită orientării moleculelor polare de substanţă tensioactivă funcţie de afinitatea

faţă de mediu

11

II3 Adaosurile de condiţionare

Fabricarea şi folosirea detergenţilor fără nici un fel de adaosuri este manuală aticirct icircn cazul

condiţionărilor sub forma de praf sau granule cicirct şi ghiar sub forma lichidă La icircnceput sărurile

care icircnsoţeau detergenţii proveneau icircn mod neintenţionat chiar din procesul de fabricaţie sau erau

adăugate numai ca ingredient inert pentru diluarea produselor Astăzi alegerea şi dozarea

adaosurilor icircn alcătuirea unui produs de spălare prezinta aspecte ştiinţifice şi practice deosebit de

importante influenţicircnd foarte mult comportarea produsului finit la utilizare Astfel adaosurile pot

mări de cicircteva ori activitatea unui agent de suprafaţă icircnţelegicircnd prin aceasta că icircn prezenţa

adaosurilor se poate atinge un anumit efect cu o cantitate de cicircteva ori mai mică din acelaşi agent

de suprafaţă

Adaosurile de condiţionare sau simplu ldquoadaosurirdquo sicircnt substanţ ecare icircnsoţesc detergentul icircn

compoziţia unui produs de spălare şi care au ca efect icircmbunătăţirea proprietăţilor acestuia Icircn

străinătate s-a extins pentru aceste substanţe denumirea de ldquobuildersrdquo

Pentru sistematizarea studiului adaosurilor acestea din urmă sicircnt icircmpărţite icircn două mari

categorii ndash minerale şi organice ndash iar adaosurile minerale la ricircndul lor sicircnt icircmpărţite icircn electroliţi

neutrialcalini şi fosfaţi condensaţi ultimii fiind descrişi separat datorită proprietăţilor lor cu totul

speciale şi importanţei deosebite ca adaosuri icircn compoziţiile de spălare

II31 Adaosuri minerale

II311 Electroliţi neutri

Dintre electroliţii neutri icircn compoziţiile de spălare se folosesc cel mai frecvent ca

adaosurisulfaţii şi clorurile metalelor alcalino-pamicircntoase Icircnca in 1925 s-a brevetat metoda prin

care adaosul de săruri solubile icircn apă ca KCl NaCl Na2SO4 produce icircmbunătăţirea proprietăţilor

de udare ale alchil-naftalin-sulfonaţilor de sodiu

S-a studiat că amestecul de 40 dodecil-benzen-sulfonat de sodiu şi 60 de Na2SO4 este mai

eficace icircn ceea ce priveşte scăderea tensiunii superficiale a celei interfaciale şi spumarea de cicirct

dodecil-benzen-sulfonatul de 100

Redepunerea murdăriei din flotă pe fibră este defavorabil influenţată de prezenţa sulfatului de

sodiu

12

Efectul sinergetic al clorurii de sodiu şi al sulfatului de sodiu asupra puterii de spălare a unui

alchil-aril-sulfonat faţă de licircna gresată cu ulei mineral afost determinat măsuricircndu-se puterea de

spălare prin conţinutul de ulei reţinut de licircnă

Studiindu-se relaţiile dintre structura şi puterea de spălare a alchil-benzen-sulfonaţilor de sodiu

s-a pus icircn evidenţă efectul diferit al sulfatului de sodiu icircn funcţie de poziţia nucleului benzenic faţă

de lanţul alchil Rezultă că adaosuld de sulfat de sodiu are un efect defavorabil asupra 1-fenil-

dodecanului-sulfonat (cel mai puţin solubil din această serie) acest adaos are icircnsă un efect

favorabil asupra 3- şi 5-fenil-dodecanului sulfonat şi anume cu aticirct mai favorabilcu cicirct nucleul

benzenic este mai deplasat spre interiorul radicalului alchil

Pe cicircnd sulfaţii şi clorurile metalelor alcaline au picircnă la o anumită concentraţie (foarte mică icircn

cazul săpunului şi relativ mare icircn cazul detergenţilor) efecte similare aticirct asupra săpunurilor cicirct şi

asupra detergenţilor clorurile metalelor alcalino-pămicircntoase au efecte diferite Astfel icircn prezenţa

ionilor de calciu şi de magneziu săpunurile icircşi micşorează puterea de spălare pe cicircnd majoritatea

detergenţilor şi-o icircmbunătăţesc picircnă la o anumită limită de concentraţie a acestor ioni (mai mică de

cicirct icircn cazul ionilor metalelor alcaline) care depinde de natura detergentului după care puterea de

spălare scade

Icircn cazul clorurilor metalelor alcalino-pămicircntoase are de fapt loc icircn schimb ionic săpunul

respectiv sarea de sodiu a detergentului trecicircnd parţial sau total icircn sarea de calciu sau de

magneziu Săpunurile de calciu şi de magneziu fiind insolubile puterea de spalare a săpunului

scade proporţional cu creşterea concentraţiei acestora pe cind la majoritatea detergenţilor sarea de

calciu sau de magneziu are o solubilitate remarcabilă icircn apă (totuşi mult mai mică de cicirct sarea de

sodiu a detergenţilor) de aceea prin modificarea solubilităţilor se schimbă raportul dintre partea

molecular-dispersă şi partea coloid-dispersă icircn soluţie şi deci se modifică puterea de spălare Icircn

felul acesta se explică puterea mică de spălare a săpunurilor icircn apă durăprecum şi puterea de

spălare mai bună a majorităţii detergenţilor icircn apă picircn la o anumită duritate

Explicaţia efectelor sinergetice produse de adaosuri de sulfaţi sau de cloruri ale metalelor

alcaline icircn soluţiile de săpunsau de detergenţieste icircnsă complexă Ţinicircnd seama de teoria lui

Rebinder privind optimul coloidal electroliţii neutri intervin icircn soluţiile agenţilor de spălare ca

factori care modifică starea coloidală a lor deplasicircnd prin aceasta optimul coloidal

13

II312Electroliţi alcalini

Principalii electroliţi alcalini folosiţi ca adaosuri la condiţionarea produselor de spălare sicircnt

carbonaţiisilicaţii şi fosfaţii Icircn afară de aceştia se mai folosesc icircn foarte mica masură boraţii ndash

pentru alcalinitatea lor mică ndash şi hidroxidul de sodiu ndash pentru unele compoziţii de spălare a

metalelor Persărurile (perboraţii percarbonaţii) se utilizează ca adaosuri de icircnălbire formicircnd prin

aceasta o grupă distinctă

Pe licircngă caracterul lor general de electroliţi şi pe licircngă acţiunile specifice fiecărei clase de

electroliţi alcalini icircn parte adaosurile alcaline au ca proprietate caracteristică comună menţinerea

la o anumită valoare ridicată a pH-ului soluţiei avicircnd ca efect mărirea respingerii electrostatice

dintre fibră şi murdărie şi icircn consecinţă uşurarea procesului de spălare

Carbonalul de sodiu este folosit icircn general la condiţionarea produselor pentru spălări grele

Anastasiu şi colaboratorii săi studiind influenţa adaosurilor de carbonat de sodiu asupra puterii

de spălare a diferiţilor agenţi anionici de spălare ajung la concluzia că

1) trebuie diferenţiată acţiunea carbonatului de sodiu exercitată asupra soluţiilor de

săpun de cea exercitată asupra soluţiilor altor agenţi de suprafaţă deoarece icircn

cazul săpunului carbonatul de sodiu are şi rolul de tampon al hidrolizei

2) aticirct icircn cazul soluţiilor de săpun cicirct şi icircn cazul soluţiilor altor agenţi de suprafaţă

carbonatul de sodiu icircn funcţie de concentraţia sa icircn flotă şi de condiţiile de lucru

(natura şi concentraţia agentului de suprafaţă temperatura) acţionicircnd asupra

optimului coloidalpoate influenţa pozitiv sau negativ puterea de spălare

Icircn general pe cicircnd ceilalţi electroliţi se introduc de obicei icircn icircnsăşi compoziţia produşilor de

spălare carbonatul de sodiu se adaugă de multe ori de către utilizatori icircn flota de spălareşi nu icircn

toate cazurile icircntr-o proporţie corespunzătoare

Bicarbonatul de sodiu se foloseşte icircn special ca adaos icircn produsele pentru spălări finedatorită

pH-ului relativ scăzut al soluţiilor sale apoase icircn astfel de cazuri se adaugă bicarbonat picircnă la

10

Silicaţii prezintă icircn soluţie apoasă un pH foarte ridicat acţionicircnd astfel icircn mod eficace asupra

saponificării murdăriei cu conţinut de acizi graşi din care cauză alături de carbonat de sodiu ei se

utilizează cu succes ca adaosuri icircn compoziţia produselor pentru spălări grele dicircnd icircn special un

14

efect sinergetic bun icircn amestec cu alchil-aril-sulfonaţii de sodiu De asemenea silicaţii au o putere

bună de dispersie icircn special faţă de pigmenţii pe bază de siliciu care intră icircn mod frecvent icircn

compoziţia murdăriei precum şi un efect favorabil asupra icircmpiedicării redepunerii murdăriei pe

fibră din acest punct de vedere situicircndu-se imediat după fosfatul trisodic icircn clasa electroliţilor

alcalini Avicircnd o putere de udare foarte bună a suprafeţelor tarisilicaţii sicircnt icircn general utilizaţi mult

şi ca adaosuri la prepararea produselor pentru spălarea veselei şi a suprafeţelor tari

Dintre ortofosfaţi Na3PO4 prezintă icircn soluţie apoasă un pH ridicat deci o eficacitate bună

pentru icircndepărtarea acizilor graşi din compoziţia murdărieiicircnsoţită de o putere bună de

emulsionare Totodată este de remarcat că Na3PO4 are un efect anticoroziv faţă de materialele

fieroase Pentru anumite scopuri NaHPO4 prezintă avantajul unei alcalinităţi mai mici

Cerceticircndu-se problema produselor de spălare cu apă de mare s-a stabilit eficacitatea bună icircn

aceste condiţii a Na3PO4 icircn special icircmpreună cu Na2SO4 Astfel icircn amestec de 80 Na3PO4 12

Na2SO4 şi 8 alchil-aril-sulfonat de sodiu are un efect de spălare optim cu apă de mare echivalent

cu cel realizat de un amestec de 80 Na3PO4 ţi 20 alchil-aril-sulfonat

II313 Persărurile

Persărurile respectiv perboratul de sodiu sau percarbonatul de sodiu se folosesc icircn

amestecurile pentru spălări grele cu adaosuri de albire chimică (deoarece dezvoltă oxigen activ icircn

soluţie apoasă) O serie de cercetători au studiat problema stabilizării flotelor de spălare conţinicircnd

perboraţi sau percarbonaţi stabilizarea avicircnd ca scop realizarea unei degajări mai lente a

oxigenului activ Dintre stabilizatori fac parte silicaţii de magneziu fosfaţii condensaţi (icircn special

pirofosfatul) sărurile acizilor amino-policarboxilici (tip Trilon) Pe cicircnd cazul silicaţilor de

magneziu efectul de stabilizare se explică prin absorbţia agentului oxigenat pe suprafaţa mare a

silicatului coloidal dispersat icircn cazul celorlalţi agenţi efectul de stabilizare se explică prin

complexarea de către aceştia a ionilor metalici prezenţi (CuFeMn) care icircn caz contrar ar avea un

efect de grăbire a cedării oxigenului activ

II314 Fosfaţi condensaţi

Principalele proprietăţi ale fosfaţilor condensaţi datorită cărora sicircnt consideraţi ca adaosurile

cele mai importante icircn alcătuirea compoziţiilor produselor de spălare sicircnt

1 puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoase şi a metalelor grele

2 puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor

15

Puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoaseşi ai metalelor grele se

manifestă prin scoaterea acestora chiar din combinaţiile lor insolubile şi trecerea lor icircntr-o formă

solubilă icircn apă Picircnă de curicircnd proprietatea se atribuia formării de compecşi propriu zişi Icircn

ultimul timp această proprietate a fosfaţilor condensaţi s-a explicat printr-o bdquoinactivare

electrostaticărdquo a ionilor metalelor alcalino-pămicircntoase şi ai metalelor grele atraşi icircntr-un nor de

contraioni de către polianionul puternic icircncărcat al fosfatului condensat

Practic această propritate a fosfaţilor condensaţi are ca rezultat o serie de efecte foarte

importante camicşorarea sau chiar evitarea icircncrustării fibrelor textile icircn urma depunerii

combinaţiilor insolubile evitarea icircngălbenirii materialului textil icircn urma unor spălări reepetate prin

icircmpiedicarea depunerii combinaţiilor de fier din apă precum şi micşorarea efectului de degradare

oxidativă a fibrei prin icircmpiedicarea depunerii pe ţesătură a combinaţiilor de cupru sau de

fiercatalizicircnd această degradare Icircn acelaşi timp la spălare cu săpun şi cu apă dură se realizeză o

economie de produs de spălare prin solubilizarea precipitatului inactiv de săpun de calciu sau de

magneziu

Puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor se manifestă prin dispersia icircncrustaţiilor

depuse pe fibră şi a pigmenţilor din murdărie icircn felul acesta se micşorează redepunerea murdăriei

pe materialul textil icircn timpul procesului de spălare

Icircn afară de proprietăţile menţionate la alegerea tipurilor de fosfaţi pentru condiţionarea unui

produs de spălare scindarea hidrolitică şi hidroscopicitatea au o deosebită importanţă Ţinicircnd

seama de tehnologia modernă de uscare icircn turn a produselor de spălare trebuie utilizaţi fosfaţii la

care se produce o scindare hidrolitică cicirct mai redusă dacă icircnsă fosfatul se introduce icircn compoziţia

produsului de spălare icircn stare uscată scindarea hidrolitică nu constituie o problemă De asemenea

hidroscopicitatea fosfatului fiind conferită şi produsului de spălare icircn care acesta intră drept

component vor trebui aleşi fosfaţi cicirct mai nehigroscopici pentru produsele de spălare condiţionate

icircn formă uscată această caracteristică nu interesează icircn cazul produselor condiţionate icircn formă

lichidă

Higroscopicitatea fosfaţilor condensaţi variază icircn acelaşi sens cu scindarea hidrolitică

hexametafosfatul fiind cel mai higroscopic tripolifosfatulmai puţin higroscopiciar pirofosfatul

practic nehigroscopic

16

Ţinicircnd seama de efectul puternic de scindare hidrolitică şi de hidgroscopicitatea sa accentuată

hexametafosfatul este inutilizabil la fabricarea produselor moderne de spălareuscate icircn turndupă

condiţionarea icircn faza lichidă

Tripolifosfatul este cel mai important fosfat condensat pentru condiţionarea produselor de

spălare

Pirofosfatul cu toate că este superior icircn ceea ce priveşte lipsa de scindare hidrolitică şi de

higroscopicitate nu reprezintă totuşi un produs important pentru a fi folosit singur la condiţionarea

produselor de spălare El constituie icircnsă un produs apreciat dacă este folosit icircn acest scop icircn

amestec cu tripolifosfatul

Datorită efectului pe care fosfaţii condensaţi icircl au asupra proprietăţilor de suprafaţă ale

detergenţilor icircn prezent nu se mai fabrică produse de spălare pe bază de detrgenţi fără aceste

adaosuri

Adaosurile de fosfaţi condensaţi au un efect considerabil de icircmbunătăţire a puterii de spălare a

alchil-aril-sulfonaţilor a detergenţilor neionici şi o acţiune bună asupra puterii de spumare a

detergenţilor dar nu totdeauna asupra stabilităţii spumei

Icircn afară de adaosurile minerale solubile descrise mai trebuie menţionate adaosurile minerale

insolubile icircn apăca betonita caolinul pămicircntul de infuzorii etc Betonita şi caolinul au un efect

marcat de coloid protector

II32 ADAOSURI ORGANICE

II321 Adaosuri coloidale

Adaosurile coloidale au asupra produselor de spălare o serie de efecte dintre care cel mai

important este acela de a micşora tendinţa de redepunere a murdăriei pe fibră icircn timpul procesului

de spălare respectiv de a mări puterea de defloculare

Dintre adaosurile coloidale cea mai mare importanţă o are carboxi-metil-celuloza (CMC)

Diferitele carboxi-metil-celulpze constau dintr-un amestec de macromolecule cu diferite grade de

polimerizare şi diferite grade de substituţie Soluţiile lor apoase au un caracter coloidal prezenticircnd

anomalii de vicircscozitate icircn domeniile concentraţiilor mici Deşi sicircnt combinaţii macromoleculare

tipice proprietăţile soluţiilor apoase de carboxi-metil-celulozicirc se apropie de cele ale electroliţilor

coloidali prin caracterul puternic heteropolar al macromoleculei

17

Asupra soluţiilor de săpun carboxi-metil-celuloza nu are un efect de mărire a puterii de

spumare icircnsă are un efect important de mărire a stabilităţii spumei

Carboxi-metil-celuloza icircmbunătpţeşte puterea de spălare a detergenţilor şi stabilitatea spumei

soluţiilor agenţilor de suprafaţă Principalul efect este icircnsă cel de menţinere icircn suspensie a

murdăriei şi de icircmpiedicare a redepunerii acesteia pe fibră icircn timpul spălării

La folosirea ca adaos icircn compoziţiile de spălare carboxi-metil-celuloza produce deci

icircmbunătăţirea puterii de spălare stabiliteată spuma măreşte puterea de emulsionare Icircn ceea ce

priveşte menţinerea icircn suspensie a murdăriei dizolvate de pe fibră şi icircmpiedicarea redepunerii

acesteea icircn timpul spălării ea depăşeşte orice alt adaos cunoscul picircnă icircn prezent fiind la fel de

importantă ca şi fosfaţii condensaţi

II4 Autoșamponul

Autoșamponul este o soluție apoasă a substanțelor tensioactive anionice și neionice El

trebuie să conţină ingrediente care se disting prin proprietăţi de curăţare mai mari şi icircn acelaşi

timp neagresive faţă de vopsea metal si suprafețe din plastic Din substanțele tensioactive

neionice cele mai recomendate sunt alcoolii etoxilați (alcoolul tridecil alcoolul cetostearil)

Aceste substanțe au tensiune superficială scăzută umectare și dispersie bună sunt stabili icircn acizi

și baze toleranți la apa dură Din substanțele tensioactive anionice sunt recomandați mono- și

diesterii ai acidului fosforic Ei sunt stabili icircn mediul alcalin icircnlătură bine murdăria și au un efect

antiseptic și anticoroziv La adăugarea laurilsirkozinatului de sodiu se observa o icircnbunătățire a

proprietății de spălare și spumare Prezența cerurilor sintetice icircn compoziția autoșamponului icirci

confera automobilului o protecție suplimentară și o strălucire intensă Adăugarea unor

componente rezistente la coroziune (aminoderivați ai acidului boric) ndash este deosebit de actual

pentru proprietarii de autoturisme pe piața internă

Șamponurile pentru curățare fără contact sunt din ce icircn ce mai populare pe piață și sunt

potrivite pentru toate tipurile de automobile Acest tip de produs include suplimentar o bază tare

sticlă topită și adios de gelatin pentru inhibarea ionilor de Ca2+ Mg2+ Fe3+ Aceste componente

distruge eficient legatura dintre murdărie și suprafață sunt stabile icircn mediu acid și basic au

propietăți antistatice iar cu anionii substanțelor tensioactive formează compuși complecși

marind stabilitatea spumei

18

IIIPARTEA EXPERIMENTALĂ

III1Aparatematerial și reactivi

Aparate

Thermostat TC ndash 16 cronometru cicircntar ethnic termometru stativ metallic exicator(umplut

cu CaCl2) suport pentru exicator pipette baloane cotate cilindru de 500 ml picirclnie cești Petre

Reactivi

Na2CO3 Trilon B apă distilată apă amoniacală

Materiale

Hicircrtie de filtru nisip ciment ulei de motor ulei de floarea soarelui materie de bumbac pară

III2 metodica lucrărilor de cercetare

III21Metoda de prelevare a probelor lichide

Dacă produsul de analizat este limpede și omogen atunci el este amestecat manual apoi se

cicircntărește cu ajutorul unei colbe sau pipete și se ia cantitatea necesară pentru o probă de

laborator La amestecare este necesar de a avea grijă ca icircn probă să se formeze cicirct mai puțină

spumă și perderile de substanță să se reducă la maximum

Dacă produsul analizat este tulbure și conține icircn volumul său particole solide icircn suspensie el

este amestecat cu ajutorul centrifugii apoi după centrifugare se icircnlătură partea lichidă de produs

Dacă produsul de analizat conține precipitat proba se icircncălzește atent picircnă la 300C picircnă cicircnd

precipitatul se dizolvă complet la amestecare sau nu se observă prezența cristalelor apoi se ia

cantitatea de probă necesară pentru analiza ulterioară

Se recomandă executarea analizei cicirct se poate de repede după prelevarea probei Dacă icircnsă

aceasta este impozibil proba se introduce imediat icircntr-un vas ermetic icircnchis colbă de sticlă sau

vas de plastic Se determină și se notează masa lui (nu se folosesc vase metalice) Proba se

păstrează cicirct mai mult timp icircn starea sa inițială picircnă la efectuarea analizei

III22Determinarea puterii de spumarea

III221Pregătirea pentru efectuarea analizei

Pregătirea unei probe de apă cu duritatea 535 și 357 mgechivl

19

Pentru pregtirea apei cu duritatea 535 mgechivl probele de sulfat de magneziu cu masa de

0107 g și clorurii de calciu cu masa de 0194 g (recalculate pentru sare deshidratată) cicircntărite

cu o eroare nu mai mare de 00002 g se dizolvă icircn apă distilată icircntr-o colbă de 1000 ml aducicircnd

volumul apei picircnă la cotă apoi se agită atent

III222 Pregătirea probei de analizat

Proba detergentului cu masa de 5 g cicircntărită cu o eroare nu mai mare de 001 g se ia icircntr-un

pahar chimic se dizolvă icircn 50-60 ml apă dură amestecindu-se picircnă la dizolvare completă

Soluția se toarnă icircn colbă se aduce la cota de 1000 ml cu apă dură și se amestecă avicircnd grijă să

nu se formeze spumă Pregătirea soluției se efectuează la temperatura de analiză cu o eroare de plusmn

50C Pentru fiecare analiză se cere de a pregăti nu mai puțin de 2 l soluție Soluția se pregătește

cu minim 30 min și maxim 2 ore icircnainte de efectuarea analizei

III223Pregătirea instalației

FigIII1 Instalația Ross-Mails

Toate părțile din sticlă a instalației se spală cu soluție cromică se clătește cu apă distilată picircnă la

icircnlăturarea completă a urmelor de acid și din nou se clătește cu soluție de analizat Țeava din inox icircn

20

decurs de 30 minute se menține icircn aburul amestecului dintre alcoolul etilic și tricloretilen (11) și se

clătește cu o cantitate mică de soluție de analizat

III224Efectuarea analizei

Proprietatea de aforma spumă se determină la temperatura de (50plusmn2) ordmC Cămașa de apă se

unește cu termostatul și se icircncălzește soluția din cămașă picircnă la temperatura necesară Concomotent

300 ml soluție de analizat se aduce picircnă la temperatura impusă de analiză Din această probă se iau

50 ml soluție și se toarnă icircntr-un cilindru cotat icircn așa mod ca să nu se formeze spumă Peste 10

minute cu ajutorul unei pare se ia soluție de analizat cu o pipetă icircn volum de 200 ml deasemmenea

eviticircnd formarea spumei Pipeta cu soluție se icircntărește pe stativ ca năsucul ei să se afle la o distanță

de 900 mm de nivelul soluției din cilindru și să se asigure căderea picăturilor direct icircn centrul

soluției din cilindru Apoi se deschide robinetul pipetei Odată cu căderea soluției din pipetă se

pornește cronometru și se măsoară icircnălțimea spumei formate icircn mm (H0 măs) Peste 5 minute se

măsoară icircnălțimea stratului de spumă format icircn mm (H5 măs)

Dacă nivelul spumei formate nu este uniform atunci ca icircnălțime a spumei se ia media

aritmetică dintre nivelul minim și cel maxim al icircnălțimii spumei Icircnaintea fiecărei analize se clătește

țeava cu apă distilată

Diferența dintre diametrele țevilor a diferitor aparate influențează asupra icircnălțimii spumei

formate Deaceea pentru fiecare aparat este necesar de a utiliza un coeficient de corecție cu ajutorul

căruia se recalculează icircnălțimea stratului de spumă determinat cu ajutorul aparatului a cărui

diametru interior al țevei este de 50 mm

K= (D12) 2500

D1 ndash diametrul interior al aparatului utilizat mm

2500 = (50)2 ndash diametrul interior al țevei aparatului standardmm

Calcularea rezultatului

Puterea de spumare (H0 și H5) icircn mm se calculează cu formula

H0 = H0 măs K

H5 = H5 măs K

H0 măs ndash icircnălțimea inițială a stratului de spumă mm

21

H5 măs ndash icircnălțimea stratului de spumă după 5 minute mm

K ndash coeficient de corecție

Stabilitatea spmei (S)

S = H5H0

H0 și H5 ndash icircnălțimile stratului de spumă recalculate mm

Ca rezultat final se ia media aritmetică a trei determinări paralele diferența dintre care nu

trebuie să fie de 10 mm

III23Determinarea capacității de spălare

III231 Pregătirea soluției de murdărire

Conținutul soluției de murdărire

Componența m g

Ulei de motor 50

Ulei de floarea-soarelui 50

Ciment 100

Nisip 50

NH4OH 35

III232 Murdărirea țesăturii cu soluția de murdărire

Dintr-o ficircșie de picircnză curată se taie cu foarfeca mostre de mărime 50 times 50 mm cu o eroare

admisibilă de plusmn 5 mm se marchează cu un pix de culoare albastră și se cicircntăresc Țesătura se

trece prin soluția de murdărire pe ambele părți Mostrele deja uscate se supun unui tratament

termic icircn cuptorul electric timp de 1 oră la temperatura de 60oC se icircmpachetează icircn pachete

de polietilen și se pastreaza la icircntuneric Mostrele sunt gata pentru determinare după 3 zile

din momentul pregatirii Termenul de valabilitate a țesăturilor murdare ndash un an cu condiția că

sunt păstrate icircn frigider

22

III233 Efectuarea lucrării

Pentru determinarea capacității de spălare se folosește picircnză care preventiv a fost spălată

și uscată icircn etuvă la temperatura de 105degC picircnă la masă constantă După care probele de

picircnză se murdăresc cu soluție de murdărire se lasă pentru trei zile să se usuce apoi se spală

cu soluțiie analizate Spălarea picircnzelor se face icircn borcane cu volumul de 1 litru introducicircnd

probele de picircnză icircn borcan și agiticircndu-le energic timp de 5 minute După care se clătește cu

apă rece agiticircnd energic timp de două minute După care probele de picircnză se usucă icircn etuvă

timp de o oră la temperatura de 105degC După care picircnzele se cicircntăresc la balanța analitică

Picircnzele se usucă aticirct curate cicirct și murdare

Capacitatea de spălare se determină icircn procente după formula

mm-ms mm-mc

mm ndash masa picircnzelor murdare g

ms ndash masa picircnzelor spălate g

mc ndash masa picircnzelor curate g

III24 Determinarea pH-ului

Pentru determinare se ia 10 grame de produs analizat cu o exactitate de 001 g pH - metrul se

calibrează icircn conformitate cu instrucţiunile producătorului cu ajutorul a două soluţii

tampon standard cu valoarea pH-ului mai mică şi mai mare decacirct cea a soluţiei de analizat nu mai

puțin de 1 unitate la temperature (20 plusmn 1) degCDupă calibrare electrozii se spală cu apă iar mai

apoi cu soluția analizată Soluția se amestecă se toarnă o cantitate suficientă icircn vasul de

măsurare şi se coboară electrozii După ce indicațiile pH-metrului vor fi stabile timp de 1 minută

se icircnregistrează datele Măsurările se repetă cu o nouă porțiune de soluție Icircn cazul icircn

care rezultatul masurării a doua se deosebește de primul cu 01 unitați de pH sau mai multse

efectuiază și a treia măsurareIcircn cazul icircn care nici a treia măsurare nu ne ajută sa determinăm exact

pH-ulse repetă icircntreaga analizăinclusiv și calibrarea Valorile medii se rotungesc picircnă la

01 unităţi de pH Rezultatele sunt exprimate icircn unităţide pH la 20 degC

23

IV REZULTATE ȘI DISCUȚII

IV1Caracteristica produsului commercial Amfotensid B 5

Descriere soluție apoasă de cocamidopropyl betaina

Denumirea după INCI Cocamidopropyl Betaine

Formula de structură CH3

R ndash CO ndash NH ndash CH2CH2CH2 ndash N+ ndash CH2COONa Сl-

CH3

R-radical al uleiului de cocs

Caracteristicile fizico-chimice

Aspect la 20 deg C - lichid limpede

Reziduu uscat - 460 minim

fracţiunea de masă a clorurii de sodiu - 8 maxim

pH-ul produsului - 45 - 55

Caracter - amfoteri

Priorități

bull Uşor biodegradabile

bull Reduce efectul iritant al altor agenţi tensioactivi icircn formula

bull Are o mare capacitate de spumare

bull Icircngroşarea reteta

Icircntrebuințarea

Amphotensid B5 conține puține substanțe nocive și se combină bine cu tensidele

amfotere ce au structură de betaină și care icirci permite sa se unească cu substanțele

tensioactive anioniceneionice și cationice

Amphotensid B5 este adăugat la șamponurile pentru păr geluri de duș geluri pentru

veselă precum și la detergenții tehnici

Prin combinarea Amphotensid B5 cu eterul acidului sulfuric se reduc efectele sale iritante

asupra pielii și mucoaselor24

IV2 Studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra soluției

de lucru de cocamidopropyl betaină

Pentru studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra proprietăților fizico-

cimice a șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de

carbonat de 0 1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de

preparat și a probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au

fost determinate icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Tabelul III1

Prepararea soluției de șampon

w(Na2CO3) m(preparat)g m(Na2CO3)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(Na2CO3)g V(H2O) ml w(Na2CO3)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV21 Determinarea capacității de spumare

25

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de

cocamidopropyl betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

Instalația a fost montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce

eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat

la 20oC

FigIV1 formarea spumei icircn dependență de conținutul de carbonați icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că odată cu creșterea concentrației de carbonat icircn soluție crește și

capacitatea de formare a spumei Aceasta se icircnticircmplă din contul formării acidului carbonic icircn

urma hidrolizei carbonatului de natriu acesta la ricircndul său formează micele care măresc

icircnălțimea stratului de spumă După cum se vede din grafic pentru a mări icircnălțimea spumei este

destul 5 Na2CO3 deoarece mărirea concentrației de carbonat icircn continuare nu duce la schimbări

considerabile

IV22 Determinarea stabilității spumei

26

Stabilitatea spumei este raportul dintre icircnălţimea coloanei de spumă măsurate după 5 minute

la valoarea sa iniţială Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta a fost

luate icircn balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

FigIV2Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de carbonat de natriu icircn soluția

de lucru

Din grafic se observă că carbonații măresc stabilitatea spumei Icircn lipsa carbonaților

stabilitatea spumei este de 45 aceasta icircnseamnă că după 5 minute icircnălțimea spumei constituie

doar 45 din icircnălțimea inițială La adăugarea Na2CO3 1 stabilitatea spumei crește cu 28 iar la

adăugarea Na2CO3 5 constituie 87 și rămăne practic neschimbată pe parcursul măririi

concentrației de carbonat

IV23 Determinarea capacității de spălare

27

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea Na2CO3 au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu

apă dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a

turnat 05 litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute Temperatura soluţiei de

spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C) Icircn continuare totul s-a efectuat conform

metodicii

FigIV3 Variația capacității de spălare icircn față de conținutul de carbonat de natriu icircn

soluția de lucru

După cum se observă din grafic capacitatea de spălare se mărește o dată cu creșterea

concentrației de carbonat de natriu icircn soluție picircnă la concentrația de 5 a carbonatului iar

capacitatea de spălare la această concentrație este maximă Aceasta se icircnticircmplă din contul

formării acidului carbonic icircn urma hidrolizei carbonatului de natriu apoi excesul de acid

carbonic se depune pe suprafața materiei și astfel capacitatea de spălare scade Icircn produsele de

igienă-auto conținutul de carbonați nu trebuie să depășească 5 Astfel s-a demonstrat

experimental că conținutul optimal de carbonați icircl constituie 5

IV24 Determinarea pH-lui

28

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta au

fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi

acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină

egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de

3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări

Măsurările s-au efectuat la 20oC

FigIV4 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de carbonați

Din grafic se observă că mărirea concentrației de Na2CO3 duce la mărirea valorii pH-lui

Mărirea bruscă a pH-lui se datorează reacției de hidroliză cu formarea ionilor OH - care are loc icircn

soluție Na2CO3

- harr2Na+ + CO32-

CO32- + H2O harr HCO3

- + OH-

HCO3- + H2O harr H2CO3 + OH-

CO32- + 2H2O harr H2CO3 + 2 OH-

IV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru

de cocamidopropyl betaină

29

Pentru studiul influenței conținutului de Trilon B asupra proprietăților fizico-cimice a

șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de carbonat de 0

1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de preparat și a

probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au fost determinate

icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Prepararea soluției de șampon

w(EDTA) m(preparat)g m(EDTA)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(EDTA)g V(H2O) ml w(EDTA)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV31 Determinarea capacității de spumare

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

30

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

IINTRODUCERE

I1 Actualitatea temei

Icircncepicircnd cu anul 2000odată cu stabilizarea economiei icircn Republica moldovase observă o creștere continuă a numărului de automobile importate Conform datelor statistice icircn ultimii trei ani icircn republica Moldova au fost importate 472780 unități de transport Odată cu automobilele importatorii moldoveni sunt nevoiți să importe produse pentru icircngrijirea lor inclusiv și autoșamponul Costul ridicat al șamponului auto importat precum și posibilitatea de a-l produce pe piața internă a și determinat elaborarea formulei sale de producere

Astăzi spălătoriile auto ne pun la dispoziție o gamă largă de autoșamponuri cu diferite adaosuri pentru icircngrijirea tuturor părților componente ale autovehiculelor Cele mai recomandate brenduri de șamponuri auto sunt

Pentru curățare și degresare (Delta force 2000 Super HI-FOAM Delta force PLUSetc)

Pentru curățare manuală (MUSKATEER SPEEDY NANOProfil WASHampWAXetc)

Pentru curățarea motoarelor (MOTOR CLEANER REMOVERampGLUE etc)

Componentul de bază al auoșampunului este substanța tensioactivă la care i se mai adaugă diferiți aditivi conferindu-i diferite proprietăți suplimentare Cocamydopropyl Betaina este una din cele mai folosite tenside icircn producerea șampourilor auto deoarece este biodegradabilăare o capacitate de spumare icircnaltă nu provoacă iritații și cel mai important icircn amestec cu aditivii icircși păstrează proprietățile fizico-chimice

3

I2 Scopul lucrării

Scopul lucrării a fost studiul influenței carbonatului de natriu și Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice ale cocamidopropyl betainei

Obiectivele

Analiza literaturii și familiarizarea cu caracteristicile de bază a STA procesul de spălare și compoziția chimică a șamponurilor auto

Determinarea capacității de spumare și stabilitatea spumei a soluției de lucru cu diferite concentrații de adaos

Determinarea capacității de spălare a soluției de lucru cu diferite concentrații de adaos

Determinarea valorii pH-lui soluțiilor cu diferite concentrații de adaos

Stabilirea concentrației optime de adaos la care soluția de lucru manifestă cele mai bune proprietăți

4

IIINVESTIGAŢII BIBLIOGRAFICE

II1 Noţiuni de detergenţi şi agenţi activi de suprafaţă

Icircn sfera noţiunii de agenţi active de suprafaţă sau de agenţi superficiali se icircnglobează o

mare varietate de compuşi chimici care acumulicircndu-se la suprafeţele de separaţie sicircnd capabili

să modifice puternic chiar icircn concentraţii foarte mici proprietăţile superficiale ale lichidelor icircn

care se dizolvă După diferitele lor utilizări principale agenţii de suprafaţă se impart icircn

detergenţi agenţi de udare agenţi de emulsionare agenţi de dispersie agenţi de dispersie etc

Toate aceste produse prezintă o structură molecular asimmetrică compusă din două părţi

cu proprietăţi fundamental diferite una nepolară sau slab polară (de natură hidrocarbonată) şi

alta puternic polară (ionizabilă sau neionizabilă) Partea nepolară este insolubilă icircn apă

(hidrofobă) şi icircn lichide puternic polare icircn schimb este uşor solubilă icircn uleiuri (lipofilă) şi icircn

general icircn lichide nepolare Partea polară din contra este hidrofilă şi deci lipofobă Datorită

diverselor afinităţi pe care le prezintă pentru diferite faze astfel de molecule se numesc şi

amfipatice (amfifile)

Acumularea agenţilor de suprafaţă la interfaţe (şi deci modificarea puternică a

proprietăţilor superficial ale lichidelor icircn care sicircnt dizolvaţi) se datoreşte tocmai acestei structure

asimetrice a moleculelor lor care prezintă afinităţi diferite faţă de diferitele faze care formează

sistemul Structura de adsorbţie care se formează serveşte ca legătură icircntre fazele insolubile

Starea mai mult sau mai puţin condensată a acestui strat determină acţiunea predominant a

agentului de suprafaţă respestiv de agent de spălare de emulsionant spumant muiant (agent de

udare) etc Această stare a stratului de adsorbţie este condiţionată de

Balanţa dintre proprietăţile hidrofile (lipofobe) şi hidrofobe (lipofile)

Natura grupri hidrofile

Natura grupei hidrofile

Temperature şi concentraţia de lucru

Stratul de adsorbţie se formează pe suprafața moleculelor dizolvate icircn soluţie Aceste

molecule ca urmare a existenţei părţii lor cu afinitate foarte foarte redusă pentru dizolvant caută

să iasă din soluţie migricircnd la suprafaţă (interfaţă) unde se orientează preferenţial Suprafaţa nu se

poate icircnbogăţi la infinit cu molecule şi pentru fiecare concentraţie se atinge pentru fiecare strat

5

superficial o concentraţie limită corespunzicircnd la un echilibru icircntre fluctuaţiile de molecule din

soluţie şi suprafaţă Peste această concentraţie icircn soluţie icircncep să se formeze micelle coloidale

datorită faptului că părţile nesolvatate se asociază pentru a avea o suprafaţă de contact cicirct mai

mică cu faza faţă de care nu prezinză afinitate Din aceasta rezultă că densitatea superficial

maximă este atinsă la suprafaţa primelor micelle adică icircn momentul icircn care icircncetează dizolvarea

sub formă molecular-dispersă totodată icircncepicircnd din acest moment stratul de adsorbţie se

formează practice instantaneu

Aşadar structura asimetrică a moleculelor şi proprietatea de a forma icircn soluţii asociaţii

micelare de dimensiuni coloidale reprezintă o proprietate comună tuturor agenţilor de suprafaţă

Detergenţii sicircnt agenţi de suprafaţă total sau icircn foarte mare măsură calităţile săpunurilor

alcaline cu 12-18 atomi de carbon icircn moleculă fără icircnsă a avea defectele acestora

S-au adoptat termenii de agenţi de suprafaţă sau agenţi superficiali şi de detergenţi deşi icircn

acest domeniu nu există icircncă o terminologie recunoscută Icircn literature de specialitate se icircnticirclneşte

o varietate de termini pentru aceeaşi noţiune dintre care unii sicircnt cu totul neadecvaţi ceea ce

poate duce la confuzii grave

Astfel de cele mai multe ori se consideră ca sinonimi termenii de detergenţi detergenţi

sintetici produse auxiliare pentru industria textilă şi pielărie agenţi auxiliari textile agenţi

capilar-activi agenţi tensioactivi agenţi de suprafaţă agenţi superficiali surfactanţi saponate

etc Analiza sumară a acestor termini arată icircnsă ca ei nu pot fi consideraţi sinonimi referindu-se

la noţiuni cu totul diferite

Icircn adevăr această grupă de produse sintetice s-a dezvoltat la icircnceput mai ales pe linia

sulfatării uleiurilor şi grăsimilor natural spre a satisface exclusiv nevoile industrei textile şi a

celei de pielărie cu substanţe ajutătoare care să icircnlăture defectele săpunurilor alcaline icircn

diversele faze ale proceselor de prelucrare Icircn present icircnsă aproape toate ramurile industrial şi

agricultura folosesc cantităţi din ce icircn ce mai mari de substanţe cu activitate superficial iar icircn

consumul menajer săpunurile clasice tind să fie icircnlocuite cu detergenţi Pentru obţinerea lor se

porneşte de la cele mai diverse materii prime (de obicei de origine petrolieră) pe cele mai

variate căi de sinteză Icircn aceste condiţii aticirct termenii de ldquoagenţi auxiliari textilirdquo ldquoproduse

auxiliarerdquo pentru industria textilă şi cea de pielărie cicirct şi termenii ldquouleiuri sulfonaterdquo sau simplu

bdquosulfonaterdquo sicircnt total depăşiţi

6

II2 Proprietăţile fizico-chimice ale substanţelor tensioactive

Substanţele tensioactive fac parte din clasa substanşelor chimice considerate actualmente

speciale clasificate astfel datorită efectelor deosebite ce le conferă aticirct prin icircnnobilarea materiilor

prime dar mai ales icircnaltelor calităţi ale produselor chimice finite care icircnglobate icircn concentraţii

micica auxiliari sau aditivi duc la obţinerea unor materiale performante solicitate de industrie

Proprietăţile fizico-chimice ale substanţelor tensioactive sicircnt datorate structurii moleculei lor

polarităţii acestora şi se numesc astfel deoarece modifică tensiune superficială şi interfacială ale

substanţelor icircn care se dizolvă Acest efect mai depinde şi de temperatură concentraţia soluţiei şi

de pH-ul ei

II21 Modificarea tensiunii superficiale şi interfaciale icircntre două faze

Aceartă proprietate ete aticirct de icircnsemnată icircncicirct caracterizeză icircntregul grup de tenside Asociaţia

internaţională a săpunurilor (AIS) dă următoarea definiţie a tensidelor legată de proprietatea

menţionată sub denumirea de substanţe tensioactive se icircnţeleg combinaţiile care se repartizează

astfel icircntr-un solvent icircncicirct concentraţia la suprafaţă este mai mare decicirct icircn interiorul solventului

ceea ce duce la scăderea tensiunii superficiale a solventului

La suprafaţa de separare a două faze există un strat de molecule care se deosebeşte considerabil

prin icircnsuşirile sale de celelalte straturi Dacă moleculele situate icircn interiorul lichidului suportă o

acţiune de atracţie uniformă din partea moleculelor ce le icircnconjoară rezultanta acestor forţe

moleculare fiind zero moleculele din stratul superficial suportă forţe de atracţie cu precădere din

interiorul lichidului Icircn acest caz forţele de atracţie nu sunt orientate uniform un asemenea cicircmp

de forţe creicircnd o dispoziţie specială a moleculelor Se formează astfel un strat superficial o

peliculă superficială a cărei adicircncime este apropiată de dimensiunea sferei de acţiune a moleculei

producicircnd curbarea suprafeţei de separaţie

Forţa care echilibrează tensiunea peliculei icircn momentul ruperii ei şi care se exercită tangenţial

la suprafaţa lichidului raportată la unitatea de lungime se numeşte tensiune superficială ea se

notează cu litera bdquoγrdquo şi se măsoară icircn dyncm

Fenomenele superficiale se petrec la suprafaţa de separaţie a substanţelor individuale Ele sicircnt

icircnsă puternic influenţate dacă substamţele devin medii de dispersie (icircn principal solvenţi) pentru

electroliţi şi neelectroliţi Dacă icircn locul unui lichid pur există o soluţie la suprafaţa de separare

7

apare o tensiune superficială care depinde nu numai de natura lichidului ci şi de natura şi

concentraţia substanţei dizolvate respectiv polaritate alor

La suprafaţa de separaţie molecula substanţei adsorbite se va orienta către faza polară cu

radicalul său polar iar partea sa nepolară va fi icircnderptată spre faza nepolară Dispunicircndu-se icircn

acest fel moleculele adsorbite icircn stratul superficial micşorează asimetria cicircmpului de forţe

tensiunea superficială a soluţiei micşoricircndu-se deasemenea

II22 Emulsionarea

Emulsiile sicircnt sisteme disperse formate din două lichide nemiscibile La obţinerea emulsiilor

lucrul mecanic cheltuit conduce la mărirea energiei superficiale a sistemului valoarea acestuia

fiind egală cu produsul a doi factori ndash tensiunea superficială şi suprafaţa de separare a fazelor ndash şi

este cu aticirct mai mare cu cicirct gradul de dispersare este mai ridicat Cu cicirct energia icircnmagazinată este

mai mare cu aticirct emulsia este mai nestabilă tinzicircnd să micşoreze suprafaţa sistemului prin unirea

picăturilor icircn momentul ăn care ele vin icircn contact datorită mişcării browniene Problema care se

pune este de a micşora energia superficială care icircnsă nu se poate realiza prin reducerea suprafeţei

de separaţie a fazelor deoarece aceasta ar conduce la mărirea particulelor fazei disperse şi deci la

separarea lor sub influenţa gravitaţiei sau a forţei centrifuge La stabilizarea acestui

sistemcontribuie substanţele tensioactive introduse şi care se orientează faţă de mediu formicircnd

micele sferice sau lamelare

Stabilitatea unei emulsii caracterizează puterea de emulsionare a agentului de suprafaţă şi

depinde de concenraţia acestuia icircn emulsie

Cei mai folosiţi emulgatori sicircnt icircn general cei anionici şi neionici Dacă se consideră indicele

HLB (balanţa hidrofil-lipofilă) ca un criteriu de apreciere a emulsiilor se consideră că cei cu

valoare mai mică de 10 pe această serie sicircnt liofobi deci sicircnt emulsionanţi apă-ulei pe cicircnd cei cu

valoarea mai mare de 10 sicircnt hidrofili deci emulsionanţi ulei-apă

II23 Dezemulsionarea

Dezemulsionarea reprezintă operaţia de distrugere a emulsiei şi separare a componentelor icircn

două straturi distincte

8

Procesul de distrugere a emulsiilor poate fi accelerat prin toate modalităţile care duc la

micşorarea rezisrenţei peliculei de protecţie datorită emulgatorului Sunt indicate următoarele

metode

adăugarea de substanţe care se adsorb la suprafaţa de separaţie a particulelor emulsiilor

distrugicircnd rezistenţa peliculei prin inversarea tipului de emulsie

distrugerea peliculei cu agenţi chimici

ridicarea temperaturii

filtrarea prin filtre care se udă cu mediu de dispersie dar nu cu faza dispersată

acţiunea mecanică

trecerea unui curent continuu sau alternativ

Proprietăţile superficial active ale substanţelor tensioactive negative pentru protecţia apelor

sunt utilizate din plin pentru spălare şi curăţire Pe licircngă proprietăţile chimice deosebite

caracteristice moleculelor acestor substanţe proprietăţile care intervin icircn fenomenele de suprafaţă

au contribuit la răspicircndirea lor rapidă pe piaţa mondială icircnlocuind icircn cea mai mare parte săpunul

al cărei folosire se numără icircn milenii

II24 Spumarea

Spumele sicircnt dispersii concentrate icircn gaze Din punct de vedere al dispersiei este mai just să se

considere spumele ca lichide dispersate laminar icircn gaze decicirct ca gaze puţin dispersate icircntr-o

cantitate mică de lichid

Bula de gaz formată icircn interiorul lichidului are pe suprafaţa de separaţie gaz-lichid un strat de

absorbţie care se găseşte icircn echilibru cu soluţia icircnconjurătoare Gazul din interiorul bulei nu

suportă numai presiune exterioară dar şi presiunea forţelor superficiale Cicircnd sub acţiunea

diferenţei densităţilor bula se ridică la suprafaţa lichidului se antrenează o parte de lichid sub

formă de peliculă superficială separată de cea existentă icircn prealabil printr-un strat de lichid Bula

ridicată la suprafaţa lichidului intră icircn alte condiţii ca trecere din starea de echilibru icircn mediul

icircnconjurător icircntr-o stare de dezechilibru şi proprietăţile ei se schimbă Lichidul cuprins icircntre cele

două straturi superficiale (interior şi exterior) icircncepe să se scurgă aticirct sub acţiunea forţei gravitaţiei

cicirct şi presiunii straturilor superficiale

Spumele se formează icircn soluţii lichidele pure nu formează spume Substanţa care se adaugă

lichidului şi care contribuie la formarea spumei se numeşte spumant

9

Structura peliculei superficiale care icircnconjoară bula de aer la suprafaţa de separaţie cu soluţia

este următoarea pelicula superficială interioară (primul strat de absorbţie) stratul interior de lichid

şi pelicula superficială exterioară (al doilea strat de absorbţie) Pentru formarea peliculei de

absorbţie este necesară prezenţa substanţelor tensioactive Stabilitatea spumei depinde nu numai de

activitatea superficială a spumantului ci şi de rezistenţa peliculei de absorbţie pe care acesta o

formează La ricircndul ei rezistenţa spumei depinde de structura peliculei Spuma este stabilă

datorită presiunii interne a gazului cu cicirct celulele spumei sicircnt mai mici cu aticirct este mai mare

presiunea gazului din ele O spumă stabilă trebuie să aibă o rezistenţă mecanică crescută aceasta

se poate obţine prin prepararea unei spume cu celule mici cu straturi superficiale rezistente (icircn

deosebi cu spumanţi coloidali)

Spumele se pot distruge pe cale mecanică sau pe cale chimică prin icircnlocuirea spumantului din

stratul superficial al peliculei cu substanţe care se absorb uşor dar care dau pelicule lichide puţin

rezistente

II25 Umectarea

Pentru evaluarea puterii de udare se aplică de la caz la cazmetode specifice icircn funcţie de

domeniul de utilizare

Icircn cazul determinării udării suprafeţelor solide criteriul principal icircl constituie mărimea

unghiului de racordare la interfaţa lichid-solid-aer

II26 Spălarea

Prin spălare se icircnţelege curăţirea suprafeţei unui obiect solid cu soluţie apoasă a unei substanţe

tensioactive printr-un proces care implică o acţiune fizico-chimică complexă Fenomenul complex

al spălării este datorat icircn mare măsură acţiunii superficiale a soluţiilor de săpun sau detergenţi

adică proprietăţii de a se adsorbi icircn soluţie apoasă la suprafaţa de separare a celor două faze

(soluţie-corp solid soluţie murdărie şi soluţie aer) cu formarea pe aceste suprafeţe a peliculelor de

adsorbţie

Schematic procesul de spălare efectuat cu agenţi solubili icircn apă constă icircn

reducerea tensiunilor la interfaţa apă-murdărie datorită puterii de icircnmuiere-udare a

agentului folosit

emulsionarea icircn apa de spălare a grăsimilor sau a altor emulgatori prezenţi urmare a

puterii de emulsionare a agentului de spălare

10

menţinerea icircn stare de emulsie a murdăriei prezentă icircn apa de spălare datorită

coloizilor protectori pe care agentul de spălare icirci conţineicircn funcţie de tipul de emulsie

solubilizarea lianţilor murdăriei icircn apă datorită puterii dizolvante a produsului de

spălare de exemplu datorită alcalinităţii rezultate prin murdărirea componenţilor prin

ridicarea temperaturii existenţa unui anumi pH al flotei etc

punerea icircn suspensie a impurităţilor solide urmare a acţiunii defloculante a agentului

care de cele mai multe ori este maximă la concentraţii foarte mici

stabilizarea suspensiei de impurităţi solide inclusiv a emulgatorilor adsorbabili

datorită puterii adsorbante a produsului de spălare

Practic procesul de spălare decurge astfel icircn primul ricircnd soluţia de detergent sau săpun udă

suprafaţa şi pătrunde adicircnc icircn toate interstiţiile sau icircn capilare acolo unde apa pură nu poate

pătrunde Apoi murdăria insolubilă icircn apa pură este trecută icircn soluţie prin emulsionare sau

dizolvare micelară iar solidă ndash sub formă de dispersie-suspensie datorită puterii de peptizare şi de

coloid protector a agentului respectiv

Calitatea unui produs de spălare bun constă icircn a menţine cicirct mai mult starea de emulsie sau de

suspensie-dispersie pentru ca murdăria să nu se depună din nou pe ţesătură

Spuma are un rol important pentru micşorare tendinţei de redepunere deoarece aceasta conferă

stabilitate suspensiei Trebuie subliniat că aticirct icircndepărtare murdăriei prinsă puternic de ţesătură cicirct

şi formare spumei icircn timpul spălării sunt influenţate pozitiv şi de acţiune mecanică

Procesul de spălare depinde de următorii factori

obiectul şi tipul ţesăturii de spălat

natura murdăriei

structura detergentului

Activitatea superficială şi stabilitatea superficială a soluţiilor de săpun sau a altor produse de

spălare variază icircn funcţie de mai mulţi factori printre care temperaturaconcentraţia şi prezenţa

electroliţilor etc

Procesele de emulsionare şi spălare se bazează pe formarea micelelor care pot fi lamelare

sau sferice datorită orientării moleculelor polare de substanţă tensioactivă funcţie de afinitatea

faţă de mediu

11

II3 Adaosurile de condiţionare

Fabricarea şi folosirea detergenţilor fără nici un fel de adaosuri este manuală aticirct icircn cazul

condiţionărilor sub forma de praf sau granule cicirct şi ghiar sub forma lichidă La icircnceput sărurile

care icircnsoţeau detergenţii proveneau icircn mod neintenţionat chiar din procesul de fabricaţie sau erau

adăugate numai ca ingredient inert pentru diluarea produselor Astăzi alegerea şi dozarea

adaosurilor icircn alcătuirea unui produs de spălare prezinta aspecte ştiinţifice şi practice deosebit de

importante influenţicircnd foarte mult comportarea produsului finit la utilizare Astfel adaosurile pot

mări de cicircteva ori activitatea unui agent de suprafaţă icircnţelegicircnd prin aceasta că icircn prezenţa

adaosurilor se poate atinge un anumit efect cu o cantitate de cicircteva ori mai mică din acelaşi agent

de suprafaţă

Adaosurile de condiţionare sau simplu ldquoadaosurirdquo sicircnt substanţ ecare icircnsoţesc detergentul icircn

compoziţia unui produs de spălare şi care au ca efect icircmbunătăţirea proprietăţilor acestuia Icircn

străinătate s-a extins pentru aceste substanţe denumirea de ldquobuildersrdquo

Pentru sistematizarea studiului adaosurilor acestea din urmă sicircnt icircmpărţite icircn două mari

categorii ndash minerale şi organice ndash iar adaosurile minerale la ricircndul lor sicircnt icircmpărţite icircn electroliţi

neutrialcalini şi fosfaţi condensaţi ultimii fiind descrişi separat datorită proprietăţilor lor cu totul

speciale şi importanţei deosebite ca adaosuri icircn compoziţiile de spălare

II31 Adaosuri minerale

II311 Electroliţi neutri

Dintre electroliţii neutri icircn compoziţiile de spălare se folosesc cel mai frecvent ca

adaosurisulfaţii şi clorurile metalelor alcalino-pamicircntoase Icircnca in 1925 s-a brevetat metoda prin

care adaosul de săruri solubile icircn apă ca KCl NaCl Na2SO4 produce icircmbunătăţirea proprietăţilor

de udare ale alchil-naftalin-sulfonaţilor de sodiu

S-a studiat că amestecul de 40 dodecil-benzen-sulfonat de sodiu şi 60 de Na2SO4 este mai

eficace icircn ceea ce priveşte scăderea tensiunii superficiale a celei interfaciale şi spumarea de cicirct

dodecil-benzen-sulfonatul de 100

Redepunerea murdăriei din flotă pe fibră este defavorabil influenţată de prezenţa sulfatului de

sodiu

12

Efectul sinergetic al clorurii de sodiu şi al sulfatului de sodiu asupra puterii de spălare a unui

alchil-aril-sulfonat faţă de licircna gresată cu ulei mineral afost determinat măsuricircndu-se puterea de

spălare prin conţinutul de ulei reţinut de licircnă

Studiindu-se relaţiile dintre structura şi puterea de spălare a alchil-benzen-sulfonaţilor de sodiu

s-a pus icircn evidenţă efectul diferit al sulfatului de sodiu icircn funcţie de poziţia nucleului benzenic faţă

de lanţul alchil Rezultă că adaosuld de sulfat de sodiu are un efect defavorabil asupra 1-fenil-

dodecanului-sulfonat (cel mai puţin solubil din această serie) acest adaos are icircnsă un efect

favorabil asupra 3- şi 5-fenil-dodecanului sulfonat şi anume cu aticirct mai favorabilcu cicirct nucleul

benzenic este mai deplasat spre interiorul radicalului alchil

Pe cicircnd sulfaţii şi clorurile metalelor alcaline au picircnă la o anumită concentraţie (foarte mică icircn

cazul săpunului şi relativ mare icircn cazul detergenţilor) efecte similare aticirct asupra săpunurilor cicirct şi

asupra detergenţilor clorurile metalelor alcalino-pămicircntoase au efecte diferite Astfel icircn prezenţa

ionilor de calciu şi de magneziu săpunurile icircşi micşorează puterea de spălare pe cicircnd majoritatea

detergenţilor şi-o icircmbunătăţesc picircnă la o anumită limită de concentraţie a acestor ioni (mai mică de

cicirct icircn cazul ionilor metalelor alcaline) care depinde de natura detergentului după care puterea de

spălare scade

Icircn cazul clorurilor metalelor alcalino-pămicircntoase are de fapt loc icircn schimb ionic săpunul

respectiv sarea de sodiu a detergentului trecicircnd parţial sau total icircn sarea de calciu sau de

magneziu Săpunurile de calciu şi de magneziu fiind insolubile puterea de spalare a săpunului

scade proporţional cu creşterea concentraţiei acestora pe cind la majoritatea detergenţilor sarea de

calciu sau de magneziu are o solubilitate remarcabilă icircn apă (totuşi mult mai mică de cicirct sarea de

sodiu a detergenţilor) de aceea prin modificarea solubilităţilor se schimbă raportul dintre partea

molecular-dispersă şi partea coloid-dispersă icircn soluţie şi deci se modifică puterea de spălare Icircn

felul acesta se explică puterea mică de spălare a săpunurilor icircn apă durăprecum şi puterea de

spălare mai bună a majorităţii detergenţilor icircn apă picircn la o anumită duritate

Explicaţia efectelor sinergetice produse de adaosuri de sulfaţi sau de cloruri ale metalelor

alcaline icircn soluţiile de săpunsau de detergenţieste icircnsă complexă Ţinicircnd seama de teoria lui

Rebinder privind optimul coloidal electroliţii neutri intervin icircn soluţiile agenţilor de spălare ca

factori care modifică starea coloidală a lor deplasicircnd prin aceasta optimul coloidal

13

II312Electroliţi alcalini

Principalii electroliţi alcalini folosiţi ca adaosuri la condiţionarea produselor de spălare sicircnt

carbonaţiisilicaţii şi fosfaţii Icircn afară de aceştia se mai folosesc icircn foarte mica masură boraţii ndash

pentru alcalinitatea lor mică ndash şi hidroxidul de sodiu ndash pentru unele compoziţii de spălare a

metalelor Persărurile (perboraţii percarbonaţii) se utilizează ca adaosuri de icircnălbire formicircnd prin

aceasta o grupă distinctă

Pe licircngă caracterul lor general de electroliţi şi pe licircngă acţiunile specifice fiecărei clase de

electroliţi alcalini icircn parte adaosurile alcaline au ca proprietate caracteristică comună menţinerea

la o anumită valoare ridicată a pH-ului soluţiei avicircnd ca efect mărirea respingerii electrostatice

dintre fibră şi murdărie şi icircn consecinţă uşurarea procesului de spălare

Carbonalul de sodiu este folosit icircn general la condiţionarea produselor pentru spălări grele

Anastasiu şi colaboratorii săi studiind influenţa adaosurilor de carbonat de sodiu asupra puterii

de spălare a diferiţilor agenţi anionici de spălare ajung la concluzia că

1) trebuie diferenţiată acţiunea carbonatului de sodiu exercitată asupra soluţiilor de

săpun de cea exercitată asupra soluţiilor altor agenţi de suprafaţă deoarece icircn

cazul săpunului carbonatul de sodiu are şi rolul de tampon al hidrolizei

2) aticirct icircn cazul soluţiilor de săpun cicirct şi icircn cazul soluţiilor altor agenţi de suprafaţă

carbonatul de sodiu icircn funcţie de concentraţia sa icircn flotă şi de condiţiile de lucru

(natura şi concentraţia agentului de suprafaţă temperatura) acţionicircnd asupra

optimului coloidalpoate influenţa pozitiv sau negativ puterea de spălare

Icircn general pe cicircnd ceilalţi electroliţi se introduc de obicei icircn icircnsăşi compoziţia produşilor de

spălare carbonatul de sodiu se adaugă de multe ori de către utilizatori icircn flota de spălareşi nu icircn

toate cazurile icircntr-o proporţie corespunzătoare

Bicarbonatul de sodiu se foloseşte icircn special ca adaos icircn produsele pentru spălări finedatorită

pH-ului relativ scăzut al soluţiilor sale apoase icircn astfel de cazuri se adaugă bicarbonat picircnă la

10

Silicaţii prezintă icircn soluţie apoasă un pH foarte ridicat acţionicircnd astfel icircn mod eficace asupra

saponificării murdăriei cu conţinut de acizi graşi din care cauză alături de carbonat de sodiu ei se

utilizează cu succes ca adaosuri icircn compoziţia produselor pentru spălări grele dicircnd icircn special un

14

efect sinergetic bun icircn amestec cu alchil-aril-sulfonaţii de sodiu De asemenea silicaţii au o putere

bună de dispersie icircn special faţă de pigmenţii pe bază de siliciu care intră icircn mod frecvent icircn

compoziţia murdăriei precum şi un efect favorabil asupra icircmpiedicării redepunerii murdăriei pe

fibră din acest punct de vedere situicircndu-se imediat după fosfatul trisodic icircn clasa electroliţilor

alcalini Avicircnd o putere de udare foarte bună a suprafeţelor tarisilicaţii sicircnt icircn general utilizaţi mult

şi ca adaosuri la prepararea produselor pentru spălarea veselei şi a suprafeţelor tari

Dintre ortofosfaţi Na3PO4 prezintă icircn soluţie apoasă un pH ridicat deci o eficacitate bună

pentru icircndepărtarea acizilor graşi din compoziţia murdărieiicircnsoţită de o putere bună de

emulsionare Totodată este de remarcat că Na3PO4 are un efect anticoroziv faţă de materialele

fieroase Pentru anumite scopuri NaHPO4 prezintă avantajul unei alcalinităţi mai mici

Cerceticircndu-se problema produselor de spălare cu apă de mare s-a stabilit eficacitatea bună icircn

aceste condiţii a Na3PO4 icircn special icircmpreună cu Na2SO4 Astfel icircn amestec de 80 Na3PO4 12

Na2SO4 şi 8 alchil-aril-sulfonat de sodiu are un efect de spălare optim cu apă de mare echivalent

cu cel realizat de un amestec de 80 Na3PO4 ţi 20 alchil-aril-sulfonat

II313 Persărurile

Persărurile respectiv perboratul de sodiu sau percarbonatul de sodiu se folosesc icircn

amestecurile pentru spălări grele cu adaosuri de albire chimică (deoarece dezvoltă oxigen activ icircn

soluţie apoasă) O serie de cercetători au studiat problema stabilizării flotelor de spălare conţinicircnd

perboraţi sau percarbonaţi stabilizarea avicircnd ca scop realizarea unei degajări mai lente a

oxigenului activ Dintre stabilizatori fac parte silicaţii de magneziu fosfaţii condensaţi (icircn special

pirofosfatul) sărurile acizilor amino-policarboxilici (tip Trilon) Pe cicircnd cazul silicaţilor de

magneziu efectul de stabilizare se explică prin absorbţia agentului oxigenat pe suprafaţa mare a

silicatului coloidal dispersat icircn cazul celorlalţi agenţi efectul de stabilizare se explică prin

complexarea de către aceştia a ionilor metalici prezenţi (CuFeMn) care icircn caz contrar ar avea un

efect de grăbire a cedării oxigenului activ

II314 Fosfaţi condensaţi

Principalele proprietăţi ale fosfaţilor condensaţi datorită cărora sicircnt consideraţi ca adaosurile

cele mai importante icircn alcătuirea compoziţiilor produselor de spălare sicircnt

1 puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoase şi a metalelor grele

2 puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor

15

Puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoaseşi ai metalelor grele se

manifestă prin scoaterea acestora chiar din combinaţiile lor insolubile şi trecerea lor icircntr-o formă

solubilă icircn apă Picircnă de curicircnd proprietatea se atribuia formării de compecşi propriu zişi Icircn

ultimul timp această proprietate a fosfaţilor condensaţi s-a explicat printr-o bdquoinactivare

electrostaticărdquo a ionilor metalelor alcalino-pămicircntoase şi ai metalelor grele atraşi icircntr-un nor de

contraioni de către polianionul puternic icircncărcat al fosfatului condensat

Practic această propritate a fosfaţilor condensaţi are ca rezultat o serie de efecte foarte

importante camicşorarea sau chiar evitarea icircncrustării fibrelor textile icircn urma depunerii

combinaţiilor insolubile evitarea icircngălbenirii materialului textil icircn urma unor spălări reepetate prin

icircmpiedicarea depunerii combinaţiilor de fier din apă precum şi micşorarea efectului de degradare

oxidativă a fibrei prin icircmpiedicarea depunerii pe ţesătură a combinaţiilor de cupru sau de

fiercatalizicircnd această degradare Icircn acelaşi timp la spălare cu săpun şi cu apă dură se realizeză o

economie de produs de spălare prin solubilizarea precipitatului inactiv de săpun de calciu sau de

magneziu

Puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor se manifestă prin dispersia icircncrustaţiilor

depuse pe fibră şi a pigmenţilor din murdărie icircn felul acesta se micşorează redepunerea murdăriei

pe materialul textil icircn timpul procesului de spălare

Icircn afară de proprietăţile menţionate la alegerea tipurilor de fosfaţi pentru condiţionarea unui

produs de spălare scindarea hidrolitică şi hidroscopicitatea au o deosebită importanţă Ţinicircnd

seama de tehnologia modernă de uscare icircn turn a produselor de spălare trebuie utilizaţi fosfaţii la

care se produce o scindare hidrolitică cicirct mai redusă dacă icircnsă fosfatul se introduce icircn compoziţia

produsului de spălare icircn stare uscată scindarea hidrolitică nu constituie o problemă De asemenea

hidroscopicitatea fosfatului fiind conferită şi produsului de spălare icircn care acesta intră drept

component vor trebui aleşi fosfaţi cicirct mai nehigroscopici pentru produsele de spălare condiţionate

icircn formă uscată această caracteristică nu interesează icircn cazul produselor condiţionate icircn formă

lichidă

Higroscopicitatea fosfaţilor condensaţi variază icircn acelaşi sens cu scindarea hidrolitică

hexametafosfatul fiind cel mai higroscopic tripolifosfatulmai puţin higroscopiciar pirofosfatul

practic nehigroscopic

16

Ţinicircnd seama de efectul puternic de scindare hidrolitică şi de hidgroscopicitatea sa accentuată

hexametafosfatul este inutilizabil la fabricarea produselor moderne de spălareuscate icircn turndupă

condiţionarea icircn faza lichidă

Tripolifosfatul este cel mai important fosfat condensat pentru condiţionarea produselor de

spălare

Pirofosfatul cu toate că este superior icircn ceea ce priveşte lipsa de scindare hidrolitică şi de

higroscopicitate nu reprezintă totuşi un produs important pentru a fi folosit singur la condiţionarea

produselor de spălare El constituie icircnsă un produs apreciat dacă este folosit icircn acest scop icircn

amestec cu tripolifosfatul

Datorită efectului pe care fosfaţii condensaţi icircl au asupra proprietăţilor de suprafaţă ale

detergenţilor icircn prezent nu se mai fabrică produse de spălare pe bază de detrgenţi fără aceste

adaosuri

Adaosurile de fosfaţi condensaţi au un efect considerabil de icircmbunătăţire a puterii de spălare a

alchil-aril-sulfonaţilor a detergenţilor neionici şi o acţiune bună asupra puterii de spumare a

detergenţilor dar nu totdeauna asupra stabilităţii spumei

Icircn afară de adaosurile minerale solubile descrise mai trebuie menţionate adaosurile minerale

insolubile icircn apăca betonita caolinul pămicircntul de infuzorii etc Betonita şi caolinul au un efect

marcat de coloid protector

II32 ADAOSURI ORGANICE

II321 Adaosuri coloidale

Adaosurile coloidale au asupra produselor de spălare o serie de efecte dintre care cel mai

important este acela de a micşora tendinţa de redepunere a murdăriei pe fibră icircn timpul procesului

de spălare respectiv de a mări puterea de defloculare

Dintre adaosurile coloidale cea mai mare importanţă o are carboxi-metil-celuloza (CMC)

Diferitele carboxi-metil-celulpze constau dintr-un amestec de macromolecule cu diferite grade de

polimerizare şi diferite grade de substituţie Soluţiile lor apoase au un caracter coloidal prezenticircnd

anomalii de vicircscozitate icircn domeniile concentraţiilor mici Deşi sicircnt combinaţii macromoleculare

tipice proprietăţile soluţiilor apoase de carboxi-metil-celulozicirc se apropie de cele ale electroliţilor

coloidali prin caracterul puternic heteropolar al macromoleculei

17

Asupra soluţiilor de săpun carboxi-metil-celuloza nu are un efect de mărire a puterii de

spumare icircnsă are un efect important de mărire a stabilităţii spumei

Carboxi-metil-celuloza icircmbunătpţeşte puterea de spălare a detergenţilor şi stabilitatea spumei

soluţiilor agenţilor de suprafaţă Principalul efect este icircnsă cel de menţinere icircn suspensie a

murdăriei şi de icircmpiedicare a redepunerii acesteia pe fibră icircn timpul spălării

La folosirea ca adaos icircn compoziţiile de spălare carboxi-metil-celuloza produce deci

icircmbunătăţirea puterii de spălare stabiliteată spuma măreşte puterea de emulsionare Icircn ceea ce

priveşte menţinerea icircn suspensie a murdăriei dizolvate de pe fibră şi icircmpiedicarea redepunerii

acesteea icircn timpul spălării ea depăşeşte orice alt adaos cunoscul picircnă icircn prezent fiind la fel de

importantă ca şi fosfaţii condensaţi

II4 Autoșamponul

Autoșamponul este o soluție apoasă a substanțelor tensioactive anionice și neionice El

trebuie să conţină ingrediente care se disting prin proprietăţi de curăţare mai mari şi icircn acelaşi

timp neagresive faţă de vopsea metal si suprafețe din plastic Din substanțele tensioactive

neionice cele mai recomendate sunt alcoolii etoxilați (alcoolul tridecil alcoolul cetostearil)

Aceste substanțe au tensiune superficială scăzută umectare și dispersie bună sunt stabili icircn acizi

și baze toleranți la apa dură Din substanțele tensioactive anionice sunt recomandați mono- și

diesterii ai acidului fosforic Ei sunt stabili icircn mediul alcalin icircnlătură bine murdăria și au un efect

antiseptic și anticoroziv La adăugarea laurilsirkozinatului de sodiu se observa o icircnbunătățire a

proprietății de spălare și spumare Prezența cerurilor sintetice icircn compoziția autoșamponului icirci

confera automobilului o protecție suplimentară și o strălucire intensă Adăugarea unor

componente rezistente la coroziune (aminoderivați ai acidului boric) ndash este deosebit de actual

pentru proprietarii de autoturisme pe piața internă

Șamponurile pentru curățare fără contact sunt din ce icircn ce mai populare pe piață și sunt

potrivite pentru toate tipurile de automobile Acest tip de produs include suplimentar o bază tare

sticlă topită și adios de gelatin pentru inhibarea ionilor de Ca2+ Mg2+ Fe3+ Aceste componente

distruge eficient legatura dintre murdărie și suprafață sunt stabile icircn mediu acid și basic au

propietăți antistatice iar cu anionii substanțelor tensioactive formează compuși complecși

marind stabilitatea spumei

18

IIIPARTEA EXPERIMENTALĂ

III1Aparatematerial și reactivi

Aparate

Thermostat TC ndash 16 cronometru cicircntar ethnic termometru stativ metallic exicator(umplut

cu CaCl2) suport pentru exicator pipette baloane cotate cilindru de 500 ml picirclnie cești Petre

Reactivi

Na2CO3 Trilon B apă distilată apă amoniacală

Materiale

Hicircrtie de filtru nisip ciment ulei de motor ulei de floarea soarelui materie de bumbac pară

III2 metodica lucrărilor de cercetare

III21Metoda de prelevare a probelor lichide

Dacă produsul de analizat este limpede și omogen atunci el este amestecat manual apoi se

cicircntărește cu ajutorul unei colbe sau pipete și se ia cantitatea necesară pentru o probă de

laborator La amestecare este necesar de a avea grijă ca icircn probă să se formeze cicirct mai puțină

spumă și perderile de substanță să se reducă la maximum

Dacă produsul analizat este tulbure și conține icircn volumul său particole solide icircn suspensie el

este amestecat cu ajutorul centrifugii apoi după centrifugare se icircnlătură partea lichidă de produs

Dacă produsul de analizat conține precipitat proba se icircncălzește atent picircnă la 300C picircnă cicircnd

precipitatul se dizolvă complet la amestecare sau nu se observă prezența cristalelor apoi se ia

cantitatea de probă necesară pentru analiza ulterioară

Se recomandă executarea analizei cicirct se poate de repede după prelevarea probei Dacă icircnsă

aceasta este impozibil proba se introduce imediat icircntr-un vas ermetic icircnchis colbă de sticlă sau

vas de plastic Se determină și se notează masa lui (nu se folosesc vase metalice) Proba se

păstrează cicirct mai mult timp icircn starea sa inițială picircnă la efectuarea analizei

III22Determinarea puterii de spumarea

III221Pregătirea pentru efectuarea analizei

Pregătirea unei probe de apă cu duritatea 535 și 357 mgechivl

19

Pentru pregtirea apei cu duritatea 535 mgechivl probele de sulfat de magneziu cu masa de

0107 g și clorurii de calciu cu masa de 0194 g (recalculate pentru sare deshidratată) cicircntărite

cu o eroare nu mai mare de 00002 g se dizolvă icircn apă distilată icircntr-o colbă de 1000 ml aducicircnd

volumul apei picircnă la cotă apoi se agită atent

III222 Pregătirea probei de analizat

Proba detergentului cu masa de 5 g cicircntărită cu o eroare nu mai mare de 001 g se ia icircntr-un

pahar chimic se dizolvă icircn 50-60 ml apă dură amestecindu-se picircnă la dizolvare completă

Soluția se toarnă icircn colbă se aduce la cota de 1000 ml cu apă dură și se amestecă avicircnd grijă să

nu se formeze spumă Pregătirea soluției se efectuează la temperatura de analiză cu o eroare de plusmn

50C Pentru fiecare analiză se cere de a pregăti nu mai puțin de 2 l soluție Soluția se pregătește

cu minim 30 min și maxim 2 ore icircnainte de efectuarea analizei

III223Pregătirea instalației

FigIII1 Instalația Ross-Mails

Toate părțile din sticlă a instalației se spală cu soluție cromică se clătește cu apă distilată picircnă la

icircnlăturarea completă a urmelor de acid și din nou se clătește cu soluție de analizat Țeava din inox icircn

20

decurs de 30 minute se menține icircn aburul amestecului dintre alcoolul etilic și tricloretilen (11) și se

clătește cu o cantitate mică de soluție de analizat

III224Efectuarea analizei

Proprietatea de aforma spumă se determină la temperatura de (50plusmn2) ordmC Cămașa de apă se

unește cu termostatul și se icircncălzește soluția din cămașă picircnă la temperatura necesară Concomotent

300 ml soluție de analizat se aduce picircnă la temperatura impusă de analiză Din această probă se iau

50 ml soluție și se toarnă icircntr-un cilindru cotat icircn așa mod ca să nu se formeze spumă Peste 10

minute cu ajutorul unei pare se ia soluție de analizat cu o pipetă icircn volum de 200 ml deasemmenea

eviticircnd formarea spumei Pipeta cu soluție se icircntărește pe stativ ca năsucul ei să se afle la o distanță

de 900 mm de nivelul soluției din cilindru și să se asigure căderea picăturilor direct icircn centrul

soluției din cilindru Apoi se deschide robinetul pipetei Odată cu căderea soluției din pipetă se

pornește cronometru și se măsoară icircnălțimea spumei formate icircn mm (H0 măs) Peste 5 minute se

măsoară icircnălțimea stratului de spumă format icircn mm (H5 măs)

Dacă nivelul spumei formate nu este uniform atunci ca icircnălțime a spumei se ia media

aritmetică dintre nivelul minim și cel maxim al icircnălțimii spumei Icircnaintea fiecărei analize se clătește

țeava cu apă distilată

Diferența dintre diametrele țevilor a diferitor aparate influențează asupra icircnălțimii spumei

formate Deaceea pentru fiecare aparat este necesar de a utiliza un coeficient de corecție cu ajutorul

căruia se recalculează icircnălțimea stratului de spumă determinat cu ajutorul aparatului a cărui

diametru interior al țevei este de 50 mm

K= (D12) 2500

D1 ndash diametrul interior al aparatului utilizat mm

2500 = (50)2 ndash diametrul interior al țevei aparatului standardmm

Calcularea rezultatului

Puterea de spumare (H0 și H5) icircn mm se calculează cu formula

H0 = H0 măs K

H5 = H5 măs K

H0 măs ndash icircnălțimea inițială a stratului de spumă mm

21

H5 măs ndash icircnălțimea stratului de spumă după 5 minute mm

K ndash coeficient de corecție

Stabilitatea spmei (S)

S = H5H0

H0 și H5 ndash icircnălțimile stratului de spumă recalculate mm

Ca rezultat final se ia media aritmetică a trei determinări paralele diferența dintre care nu

trebuie să fie de 10 mm

III23Determinarea capacității de spălare

III231 Pregătirea soluției de murdărire

Conținutul soluției de murdărire

Componența m g

Ulei de motor 50

Ulei de floarea-soarelui 50

Ciment 100

Nisip 50

NH4OH 35

III232 Murdărirea țesăturii cu soluția de murdărire

Dintr-o ficircșie de picircnză curată se taie cu foarfeca mostre de mărime 50 times 50 mm cu o eroare

admisibilă de plusmn 5 mm se marchează cu un pix de culoare albastră și se cicircntăresc Țesătura se

trece prin soluția de murdărire pe ambele părți Mostrele deja uscate se supun unui tratament

termic icircn cuptorul electric timp de 1 oră la temperatura de 60oC se icircmpachetează icircn pachete

de polietilen și se pastreaza la icircntuneric Mostrele sunt gata pentru determinare după 3 zile

din momentul pregatirii Termenul de valabilitate a țesăturilor murdare ndash un an cu condiția că

sunt păstrate icircn frigider

22

III233 Efectuarea lucrării

Pentru determinarea capacității de spălare se folosește picircnză care preventiv a fost spălată

și uscată icircn etuvă la temperatura de 105degC picircnă la masă constantă După care probele de

picircnză se murdăresc cu soluție de murdărire se lasă pentru trei zile să se usuce apoi se spală

cu soluțiie analizate Spălarea picircnzelor se face icircn borcane cu volumul de 1 litru introducicircnd

probele de picircnză icircn borcan și agiticircndu-le energic timp de 5 minute După care se clătește cu

apă rece agiticircnd energic timp de două minute După care probele de picircnză se usucă icircn etuvă

timp de o oră la temperatura de 105degC După care picircnzele se cicircntăresc la balanța analitică

Picircnzele se usucă aticirct curate cicirct și murdare

Capacitatea de spălare se determină icircn procente după formula

mm-ms mm-mc

mm ndash masa picircnzelor murdare g

ms ndash masa picircnzelor spălate g

mc ndash masa picircnzelor curate g

III24 Determinarea pH-ului

Pentru determinare se ia 10 grame de produs analizat cu o exactitate de 001 g pH - metrul se

calibrează icircn conformitate cu instrucţiunile producătorului cu ajutorul a două soluţii

tampon standard cu valoarea pH-ului mai mică şi mai mare decacirct cea a soluţiei de analizat nu mai

puțin de 1 unitate la temperature (20 plusmn 1) degCDupă calibrare electrozii se spală cu apă iar mai

apoi cu soluția analizată Soluția se amestecă se toarnă o cantitate suficientă icircn vasul de

măsurare şi se coboară electrozii După ce indicațiile pH-metrului vor fi stabile timp de 1 minută

se icircnregistrează datele Măsurările se repetă cu o nouă porțiune de soluție Icircn cazul icircn

care rezultatul masurării a doua se deosebește de primul cu 01 unitați de pH sau mai multse

efectuiază și a treia măsurareIcircn cazul icircn care nici a treia măsurare nu ne ajută sa determinăm exact

pH-ulse repetă icircntreaga analizăinclusiv și calibrarea Valorile medii se rotungesc picircnă la

01 unităţi de pH Rezultatele sunt exprimate icircn unităţide pH la 20 degC

23

IV REZULTATE ȘI DISCUȚII

IV1Caracteristica produsului commercial Amfotensid B 5

Descriere soluție apoasă de cocamidopropyl betaina

Denumirea după INCI Cocamidopropyl Betaine

Formula de structură CH3

R ndash CO ndash NH ndash CH2CH2CH2 ndash N+ ndash CH2COONa Сl-

CH3

R-radical al uleiului de cocs

Caracteristicile fizico-chimice

Aspect la 20 deg C - lichid limpede

Reziduu uscat - 460 minim

fracţiunea de masă a clorurii de sodiu - 8 maxim

pH-ul produsului - 45 - 55

Caracter - amfoteri

Priorități

bull Uşor biodegradabile

bull Reduce efectul iritant al altor agenţi tensioactivi icircn formula

bull Are o mare capacitate de spumare

bull Icircngroşarea reteta

Icircntrebuințarea

Amphotensid B5 conține puține substanțe nocive și se combină bine cu tensidele

amfotere ce au structură de betaină și care icirci permite sa se unească cu substanțele

tensioactive anioniceneionice și cationice

Amphotensid B5 este adăugat la șamponurile pentru păr geluri de duș geluri pentru

veselă precum și la detergenții tehnici

Prin combinarea Amphotensid B5 cu eterul acidului sulfuric se reduc efectele sale iritante

asupra pielii și mucoaselor24

IV2 Studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra soluției

de lucru de cocamidopropyl betaină

Pentru studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra proprietăților fizico-

cimice a șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de

carbonat de 0 1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de

preparat și a probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au

fost determinate icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Tabelul III1

Prepararea soluției de șampon

w(Na2CO3) m(preparat)g m(Na2CO3)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(Na2CO3)g V(H2O) ml w(Na2CO3)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV21 Determinarea capacității de spumare

25

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de

cocamidopropyl betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

Instalația a fost montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce

eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat

la 20oC

FigIV1 formarea spumei icircn dependență de conținutul de carbonați icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că odată cu creșterea concentrației de carbonat icircn soluție crește și

capacitatea de formare a spumei Aceasta se icircnticircmplă din contul formării acidului carbonic icircn

urma hidrolizei carbonatului de natriu acesta la ricircndul său formează micele care măresc

icircnălțimea stratului de spumă După cum se vede din grafic pentru a mări icircnălțimea spumei este

destul 5 Na2CO3 deoarece mărirea concentrației de carbonat icircn continuare nu duce la schimbări

considerabile

IV22 Determinarea stabilității spumei

26

Stabilitatea spumei este raportul dintre icircnălţimea coloanei de spumă măsurate după 5 minute

la valoarea sa iniţială Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta a fost

luate icircn balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

FigIV2Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de carbonat de natriu icircn soluția

de lucru

Din grafic se observă că carbonații măresc stabilitatea spumei Icircn lipsa carbonaților

stabilitatea spumei este de 45 aceasta icircnseamnă că după 5 minute icircnălțimea spumei constituie

doar 45 din icircnălțimea inițială La adăugarea Na2CO3 1 stabilitatea spumei crește cu 28 iar la

adăugarea Na2CO3 5 constituie 87 și rămăne practic neschimbată pe parcursul măririi

concentrației de carbonat

IV23 Determinarea capacității de spălare

27

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea Na2CO3 au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu

apă dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a

turnat 05 litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute Temperatura soluţiei de

spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C) Icircn continuare totul s-a efectuat conform

metodicii

FigIV3 Variația capacității de spălare icircn față de conținutul de carbonat de natriu icircn

soluția de lucru

După cum se observă din grafic capacitatea de spălare se mărește o dată cu creșterea

concentrației de carbonat de natriu icircn soluție picircnă la concentrația de 5 a carbonatului iar

capacitatea de spălare la această concentrație este maximă Aceasta se icircnticircmplă din contul

formării acidului carbonic icircn urma hidrolizei carbonatului de natriu apoi excesul de acid

carbonic se depune pe suprafața materiei și astfel capacitatea de spălare scade Icircn produsele de

igienă-auto conținutul de carbonați nu trebuie să depășească 5 Astfel s-a demonstrat

experimental că conținutul optimal de carbonați icircl constituie 5

IV24 Determinarea pH-lui

28

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta au

fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi

acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină

egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de

3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări

Măsurările s-au efectuat la 20oC

FigIV4 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de carbonați

Din grafic se observă că mărirea concentrației de Na2CO3 duce la mărirea valorii pH-lui

Mărirea bruscă a pH-lui se datorează reacției de hidroliză cu formarea ionilor OH - care are loc icircn

soluție Na2CO3

- harr2Na+ + CO32-

CO32- + H2O harr HCO3

- + OH-

HCO3- + H2O harr H2CO3 + OH-

CO32- + 2H2O harr H2CO3 + 2 OH-

IV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru

de cocamidopropyl betaină

29

Pentru studiul influenței conținutului de Trilon B asupra proprietăților fizico-cimice a

șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de carbonat de 0

1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de preparat și a

probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au fost determinate

icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Prepararea soluției de șampon

w(EDTA) m(preparat)g m(EDTA)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(EDTA)g V(H2O) ml w(EDTA)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV31 Determinarea capacității de spumare

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

30

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

I2 Scopul lucrării

Scopul lucrării a fost studiul influenței carbonatului de natriu și Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice ale cocamidopropyl betainei

Obiectivele

Analiza literaturii și familiarizarea cu caracteristicile de bază a STA procesul de spălare și compoziția chimică a șamponurilor auto

Determinarea capacității de spumare și stabilitatea spumei a soluției de lucru cu diferite concentrații de adaos

Determinarea capacității de spălare a soluției de lucru cu diferite concentrații de adaos

Determinarea valorii pH-lui soluțiilor cu diferite concentrații de adaos

Stabilirea concentrației optime de adaos la care soluția de lucru manifestă cele mai bune proprietăți

4

IIINVESTIGAŢII BIBLIOGRAFICE

II1 Noţiuni de detergenţi şi agenţi activi de suprafaţă

Icircn sfera noţiunii de agenţi active de suprafaţă sau de agenţi superficiali se icircnglobează o

mare varietate de compuşi chimici care acumulicircndu-se la suprafeţele de separaţie sicircnd capabili

să modifice puternic chiar icircn concentraţii foarte mici proprietăţile superficiale ale lichidelor icircn

care se dizolvă După diferitele lor utilizări principale agenţii de suprafaţă se impart icircn

detergenţi agenţi de udare agenţi de emulsionare agenţi de dispersie agenţi de dispersie etc

Toate aceste produse prezintă o structură molecular asimmetrică compusă din două părţi

cu proprietăţi fundamental diferite una nepolară sau slab polară (de natură hidrocarbonată) şi

alta puternic polară (ionizabilă sau neionizabilă) Partea nepolară este insolubilă icircn apă

(hidrofobă) şi icircn lichide puternic polare icircn schimb este uşor solubilă icircn uleiuri (lipofilă) şi icircn

general icircn lichide nepolare Partea polară din contra este hidrofilă şi deci lipofobă Datorită

diverselor afinităţi pe care le prezintă pentru diferite faze astfel de molecule se numesc şi

amfipatice (amfifile)

Acumularea agenţilor de suprafaţă la interfaţe (şi deci modificarea puternică a

proprietăţilor superficial ale lichidelor icircn care sicircnt dizolvaţi) se datoreşte tocmai acestei structure

asimetrice a moleculelor lor care prezintă afinităţi diferite faţă de diferitele faze care formează

sistemul Structura de adsorbţie care se formează serveşte ca legătură icircntre fazele insolubile

Starea mai mult sau mai puţin condensată a acestui strat determină acţiunea predominant a

agentului de suprafaţă respestiv de agent de spălare de emulsionant spumant muiant (agent de

udare) etc Această stare a stratului de adsorbţie este condiţionată de

Balanţa dintre proprietăţile hidrofile (lipofobe) şi hidrofobe (lipofile)

Natura grupri hidrofile

Natura grupei hidrofile

Temperature şi concentraţia de lucru

Stratul de adsorbţie se formează pe suprafața moleculelor dizolvate icircn soluţie Aceste

molecule ca urmare a existenţei părţii lor cu afinitate foarte foarte redusă pentru dizolvant caută

să iasă din soluţie migricircnd la suprafaţă (interfaţă) unde se orientează preferenţial Suprafaţa nu se

poate icircnbogăţi la infinit cu molecule şi pentru fiecare concentraţie se atinge pentru fiecare strat

5

superficial o concentraţie limită corespunzicircnd la un echilibru icircntre fluctuaţiile de molecule din

soluţie şi suprafaţă Peste această concentraţie icircn soluţie icircncep să se formeze micelle coloidale

datorită faptului că părţile nesolvatate se asociază pentru a avea o suprafaţă de contact cicirct mai

mică cu faza faţă de care nu prezinză afinitate Din aceasta rezultă că densitatea superficial

maximă este atinsă la suprafaţa primelor micelle adică icircn momentul icircn care icircncetează dizolvarea

sub formă molecular-dispersă totodată icircncepicircnd din acest moment stratul de adsorbţie se

formează practice instantaneu

Aşadar structura asimetrică a moleculelor şi proprietatea de a forma icircn soluţii asociaţii

micelare de dimensiuni coloidale reprezintă o proprietate comună tuturor agenţilor de suprafaţă

Detergenţii sicircnt agenţi de suprafaţă total sau icircn foarte mare măsură calităţile săpunurilor

alcaline cu 12-18 atomi de carbon icircn moleculă fără icircnsă a avea defectele acestora

S-au adoptat termenii de agenţi de suprafaţă sau agenţi superficiali şi de detergenţi deşi icircn

acest domeniu nu există icircncă o terminologie recunoscută Icircn literature de specialitate se icircnticirclneşte

o varietate de termini pentru aceeaşi noţiune dintre care unii sicircnt cu totul neadecvaţi ceea ce

poate duce la confuzii grave

Astfel de cele mai multe ori se consideră ca sinonimi termenii de detergenţi detergenţi

sintetici produse auxiliare pentru industria textilă şi pielărie agenţi auxiliari textile agenţi

capilar-activi agenţi tensioactivi agenţi de suprafaţă agenţi superficiali surfactanţi saponate

etc Analiza sumară a acestor termini arată icircnsă ca ei nu pot fi consideraţi sinonimi referindu-se

la noţiuni cu totul diferite

Icircn adevăr această grupă de produse sintetice s-a dezvoltat la icircnceput mai ales pe linia

sulfatării uleiurilor şi grăsimilor natural spre a satisface exclusiv nevoile industrei textile şi a

celei de pielărie cu substanţe ajutătoare care să icircnlăture defectele săpunurilor alcaline icircn

diversele faze ale proceselor de prelucrare Icircn present icircnsă aproape toate ramurile industrial şi

agricultura folosesc cantităţi din ce icircn ce mai mari de substanţe cu activitate superficial iar icircn

consumul menajer săpunurile clasice tind să fie icircnlocuite cu detergenţi Pentru obţinerea lor se

porneşte de la cele mai diverse materii prime (de obicei de origine petrolieră) pe cele mai

variate căi de sinteză Icircn aceste condiţii aticirct termenii de ldquoagenţi auxiliari textilirdquo ldquoproduse

auxiliarerdquo pentru industria textilă şi cea de pielărie cicirct şi termenii ldquouleiuri sulfonaterdquo sau simplu

bdquosulfonaterdquo sicircnt total depăşiţi

6

II2 Proprietăţile fizico-chimice ale substanţelor tensioactive

Substanţele tensioactive fac parte din clasa substanşelor chimice considerate actualmente

speciale clasificate astfel datorită efectelor deosebite ce le conferă aticirct prin icircnnobilarea materiilor

prime dar mai ales icircnaltelor calităţi ale produselor chimice finite care icircnglobate icircn concentraţii

micica auxiliari sau aditivi duc la obţinerea unor materiale performante solicitate de industrie

Proprietăţile fizico-chimice ale substanţelor tensioactive sicircnt datorate structurii moleculei lor

polarităţii acestora şi se numesc astfel deoarece modifică tensiune superficială şi interfacială ale

substanţelor icircn care se dizolvă Acest efect mai depinde şi de temperatură concentraţia soluţiei şi

de pH-ul ei

II21 Modificarea tensiunii superficiale şi interfaciale icircntre două faze

Aceartă proprietate ete aticirct de icircnsemnată icircncicirct caracterizeză icircntregul grup de tenside Asociaţia

internaţională a săpunurilor (AIS) dă următoarea definiţie a tensidelor legată de proprietatea

menţionată sub denumirea de substanţe tensioactive se icircnţeleg combinaţiile care se repartizează

astfel icircntr-un solvent icircncicirct concentraţia la suprafaţă este mai mare decicirct icircn interiorul solventului

ceea ce duce la scăderea tensiunii superficiale a solventului

La suprafaţa de separare a două faze există un strat de molecule care se deosebeşte considerabil

prin icircnsuşirile sale de celelalte straturi Dacă moleculele situate icircn interiorul lichidului suportă o

acţiune de atracţie uniformă din partea moleculelor ce le icircnconjoară rezultanta acestor forţe

moleculare fiind zero moleculele din stratul superficial suportă forţe de atracţie cu precădere din

interiorul lichidului Icircn acest caz forţele de atracţie nu sunt orientate uniform un asemenea cicircmp

de forţe creicircnd o dispoziţie specială a moleculelor Se formează astfel un strat superficial o

peliculă superficială a cărei adicircncime este apropiată de dimensiunea sferei de acţiune a moleculei

producicircnd curbarea suprafeţei de separaţie

Forţa care echilibrează tensiunea peliculei icircn momentul ruperii ei şi care se exercită tangenţial

la suprafaţa lichidului raportată la unitatea de lungime se numeşte tensiune superficială ea se

notează cu litera bdquoγrdquo şi se măsoară icircn dyncm

Fenomenele superficiale se petrec la suprafaţa de separaţie a substanţelor individuale Ele sicircnt

icircnsă puternic influenţate dacă substamţele devin medii de dispersie (icircn principal solvenţi) pentru

electroliţi şi neelectroliţi Dacă icircn locul unui lichid pur există o soluţie la suprafaţa de separare

7

apare o tensiune superficială care depinde nu numai de natura lichidului ci şi de natura şi

concentraţia substanţei dizolvate respectiv polaritate alor

La suprafaţa de separaţie molecula substanţei adsorbite se va orienta către faza polară cu

radicalul său polar iar partea sa nepolară va fi icircnderptată spre faza nepolară Dispunicircndu-se icircn

acest fel moleculele adsorbite icircn stratul superficial micşorează asimetria cicircmpului de forţe

tensiunea superficială a soluţiei micşoricircndu-se deasemenea

II22 Emulsionarea

Emulsiile sicircnt sisteme disperse formate din două lichide nemiscibile La obţinerea emulsiilor

lucrul mecanic cheltuit conduce la mărirea energiei superficiale a sistemului valoarea acestuia

fiind egală cu produsul a doi factori ndash tensiunea superficială şi suprafaţa de separare a fazelor ndash şi

este cu aticirct mai mare cu cicirct gradul de dispersare este mai ridicat Cu cicirct energia icircnmagazinată este

mai mare cu aticirct emulsia este mai nestabilă tinzicircnd să micşoreze suprafaţa sistemului prin unirea

picăturilor icircn momentul ăn care ele vin icircn contact datorită mişcării browniene Problema care se

pune este de a micşora energia superficială care icircnsă nu se poate realiza prin reducerea suprafeţei

de separaţie a fazelor deoarece aceasta ar conduce la mărirea particulelor fazei disperse şi deci la

separarea lor sub influenţa gravitaţiei sau a forţei centrifuge La stabilizarea acestui

sistemcontribuie substanţele tensioactive introduse şi care se orientează faţă de mediu formicircnd

micele sferice sau lamelare

Stabilitatea unei emulsii caracterizează puterea de emulsionare a agentului de suprafaţă şi

depinde de concenraţia acestuia icircn emulsie

Cei mai folosiţi emulgatori sicircnt icircn general cei anionici şi neionici Dacă se consideră indicele

HLB (balanţa hidrofil-lipofilă) ca un criteriu de apreciere a emulsiilor se consideră că cei cu

valoare mai mică de 10 pe această serie sicircnt liofobi deci sicircnt emulsionanţi apă-ulei pe cicircnd cei cu

valoarea mai mare de 10 sicircnt hidrofili deci emulsionanţi ulei-apă

II23 Dezemulsionarea

Dezemulsionarea reprezintă operaţia de distrugere a emulsiei şi separare a componentelor icircn

două straturi distincte

8

Procesul de distrugere a emulsiilor poate fi accelerat prin toate modalităţile care duc la

micşorarea rezisrenţei peliculei de protecţie datorită emulgatorului Sunt indicate următoarele

metode

adăugarea de substanţe care se adsorb la suprafaţa de separaţie a particulelor emulsiilor

distrugicircnd rezistenţa peliculei prin inversarea tipului de emulsie

distrugerea peliculei cu agenţi chimici

ridicarea temperaturii

filtrarea prin filtre care se udă cu mediu de dispersie dar nu cu faza dispersată

acţiunea mecanică

trecerea unui curent continuu sau alternativ

Proprietăţile superficial active ale substanţelor tensioactive negative pentru protecţia apelor

sunt utilizate din plin pentru spălare şi curăţire Pe licircngă proprietăţile chimice deosebite

caracteristice moleculelor acestor substanţe proprietăţile care intervin icircn fenomenele de suprafaţă

au contribuit la răspicircndirea lor rapidă pe piaţa mondială icircnlocuind icircn cea mai mare parte săpunul

al cărei folosire se numără icircn milenii

II24 Spumarea

Spumele sicircnt dispersii concentrate icircn gaze Din punct de vedere al dispersiei este mai just să se

considere spumele ca lichide dispersate laminar icircn gaze decicirct ca gaze puţin dispersate icircntr-o

cantitate mică de lichid

Bula de gaz formată icircn interiorul lichidului are pe suprafaţa de separaţie gaz-lichid un strat de

absorbţie care se găseşte icircn echilibru cu soluţia icircnconjurătoare Gazul din interiorul bulei nu

suportă numai presiune exterioară dar şi presiunea forţelor superficiale Cicircnd sub acţiunea

diferenţei densităţilor bula se ridică la suprafaţa lichidului se antrenează o parte de lichid sub

formă de peliculă superficială separată de cea existentă icircn prealabil printr-un strat de lichid Bula

ridicată la suprafaţa lichidului intră icircn alte condiţii ca trecere din starea de echilibru icircn mediul

icircnconjurător icircntr-o stare de dezechilibru şi proprietăţile ei se schimbă Lichidul cuprins icircntre cele

două straturi superficiale (interior şi exterior) icircncepe să se scurgă aticirct sub acţiunea forţei gravitaţiei

cicirct şi presiunii straturilor superficiale

Spumele se formează icircn soluţii lichidele pure nu formează spume Substanţa care se adaugă

lichidului şi care contribuie la formarea spumei se numeşte spumant

9

Structura peliculei superficiale care icircnconjoară bula de aer la suprafaţa de separaţie cu soluţia

este următoarea pelicula superficială interioară (primul strat de absorbţie) stratul interior de lichid

şi pelicula superficială exterioară (al doilea strat de absorbţie) Pentru formarea peliculei de

absorbţie este necesară prezenţa substanţelor tensioactive Stabilitatea spumei depinde nu numai de

activitatea superficială a spumantului ci şi de rezistenţa peliculei de absorbţie pe care acesta o

formează La ricircndul ei rezistenţa spumei depinde de structura peliculei Spuma este stabilă

datorită presiunii interne a gazului cu cicirct celulele spumei sicircnt mai mici cu aticirct este mai mare

presiunea gazului din ele O spumă stabilă trebuie să aibă o rezistenţă mecanică crescută aceasta

se poate obţine prin prepararea unei spume cu celule mici cu straturi superficiale rezistente (icircn

deosebi cu spumanţi coloidali)

Spumele se pot distruge pe cale mecanică sau pe cale chimică prin icircnlocuirea spumantului din

stratul superficial al peliculei cu substanţe care se absorb uşor dar care dau pelicule lichide puţin

rezistente

II25 Umectarea

Pentru evaluarea puterii de udare se aplică de la caz la cazmetode specifice icircn funcţie de

domeniul de utilizare

Icircn cazul determinării udării suprafeţelor solide criteriul principal icircl constituie mărimea

unghiului de racordare la interfaţa lichid-solid-aer

II26 Spălarea

Prin spălare se icircnţelege curăţirea suprafeţei unui obiect solid cu soluţie apoasă a unei substanţe

tensioactive printr-un proces care implică o acţiune fizico-chimică complexă Fenomenul complex

al spălării este datorat icircn mare măsură acţiunii superficiale a soluţiilor de săpun sau detergenţi

adică proprietăţii de a se adsorbi icircn soluţie apoasă la suprafaţa de separare a celor două faze

(soluţie-corp solid soluţie murdărie şi soluţie aer) cu formarea pe aceste suprafeţe a peliculelor de

adsorbţie

Schematic procesul de spălare efectuat cu agenţi solubili icircn apă constă icircn

reducerea tensiunilor la interfaţa apă-murdărie datorită puterii de icircnmuiere-udare a

agentului folosit

emulsionarea icircn apa de spălare a grăsimilor sau a altor emulgatori prezenţi urmare a

puterii de emulsionare a agentului de spălare

10

menţinerea icircn stare de emulsie a murdăriei prezentă icircn apa de spălare datorită

coloizilor protectori pe care agentul de spălare icirci conţineicircn funcţie de tipul de emulsie

solubilizarea lianţilor murdăriei icircn apă datorită puterii dizolvante a produsului de

spălare de exemplu datorită alcalinităţii rezultate prin murdărirea componenţilor prin

ridicarea temperaturii existenţa unui anumi pH al flotei etc

punerea icircn suspensie a impurităţilor solide urmare a acţiunii defloculante a agentului

care de cele mai multe ori este maximă la concentraţii foarte mici

stabilizarea suspensiei de impurităţi solide inclusiv a emulgatorilor adsorbabili

datorită puterii adsorbante a produsului de spălare

Practic procesul de spălare decurge astfel icircn primul ricircnd soluţia de detergent sau săpun udă

suprafaţa şi pătrunde adicircnc icircn toate interstiţiile sau icircn capilare acolo unde apa pură nu poate

pătrunde Apoi murdăria insolubilă icircn apa pură este trecută icircn soluţie prin emulsionare sau

dizolvare micelară iar solidă ndash sub formă de dispersie-suspensie datorită puterii de peptizare şi de

coloid protector a agentului respectiv

Calitatea unui produs de spălare bun constă icircn a menţine cicirct mai mult starea de emulsie sau de

suspensie-dispersie pentru ca murdăria să nu se depună din nou pe ţesătură

Spuma are un rol important pentru micşorare tendinţei de redepunere deoarece aceasta conferă

stabilitate suspensiei Trebuie subliniat că aticirct icircndepărtare murdăriei prinsă puternic de ţesătură cicirct

şi formare spumei icircn timpul spălării sunt influenţate pozitiv şi de acţiune mecanică

Procesul de spălare depinde de următorii factori

obiectul şi tipul ţesăturii de spălat

natura murdăriei

structura detergentului

Activitatea superficială şi stabilitatea superficială a soluţiilor de săpun sau a altor produse de

spălare variază icircn funcţie de mai mulţi factori printre care temperaturaconcentraţia şi prezenţa

electroliţilor etc

Procesele de emulsionare şi spălare se bazează pe formarea micelelor care pot fi lamelare

sau sferice datorită orientării moleculelor polare de substanţă tensioactivă funcţie de afinitatea

faţă de mediu

11

II3 Adaosurile de condiţionare

Fabricarea şi folosirea detergenţilor fără nici un fel de adaosuri este manuală aticirct icircn cazul

condiţionărilor sub forma de praf sau granule cicirct şi ghiar sub forma lichidă La icircnceput sărurile

care icircnsoţeau detergenţii proveneau icircn mod neintenţionat chiar din procesul de fabricaţie sau erau

adăugate numai ca ingredient inert pentru diluarea produselor Astăzi alegerea şi dozarea

adaosurilor icircn alcătuirea unui produs de spălare prezinta aspecte ştiinţifice şi practice deosebit de

importante influenţicircnd foarte mult comportarea produsului finit la utilizare Astfel adaosurile pot

mări de cicircteva ori activitatea unui agent de suprafaţă icircnţelegicircnd prin aceasta că icircn prezenţa

adaosurilor se poate atinge un anumit efect cu o cantitate de cicircteva ori mai mică din acelaşi agent

de suprafaţă

Adaosurile de condiţionare sau simplu ldquoadaosurirdquo sicircnt substanţ ecare icircnsoţesc detergentul icircn

compoziţia unui produs de spălare şi care au ca efect icircmbunătăţirea proprietăţilor acestuia Icircn

străinătate s-a extins pentru aceste substanţe denumirea de ldquobuildersrdquo

Pentru sistematizarea studiului adaosurilor acestea din urmă sicircnt icircmpărţite icircn două mari

categorii ndash minerale şi organice ndash iar adaosurile minerale la ricircndul lor sicircnt icircmpărţite icircn electroliţi

neutrialcalini şi fosfaţi condensaţi ultimii fiind descrişi separat datorită proprietăţilor lor cu totul

speciale şi importanţei deosebite ca adaosuri icircn compoziţiile de spălare

II31 Adaosuri minerale

II311 Electroliţi neutri

Dintre electroliţii neutri icircn compoziţiile de spălare se folosesc cel mai frecvent ca

adaosurisulfaţii şi clorurile metalelor alcalino-pamicircntoase Icircnca in 1925 s-a brevetat metoda prin

care adaosul de săruri solubile icircn apă ca KCl NaCl Na2SO4 produce icircmbunătăţirea proprietăţilor

de udare ale alchil-naftalin-sulfonaţilor de sodiu

S-a studiat că amestecul de 40 dodecil-benzen-sulfonat de sodiu şi 60 de Na2SO4 este mai

eficace icircn ceea ce priveşte scăderea tensiunii superficiale a celei interfaciale şi spumarea de cicirct

dodecil-benzen-sulfonatul de 100

Redepunerea murdăriei din flotă pe fibră este defavorabil influenţată de prezenţa sulfatului de

sodiu

12

Efectul sinergetic al clorurii de sodiu şi al sulfatului de sodiu asupra puterii de spălare a unui

alchil-aril-sulfonat faţă de licircna gresată cu ulei mineral afost determinat măsuricircndu-se puterea de

spălare prin conţinutul de ulei reţinut de licircnă

Studiindu-se relaţiile dintre structura şi puterea de spălare a alchil-benzen-sulfonaţilor de sodiu

s-a pus icircn evidenţă efectul diferit al sulfatului de sodiu icircn funcţie de poziţia nucleului benzenic faţă

de lanţul alchil Rezultă că adaosuld de sulfat de sodiu are un efect defavorabil asupra 1-fenil-

dodecanului-sulfonat (cel mai puţin solubil din această serie) acest adaos are icircnsă un efect

favorabil asupra 3- şi 5-fenil-dodecanului sulfonat şi anume cu aticirct mai favorabilcu cicirct nucleul

benzenic este mai deplasat spre interiorul radicalului alchil

Pe cicircnd sulfaţii şi clorurile metalelor alcaline au picircnă la o anumită concentraţie (foarte mică icircn

cazul săpunului şi relativ mare icircn cazul detergenţilor) efecte similare aticirct asupra săpunurilor cicirct şi

asupra detergenţilor clorurile metalelor alcalino-pămicircntoase au efecte diferite Astfel icircn prezenţa

ionilor de calciu şi de magneziu săpunurile icircşi micşorează puterea de spălare pe cicircnd majoritatea

detergenţilor şi-o icircmbunătăţesc picircnă la o anumită limită de concentraţie a acestor ioni (mai mică de

cicirct icircn cazul ionilor metalelor alcaline) care depinde de natura detergentului după care puterea de

spălare scade

Icircn cazul clorurilor metalelor alcalino-pămicircntoase are de fapt loc icircn schimb ionic săpunul

respectiv sarea de sodiu a detergentului trecicircnd parţial sau total icircn sarea de calciu sau de

magneziu Săpunurile de calciu şi de magneziu fiind insolubile puterea de spalare a săpunului

scade proporţional cu creşterea concentraţiei acestora pe cind la majoritatea detergenţilor sarea de

calciu sau de magneziu are o solubilitate remarcabilă icircn apă (totuşi mult mai mică de cicirct sarea de

sodiu a detergenţilor) de aceea prin modificarea solubilităţilor se schimbă raportul dintre partea

molecular-dispersă şi partea coloid-dispersă icircn soluţie şi deci se modifică puterea de spălare Icircn

felul acesta se explică puterea mică de spălare a săpunurilor icircn apă durăprecum şi puterea de

spălare mai bună a majorităţii detergenţilor icircn apă picircn la o anumită duritate

Explicaţia efectelor sinergetice produse de adaosuri de sulfaţi sau de cloruri ale metalelor

alcaline icircn soluţiile de săpunsau de detergenţieste icircnsă complexă Ţinicircnd seama de teoria lui

Rebinder privind optimul coloidal electroliţii neutri intervin icircn soluţiile agenţilor de spălare ca

factori care modifică starea coloidală a lor deplasicircnd prin aceasta optimul coloidal

13

II312Electroliţi alcalini

Principalii electroliţi alcalini folosiţi ca adaosuri la condiţionarea produselor de spălare sicircnt

carbonaţiisilicaţii şi fosfaţii Icircn afară de aceştia se mai folosesc icircn foarte mica masură boraţii ndash

pentru alcalinitatea lor mică ndash şi hidroxidul de sodiu ndash pentru unele compoziţii de spălare a

metalelor Persărurile (perboraţii percarbonaţii) se utilizează ca adaosuri de icircnălbire formicircnd prin

aceasta o grupă distinctă

Pe licircngă caracterul lor general de electroliţi şi pe licircngă acţiunile specifice fiecărei clase de

electroliţi alcalini icircn parte adaosurile alcaline au ca proprietate caracteristică comună menţinerea

la o anumită valoare ridicată a pH-ului soluţiei avicircnd ca efect mărirea respingerii electrostatice

dintre fibră şi murdărie şi icircn consecinţă uşurarea procesului de spălare

Carbonalul de sodiu este folosit icircn general la condiţionarea produselor pentru spălări grele

Anastasiu şi colaboratorii săi studiind influenţa adaosurilor de carbonat de sodiu asupra puterii

de spălare a diferiţilor agenţi anionici de spălare ajung la concluzia că

1) trebuie diferenţiată acţiunea carbonatului de sodiu exercitată asupra soluţiilor de

săpun de cea exercitată asupra soluţiilor altor agenţi de suprafaţă deoarece icircn

cazul săpunului carbonatul de sodiu are şi rolul de tampon al hidrolizei

2) aticirct icircn cazul soluţiilor de săpun cicirct şi icircn cazul soluţiilor altor agenţi de suprafaţă

carbonatul de sodiu icircn funcţie de concentraţia sa icircn flotă şi de condiţiile de lucru

(natura şi concentraţia agentului de suprafaţă temperatura) acţionicircnd asupra

optimului coloidalpoate influenţa pozitiv sau negativ puterea de spălare

Icircn general pe cicircnd ceilalţi electroliţi se introduc de obicei icircn icircnsăşi compoziţia produşilor de

spălare carbonatul de sodiu se adaugă de multe ori de către utilizatori icircn flota de spălareşi nu icircn

toate cazurile icircntr-o proporţie corespunzătoare

Bicarbonatul de sodiu se foloseşte icircn special ca adaos icircn produsele pentru spălări finedatorită

pH-ului relativ scăzut al soluţiilor sale apoase icircn astfel de cazuri se adaugă bicarbonat picircnă la

10

Silicaţii prezintă icircn soluţie apoasă un pH foarte ridicat acţionicircnd astfel icircn mod eficace asupra

saponificării murdăriei cu conţinut de acizi graşi din care cauză alături de carbonat de sodiu ei se

utilizează cu succes ca adaosuri icircn compoziţia produselor pentru spălări grele dicircnd icircn special un

14

efect sinergetic bun icircn amestec cu alchil-aril-sulfonaţii de sodiu De asemenea silicaţii au o putere

bună de dispersie icircn special faţă de pigmenţii pe bază de siliciu care intră icircn mod frecvent icircn

compoziţia murdăriei precum şi un efect favorabil asupra icircmpiedicării redepunerii murdăriei pe

fibră din acest punct de vedere situicircndu-se imediat după fosfatul trisodic icircn clasa electroliţilor

alcalini Avicircnd o putere de udare foarte bună a suprafeţelor tarisilicaţii sicircnt icircn general utilizaţi mult

şi ca adaosuri la prepararea produselor pentru spălarea veselei şi a suprafeţelor tari

Dintre ortofosfaţi Na3PO4 prezintă icircn soluţie apoasă un pH ridicat deci o eficacitate bună

pentru icircndepărtarea acizilor graşi din compoziţia murdărieiicircnsoţită de o putere bună de

emulsionare Totodată este de remarcat că Na3PO4 are un efect anticoroziv faţă de materialele

fieroase Pentru anumite scopuri NaHPO4 prezintă avantajul unei alcalinităţi mai mici

Cerceticircndu-se problema produselor de spălare cu apă de mare s-a stabilit eficacitatea bună icircn

aceste condiţii a Na3PO4 icircn special icircmpreună cu Na2SO4 Astfel icircn amestec de 80 Na3PO4 12

Na2SO4 şi 8 alchil-aril-sulfonat de sodiu are un efect de spălare optim cu apă de mare echivalent

cu cel realizat de un amestec de 80 Na3PO4 ţi 20 alchil-aril-sulfonat

II313 Persărurile

Persărurile respectiv perboratul de sodiu sau percarbonatul de sodiu se folosesc icircn

amestecurile pentru spălări grele cu adaosuri de albire chimică (deoarece dezvoltă oxigen activ icircn

soluţie apoasă) O serie de cercetători au studiat problema stabilizării flotelor de spălare conţinicircnd

perboraţi sau percarbonaţi stabilizarea avicircnd ca scop realizarea unei degajări mai lente a

oxigenului activ Dintre stabilizatori fac parte silicaţii de magneziu fosfaţii condensaţi (icircn special

pirofosfatul) sărurile acizilor amino-policarboxilici (tip Trilon) Pe cicircnd cazul silicaţilor de

magneziu efectul de stabilizare se explică prin absorbţia agentului oxigenat pe suprafaţa mare a

silicatului coloidal dispersat icircn cazul celorlalţi agenţi efectul de stabilizare se explică prin

complexarea de către aceştia a ionilor metalici prezenţi (CuFeMn) care icircn caz contrar ar avea un

efect de grăbire a cedării oxigenului activ

II314 Fosfaţi condensaţi

Principalele proprietăţi ale fosfaţilor condensaţi datorită cărora sicircnt consideraţi ca adaosurile

cele mai importante icircn alcătuirea compoziţiilor produselor de spălare sicircnt

1 puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoase şi a metalelor grele

2 puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor

15

Puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoaseşi ai metalelor grele se

manifestă prin scoaterea acestora chiar din combinaţiile lor insolubile şi trecerea lor icircntr-o formă

solubilă icircn apă Picircnă de curicircnd proprietatea se atribuia formării de compecşi propriu zişi Icircn

ultimul timp această proprietate a fosfaţilor condensaţi s-a explicat printr-o bdquoinactivare

electrostaticărdquo a ionilor metalelor alcalino-pămicircntoase şi ai metalelor grele atraşi icircntr-un nor de

contraioni de către polianionul puternic icircncărcat al fosfatului condensat

Practic această propritate a fosfaţilor condensaţi are ca rezultat o serie de efecte foarte

importante camicşorarea sau chiar evitarea icircncrustării fibrelor textile icircn urma depunerii

combinaţiilor insolubile evitarea icircngălbenirii materialului textil icircn urma unor spălări reepetate prin

icircmpiedicarea depunerii combinaţiilor de fier din apă precum şi micşorarea efectului de degradare

oxidativă a fibrei prin icircmpiedicarea depunerii pe ţesătură a combinaţiilor de cupru sau de

fiercatalizicircnd această degradare Icircn acelaşi timp la spălare cu săpun şi cu apă dură se realizeză o

economie de produs de spălare prin solubilizarea precipitatului inactiv de săpun de calciu sau de

magneziu

Puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor se manifestă prin dispersia icircncrustaţiilor

depuse pe fibră şi a pigmenţilor din murdărie icircn felul acesta se micşorează redepunerea murdăriei

pe materialul textil icircn timpul procesului de spălare

Icircn afară de proprietăţile menţionate la alegerea tipurilor de fosfaţi pentru condiţionarea unui

produs de spălare scindarea hidrolitică şi hidroscopicitatea au o deosebită importanţă Ţinicircnd

seama de tehnologia modernă de uscare icircn turn a produselor de spălare trebuie utilizaţi fosfaţii la

care se produce o scindare hidrolitică cicirct mai redusă dacă icircnsă fosfatul se introduce icircn compoziţia

produsului de spălare icircn stare uscată scindarea hidrolitică nu constituie o problemă De asemenea

hidroscopicitatea fosfatului fiind conferită şi produsului de spălare icircn care acesta intră drept

component vor trebui aleşi fosfaţi cicirct mai nehigroscopici pentru produsele de spălare condiţionate

icircn formă uscată această caracteristică nu interesează icircn cazul produselor condiţionate icircn formă

lichidă

Higroscopicitatea fosfaţilor condensaţi variază icircn acelaşi sens cu scindarea hidrolitică

hexametafosfatul fiind cel mai higroscopic tripolifosfatulmai puţin higroscopiciar pirofosfatul

practic nehigroscopic

16

Ţinicircnd seama de efectul puternic de scindare hidrolitică şi de hidgroscopicitatea sa accentuată

hexametafosfatul este inutilizabil la fabricarea produselor moderne de spălareuscate icircn turndupă

condiţionarea icircn faza lichidă

Tripolifosfatul este cel mai important fosfat condensat pentru condiţionarea produselor de

spălare

Pirofosfatul cu toate că este superior icircn ceea ce priveşte lipsa de scindare hidrolitică şi de

higroscopicitate nu reprezintă totuşi un produs important pentru a fi folosit singur la condiţionarea

produselor de spălare El constituie icircnsă un produs apreciat dacă este folosit icircn acest scop icircn

amestec cu tripolifosfatul

Datorită efectului pe care fosfaţii condensaţi icircl au asupra proprietăţilor de suprafaţă ale

detergenţilor icircn prezent nu se mai fabrică produse de spălare pe bază de detrgenţi fără aceste

adaosuri

Adaosurile de fosfaţi condensaţi au un efect considerabil de icircmbunătăţire a puterii de spălare a

alchil-aril-sulfonaţilor a detergenţilor neionici şi o acţiune bună asupra puterii de spumare a

detergenţilor dar nu totdeauna asupra stabilităţii spumei

Icircn afară de adaosurile minerale solubile descrise mai trebuie menţionate adaosurile minerale

insolubile icircn apăca betonita caolinul pămicircntul de infuzorii etc Betonita şi caolinul au un efect

marcat de coloid protector

II32 ADAOSURI ORGANICE

II321 Adaosuri coloidale

Adaosurile coloidale au asupra produselor de spălare o serie de efecte dintre care cel mai

important este acela de a micşora tendinţa de redepunere a murdăriei pe fibră icircn timpul procesului

de spălare respectiv de a mări puterea de defloculare

Dintre adaosurile coloidale cea mai mare importanţă o are carboxi-metil-celuloza (CMC)

Diferitele carboxi-metil-celulpze constau dintr-un amestec de macromolecule cu diferite grade de

polimerizare şi diferite grade de substituţie Soluţiile lor apoase au un caracter coloidal prezenticircnd

anomalii de vicircscozitate icircn domeniile concentraţiilor mici Deşi sicircnt combinaţii macromoleculare

tipice proprietăţile soluţiilor apoase de carboxi-metil-celulozicirc se apropie de cele ale electroliţilor

coloidali prin caracterul puternic heteropolar al macromoleculei

17

Asupra soluţiilor de săpun carboxi-metil-celuloza nu are un efect de mărire a puterii de

spumare icircnsă are un efect important de mărire a stabilităţii spumei

Carboxi-metil-celuloza icircmbunătpţeşte puterea de spălare a detergenţilor şi stabilitatea spumei

soluţiilor agenţilor de suprafaţă Principalul efect este icircnsă cel de menţinere icircn suspensie a

murdăriei şi de icircmpiedicare a redepunerii acesteia pe fibră icircn timpul spălării

La folosirea ca adaos icircn compoziţiile de spălare carboxi-metil-celuloza produce deci

icircmbunătăţirea puterii de spălare stabiliteată spuma măreşte puterea de emulsionare Icircn ceea ce

priveşte menţinerea icircn suspensie a murdăriei dizolvate de pe fibră şi icircmpiedicarea redepunerii

acesteea icircn timpul spălării ea depăşeşte orice alt adaos cunoscul picircnă icircn prezent fiind la fel de

importantă ca şi fosfaţii condensaţi

II4 Autoșamponul

Autoșamponul este o soluție apoasă a substanțelor tensioactive anionice și neionice El

trebuie să conţină ingrediente care se disting prin proprietăţi de curăţare mai mari şi icircn acelaşi

timp neagresive faţă de vopsea metal si suprafețe din plastic Din substanțele tensioactive

neionice cele mai recomendate sunt alcoolii etoxilați (alcoolul tridecil alcoolul cetostearil)

Aceste substanțe au tensiune superficială scăzută umectare și dispersie bună sunt stabili icircn acizi

și baze toleranți la apa dură Din substanțele tensioactive anionice sunt recomandați mono- și

diesterii ai acidului fosforic Ei sunt stabili icircn mediul alcalin icircnlătură bine murdăria și au un efect

antiseptic și anticoroziv La adăugarea laurilsirkozinatului de sodiu se observa o icircnbunătățire a

proprietății de spălare și spumare Prezența cerurilor sintetice icircn compoziția autoșamponului icirci

confera automobilului o protecție suplimentară și o strălucire intensă Adăugarea unor

componente rezistente la coroziune (aminoderivați ai acidului boric) ndash este deosebit de actual

pentru proprietarii de autoturisme pe piața internă

Șamponurile pentru curățare fără contact sunt din ce icircn ce mai populare pe piață și sunt

potrivite pentru toate tipurile de automobile Acest tip de produs include suplimentar o bază tare

sticlă topită și adios de gelatin pentru inhibarea ionilor de Ca2+ Mg2+ Fe3+ Aceste componente

distruge eficient legatura dintre murdărie și suprafață sunt stabile icircn mediu acid și basic au

propietăți antistatice iar cu anionii substanțelor tensioactive formează compuși complecși

marind stabilitatea spumei

18

IIIPARTEA EXPERIMENTALĂ

III1Aparatematerial și reactivi

Aparate

Thermostat TC ndash 16 cronometru cicircntar ethnic termometru stativ metallic exicator(umplut

cu CaCl2) suport pentru exicator pipette baloane cotate cilindru de 500 ml picirclnie cești Petre

Reactivi

Na2CO3 Trilon B apă distilată apă amoniacală

Materiale

Hicircrtie de filtru nisip ciment ulei de motor ulei de floarea soarelui materie de bumbac pară

III2 metodica lucrărilor de cercetare

III21Metoda de prelevare a probelor lichide

Dacă produsul de analizat este limpede și omogen atunci el este amestecat manual apoi se

cicircntărește cu ajutorul unei colbe sau pipete și se ia cantitatea necesară pentru o probă de

laborator La amestecare este necesar de a avea grijă ca icircn probă să se formeze cicirct mai puțină

spumă și perderile de substanță să se reducă la maximum

Dacă produsul analizat este tulbure și conține icircn volumul său particole solide icircn suspensie el

este amestecat cu ajutorul centrifugii apoi după centrifugare se icircnlătură partea lichidă de produs

Dacă produsul de analizat conține precipitat proba se icircncălzește atent picircnă la 300C picircnă cicircnd

precipitatul se dizolvă complet la amestecare sau nu se observă prezența cristalelor apoi se ia

cantitatea de probă necesară pentru analiza ulterioară

Se recomandă executarea analizei cicirct se poate de repede după prelevarea probei Dacă icircnsă

aceasta este impozibil proba se introduce imediat icircntr-un vas ermetic icircnchis colbă de sticlă sau

vas de plastic Se determină și se notează masa lui (nu se folosesc vase metalice) Proba se

păstrează cicirct mai mult timp icircn starea sa inițială picircnă la efectuarea analizei

III22Determinarea puterii de spumarea

III221Pregătirea pentru efectuarea analizei

Pregătirea unei probe de apă cu duritatea 535 și 357 mgechivl

19

Pentru pregtirea apei cu duritatea 535 mgechivl probele de sulfat de magneziu cu masa de

0107 g și clorurii de calciu cu masa de 0194 g (recalculate pentru sare deshidratată) cicircntărite

cu o eroare nu mai mare de 00002 g se dizolvă icircn apă distilată icircntr-o colbă de 1000 ml aducicircnd

volumul apei picircnă la cotă apoi se agită atent

III222 Pregătirea probei de analizat

Proba detergentului cu masa de 5 g cicircntărită cu o eroare nu mai mare de 001 g se ia icircntr-un

pahar chimic se dizolvă icircn 50-60 ml apă dură amestecindu-se picircnă la dizolvare completă

Soluția se toarnă icircn colbă se aduce la cota de 1000 ml cu apă dură și se amestecă avicircnd grijă să

nu se formeze spumă Pregătirea soluției se efectuează la temperatura de analiză cu o eroare de plusmn

50C Pentru fiecare analiză se cere de a pregăti nu mai puțin de 2 l soluție Soluția se pregătește

cu minim 30 min și maxim 2 ore icircnainte de efectuarea analizei

III223Pregătirea instalației

FigIII1 Instalația Ross-Mails

Toate părțile din sticlă a instalației se spală cu soluție cromică se clătește cu apă distilată picircnă la

icircnlăturarea completă a urmelor de acid și din nou se clătește cu soluție de analizat Țeava din inox icircn

20

decurs de 30 minute se menține icircn aburul amestecului dintre alcoolul etilic și tricloretilen (11) și se

clătește cu o cantitate mică de soluție de analizat

III224Efectuarea analizei

Proprietatea de aforma spumă se determină la temperatura de (50plusmn2) ordmC Cămașa de apă se

unește cu termostatul și se icircncălzește soluția din cămașă picircnă la temperatura necesară Concomotent

300 ml soluție de analizat se aduce picircnă la temperatura impusă de analiză Din această probă se iau

50 ml soluție și se toarnă icircntr-un cilindru cotat icircn așa mod ca să nu se formeze spumă Peste 10

minute cu ajutorul unei pare se ia soluție de analizat cu o pipetă icircn volum de 200 ml deasemmenea

eviticircnd formarea spumei Pipeta cu soluție se icircntărește pe stativ ca năsucul ei să se afle la o distanță

de 900 mm de nivelul soluției din cilindru și să se asigure căderea picăturilor direct icircn centrul

soluției din cilindru Apoi se deschide robinetul pipetei Odată cu căderea soluției din pipetă se

pornește cronometru și se măsoară icircnălțimea spumei formate icircn mm (H0 măs) Peste 5 minute se

măsoară icircnălțimea stratului de spumă format icircn mm (H5 măs)

Dacă nivelul spumei formate nu este uniform atunci ca icircnălțime a spumei se ia media

aritmetică dintre nivelul minim și cel maxim al icircnălțimii spumei Icircnaintea fiecărei analize se clătește

țeava cu apă distilată

Diferența dintre diametrele țevilor a diferitor aparate influențează asupra icircnălțimii spumei

formate Deaceea pentru fiecare aparat este necesar de a utiliza un coeficient de corecție cu ajutorul

căruia se recalculează icircnălțimea stratului de spumă determinat cu ajutorul aparatului a cărui

diametru interior al țevei este de 50 mm

K= (D12) 2500

D1 ndash diametrul interior al aparatului utilizat mm

2500 = (50)2 ndash diametrul interior al țevei aparatului standardmm

Calcularea rezultatului

Puterea de spumare (H0 și H5) icircn mm se calculează cu formula

H0 = H0 măs K

H5 = H5 măs K

H0 măs ndash icircnălțimea inițială a stratului de spumă mm

21

H5 măs ndash icircnălțimea stratului de spumă după 5 minute mm

K ndash coeficient de corecție

Stabilitatea spmei (S)

S = H5H0

H0 și H5 ndash icircnălțimile stratului de spumă recalculate mm

Ca rezultat final se ia media aritmetică a trei determinări paralele diferența dintre care nu

trebuie să fie de 10 mm

III23Determinarea capacității de spălare

III231 Pregătirea soluției de murdărire

Conținutul soluției de murdărire

Componența m g

Ulei de motor 50

Ulei de floarea-soarelui 50

Ciment 100

Nisip 50

NH4OH 35

III232 Murdărirea țesăturii cu soluția de murdărire

Dintr-o ficircșie de picircnză curată se taie cu foarfeca mostre de mărime 50 times 50 mm cu o eroare

admisibilă de plusmn 5 mm se marchează cu un pix de culoare albastră și se cicircntăresc Țesătura se

trece prin soluția de murdărire pe ambele părți Mostrele deja uscate se supun unui tratament

termic icircn cuptorul electric timp de 1 oră la temperatura de 60oC se icircmpachetează icircn pachete

de polietilen și se pastreaza la icircntuneric Mostrele sunt gata pentru determinare după 3 zile

din momentul pregatirii Termenul de valabilitate a țesăturilor murdare ndash un an cu condiția că

sunt păstrate icircn frigider

22

III233 Efectuarea lucrării

Pentru determinarea capacității de spălare se folosește picircnză care preventiv a fost spălată

și uscată icircn etuvă la temperatura de 105degC picircnă la masă constantă După care probele de

picircnză se murdăresc cu soluție de murdărire se lasă pentru trei zile să se usuce apoi se spală

cu soluțiie analizate Spălarea picircnzelor se face icircn borcane cu volumul de 1 litru introducicircnd

probele de picircnză icircn borcan și agiticircndu-le energic timp de 5 minute După care se clătește cu

apă rece agiticircnd energic timp de două minute După care probele de picircnză se usucă icircn etuvă

timp de o oră la temperatura de 105degC După care picircnzele se cicircntăresc la balanța analitică

Picircnzele se usucă aticirct curate cicirct și murdare

Capacitatea de spălare se determină icircn procente după formula

mm-ms mm-mc

mm ndash masa picircnzelor murdare g

ms ndash masa picircnzelor spălate g

mc ndash masa picircnzelor curate g

III24 Determinarea pH-ului

Pentru determinare se ia 10 grame de produs analizat cu o exactitate de 001 g pH - metrul se

calibrează icircn conformitate cu instrucţiunile producătorului cu ajutorul a două soluţii

tampon standard cu valoarea pH-ului mai mică şi mai mare decacirct cea a soluţiei de analizat nu mai

puțin de 1 unitate la temperature (20 plusmn 1) degCDupă calibrare electrozii se spală cu apă iar mai

apoi cu soluția analizată Soluția se amestecă se toarnă o cantitate suficientă icircn vasul de

măsurare şi se coboară electrozii După ce indicațiile pH-metrului vor fi stabile timp de 1 minută

se icircnregistrează datele Măsurările se repetă cu o nouă porțiune de soluție Icircn cazul icircn

care rezultatul masurării a doua se deosebește de primul cu 01 unitați de pH sau mai multse

efectuiază și a treia măsurareIcircn cazul icircn care nici a treia măsurare nu ne ajută sa determinăm exact

pH-ulse repetă icircntreaga analizăinclusiv și calibrarea Valorile medii se rotungesc picircnă la

01 unităţi de pH Rezultatele sunt exprimate icircn unităţide pH la 20 degC

23

IV REZULTATE ȘI DISCUȚII

IV1Caracteristica produsului commercial Amfotensid B 5

Descriere soluție apoasă de cocamidopropyl betaina

Denumirea după INCI Cocamidopropyl Betaine

Formula de structură CH3

R ndash CO ndash NH ndash CH2CH2CH2 ndash N+ ndash CH2COONa Сl-

CH3

R-radical al uleiului de cocs

Caracteristicile fizico-chimice

Aspect la 20 deg C - lichid limpede

Reziduu uscat - 460 minim

fracţiunea de masă a clorurii de sodiu - 8 maxim

pH-ul produsului - 45 - 55

Caracter - amfoteri

Priorități

bull Uşor biodegradabile

bull Reduce efectul iritant al altor agenţi tensioactivi icircn formula

bull Are o mare capacitate de spumare

bull Icircngroşarea reteta

Icircntrebuințarea

Amphotensid B5 conține puține substanțe nocive și se combină bine cu tensidele

amfotere ce au structură de betaină și care icirci permite sa se unească cu substanțele

tensioactive anioniceneionice și cationice

Amphotensid B5 este adăugat la șamponurile pentru păr geluri de duș geluri pentru

veselă precum și la detergenții tehnici

Prin combinarea Amphotensid B5 cu eterul acidului sulfuric se reduc efectele sale iritante

asupra pielii și mucoaselor24

IV2 Studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra soluției

de lucru de cocamidopropyl betaină

Pentru studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra proprietăților fizico-

cimice a șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de

carbonat de 0 1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de

preparat și a probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au

fost determinate icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Tabelul III1

Prepararea soluției de șampon

w(Na2CO3) m(preparat)g m(Na2CO3)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(Na2CO3)g V(H2O) ml w(Na2CO3)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV21 Determinarea capacității de spumare

25

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de

cocamidopropyl betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

Instalația a fost montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce

eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat

la 20oC

FigIV1 formarea spumei icircn dependență de conținutul de carbonați icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că odată cu creșterea concentrației de carbonat icircn soluție crește și

capacitatea de formare a spumei Aceasta se icircnticircmplă din contul formării acidului carbonic icircn

urma hidrolizei carbonatului de natriu acesta la ricircndul său formează micele care măresc

icircnălțimea stratului de spumă După cum se vede din grafic pentru a mări icircnălțimea spumei este

destul 5 Na2CO3 deoarece mărirea concentrației de carbonat icircn continuare nu duce la schimbări

considerabile

IV22 Determinarea stabilității spumei

26

Stabilitatea spumei este raportul dintre icircnălţimea coloanei de spumă măsurate după 5 minute

la valoarea sa iniţială Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta a fost

luate icircn balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

FigIV2Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de carbonat de natriu icircn soluția

de lucru

Din grafic se observă că carbonații măresc stabilitatea spumei Icircn lipsa carbonaților

stabilitatea spumei este de 45 aceasta icircnseamnă că după 5 minute icircnălțimea spumei constituie

doar 45 din icircnălțimea inițială La adăugarea Na2CO3 1 stabilitatea spumei crește cu 28 iar la

adăugarea Na2CO3 5 constituie 87 și rămăne practic neschimbată pe parcursul măririi

concentrației de carbonat

IV23 Determinarea capacității de spălare

27

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea Na2CO3 au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu

apă dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a

turnat 05 litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute Temperatura soluţiei de

spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C) Icircn continuare totul s-a efectuat conform

metodicii

FigIV3 Variația capacității de spălare icircn față de conținutul de carbonat de natriu icircn

soluția de lucru

După cum se observă din grafic capacitatea de spălare se mărește o dată cu creșterea

concentrației de carbonat de natriu icircn soluție picircnă la concentrația de 5 a carbonatului iar

capacitatea de spălare la această concentrație este maximă Aceasta se icircnticircmplă din contul

formării acidului carbonic icircn urma hidrolizei carbonatului de natriu apoi excesul de acid

carbonic se depune pe suprafața materiei și astfel capacitatea de spălare scade Icircn produsele de

igienă-auto conținutul de carbonați nu trebuie să depășească 5 Astfel s-a demonstrat

experimental că conținutul optimal de carbonați icircl constituie 5

IV24 Determinarea pH-lui

28

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta au

fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi

acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină

egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de

3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări

Măsurările s-au efectuat la 20oC

FigIV4 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de carbonați

Din grafic se observă că mărirea concentrației de Na2CO3 duce la mărirea valorii pH-lui

Mărirea bruscă a pH-lui se datorează reacției de hidroliză cu formarea ionilor OH - care are loc icircn

soluție Na2CO3

- harr2Na+ + CO32-

CO32- + H2O harr HCO3

- + OH-

HCO3- + H2O harr H2CO3 + OH-

CO32- + 2H2O harr H2CO3 + 2 OH-

IV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru

de cocamidopropyl betaină

29

Pentru studiul influenței conținutului de Trilon B asupra proprietăților fizico-cimice a

șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de carbonat de 0

1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de preparat și a

probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au fost determinate

icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Prepararea soluției de șampon

w(EDTA) m(preparat)g m(EDTA)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(EDTA)g V(H2O) ml w(EDTA)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV31 Determinarea capacității de spumare

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

30

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

IIINVESTIGAŢII BIBLIOGRAFICE

II1 Noţiuni de detergenţi şi agenţi activi de suprafaţă

Icircn sfera noţiunii de agenţi active de suprafaţă sau de agenţi superficiali se icircnglobează o

mare varietate de compuşi chimici care acumulicircndu-se la suprafeţele de separaţie sicircnd capabili

să modifice puternic chiar icircn concentraţii foarte mici proprietăţile superficiale ale lichidelor icircn

care se dizolvă După diferitele lor utilizări principale agenţii de suprafaţă se impart icircn

detergenţi agenţi de udare agenţi de emulsionare agenţi de dispersie agenţi de dispersie etc

Toate aceste produse prezintă o structură molecular asimmetrică compusă din două părţi

cu proprietăţi fundamental diferite una nepolară sau slab polară (de natură hidrocarbonată) şi

alta puternic polară (ionizabilă sau neionizabilă) Partea nepolară este insolubilă icircn apă

(hidrofobă) şi icircn lichide puternic polare icircn schimb este uşor solubilă icircn uleiuri (lipofilă) şi icircn

general icircn lichide nepolare Partea polară din contra este hidrofilă şi deci lipofobă Datorită

diverselor afinităţi pe care le prezintă pentru diferite faze astfel de molecule se numesc şi

amfipatice (amfifile)

Acumularea agenţilor de suprafaţă la interfaţe (şi deci modificarea puternică a

proprietăţilor superficial ale lichidelor icircn care sicircnt dizolvaţi) se datoreşte tocmai acestei structure

asimetrice a moleculelor lor care prezintă afinităţi diferite faţă de diferitele faze care formează

sistemul Structura de adsorbţie care se formează serveşte ca legătură icircntre fazele insolubile

Starea mai mult sau mai puţin condensată a acestui strat determină acţiunea predominant a

agentului de suprafaţă respestiv de agent de spălare de emulsionant spumant muiant (agent de

udare) etc Această stare a stratului de adsorbţie este condiţionată de

Balanţa dintre proprietăţile hidrofile (lipofobe) şi hidrofobe (lipofile)

Natura grupri hidrofile

Natura grupei hidrofile

Temperature şi concentraţia de lucru

Stratul de adsorbţie se formează pe suprafața moleculelor dizolvate icircn soluţie Aceste

molecule ca urmare a existenţei părţii lor cu afinitate foarte foarte redusă pentru dizolvant caută

să iasă din soluţie migricircnd la suprafaţă (interfaţă) unde se orientează preferenţial Suprafaţa nu se

poate icircnbogăţi la infinit cu molecule şi pentru fiecare concentraţie se atinge pentru fiecare strat

5

superficial o concentraţie limită corespunzicircnd la un echilibru icircntre fluctuaţiile de molecule din

soluţie şi suprafaţă Peste această concentraţie icircn soluţie icircncep să se formeze micelle coloidale

datorită faptului că părţile nesolvatate se asociază pentru a avea o suprafaţă de contact cicirct mai

mică cu faza faţă de care nu prezinză afinitate Din aceasta rezultă că densitatea superficial

maximă este atinsă la suprafaţa primelor micelle adică icircn momentul icircn care icircncetează dizolvarea

sub formă molecular-dispersă totodată icircncepicircnd din acest moment stratul de adsorbţie se

formează practice instantaneu

Aşadar structura asimetrică a moleculelor şi proprietatea de a forma icircn soluţii asociaţii

micelare de dimensiuni coloidale reprezintă o proprietate comună tuturor agenţilor de suprafaţă

Detergenţii sicircnt agenţi de suprafaţă total sau icircn foarte mare măsură calităţile săpunurilor

alcaline cu 12-18 atomi de carbon icircn moleculă fără icircnsă a avea defectele acestora

S-au adoptat termenii de agenţi de suprafaţă sau agenţi superficiali şi de detergenţi deşi icircn

acest domeniu nu există icircncă o terminologie recunoscută Icircn literature de specialitate se icircnticirclneşte

o varietate de termini pentru aceeaşi noţiune dintre care unii sicircnt cu totul neadecvaţi ceea ce

poate duce la confuzii grave

Astfel de cele mai multe ori se consideră ca sinonimi termenii de detergenţi detergenţi

sintetici produse auxiliare pentru industria textilă şi pielărie agenţi auxiliari textile agenţi

capilar-activi agenţi tensioactivi agenţi de suprafaţă agenţi superficiali surfactanţi saponate

etc Analiza sumară a acestor termini arată icircnsă ca ei nu pot fi consideraţi sinonimi referindu-se

la noţiuni cu totul diferite

Icircn adevăr această grupă de produse sintetice s-a dezvoltat la icircnceput mai ales pe linia

sulfatării uleiurilor şi grăsimilor natural spre a satisface exclusiv nevoile industrei textile şi a

celei de pielărie cu substanţe ajutătoare care să icircnlăture defectele săpunurilor alcaline icircn

diversele faze ale proceselor de prelucrare Icircn present icircnsă aproape toate ramurile industrial şi

agricultura folosesc cantităţi din ce icircn ce mai mari de substanţe cu activitate superficial iar icircn

consumul menajer săpunurile clasice tind să fie icircnlocuite cu detergenţi Pentru obţinerea lor se

porneşte de la cele mai diverse materii prime (de obicei de origine petrolieră) pe cele mai

variate căi de sinteză Icircn aceste condiţii aticirct termenii de ldquoagenţi auxiliari textilirdquo ldquoproduse

auxiliarerdquo pentru industria textilă şi cea de pielărie cicirct şi termenii ldquouleiuri sulfonaterdquo sau simplu

bdquosulfonaterdquo sicircnt total depăşiţi

6

II2 Proprietăţile fizico-chimice ale substanţelor tensioactive

Substanţele tensioactive fac parte din clasa substanşelor chimice considerate actualmente

speciale clasificate astfel datorită efectelor deosebite ce le conferă aticirct prin icircnnobilarea materiilor

prime dar mai ales icircnaltelor calităţi ale produselor chimice finite care icircnglobate icircn concentraţii

micica auxiliari sau aditivi duc la obţinerea unor materiale performante solicitate de industrie

Proprietăţile fizico-chimice ale substanţelor tensioactive sicircnt datorate structurii moleculei lor

polarităţii acestora şi se numesc astfel deoarece modifică tensiune superficială şi interfacială ale

substanţelor icircn care se dizolvă Acest efect mai depinde şi de temperatură concentraţia soluţiei şi

de pH-ul ei

II21 Modificarea tensiunii superficiale şi interfaciale icircntre două faze

Aceartă proprietate ete aticirct de icircnsemnată icircncicirct caracterizeză icircntregul grup de tenside Asociaţia

internaţională a săpunurilor (AIS) dă următoarea definiţie a tensidelor legată de proprietatea

menţionată sub denumirea de substanţe tensioactive se icircnţeleg combinaţiile care se repartizează

astfel icircntr-un solvent icircncicirct concentraţia la suprafaţă este mai mare decicirct icircn interiorul solventului

ceea ce duce la scăderea tensiunii superficiale a solventului

La suprafaţa de separare a două faze există un strat de molecule care se deosebeşte considerabil

prin icircnsuşirile sale de celelalte straturi Dacă moleculele situate icircn interiorul lichidului suportă o

acţiune de atracţie uniformă din partea moleculelor ce le icircnconjoară rezultanta acestor forţe

moleculare fiind zero moleculele din stratul superficial suportă forţe de atracţie cu precădere din

interiorul lichidului Icircn acest caz forţele de atracţie nu sunt orientate uniform un asemenea cicircmp

de forţe creicircnd o dispoziţie specială a moleculelor Se formează astfel un strat superficial o

peliculă superficială a cărei adicircncime este apropiată de dimensiunea sferei de acţiune a moleculei

producicircnd curbarea suprafeţei de separaţie

Forţa care echilibrează tensiunea peliculei icircn momentul ruperii ei şi care se exercită tangenţial

la suprafaţa lichidului raportată la unitatea de lungime se numeşte tensiune superficială ea se

notează cu litera bdquoγrdquo şi se măsoară icircn dyncm

Fenomenele superficiale se petrec la suprafaţa de separaţie a substanţelor individuale Ele sicircnt

icircnsă puternic influenţate dacă substamţele devin medii de dispersie (icircn principal solvenţi) pentru

electroliţi şi neelectroliţi Dacă icircn locul unui lichid pur există o soluţie la suprafaţa de separare

7

apare o tensiune superficială care depinde nu numai de natura lichidului ci şi de natura şi

concentraţia substanţei dizolvate respectiv polaritate alor

La suprafaţa de separaţie molecula substanţei adsorbite se va orienta către faza polară cu

radicalul său polar iar partea sa nepolară va fi icircnderptată spre faza nepolară Dispunicircndu-se icircn

acest fel moleculele adsorbite icircn stratul superficial micşorează asimetria cicircmpului de forţe

tensiunea superficială a soluţiei micşoricircndu-se deasemenea

II22 Emulsionarea

Emulsiile sicircnt sisteme disperse formate din două lichide nemiscibile La obţinerea emulsiilor

lucrul mecanic cheltuit conduce la mărirea energiei superficiale a sistemului valoarea acestuia

fiind egală cu produsul a doi factori ndash tensiunea superficială şi suprafaţa de separare a fazelor ndash şi

este cu aticirct mai mare cu cicirct gradul de dispersare este mai ridicat Cu cicirct energia icircnmagazinată este

mai mare cu aticirct emulsia este mai nestabilă tinzicircnd să micşoreze suprafaţa sistemului prin unirea

picăturilor icircn momentul ăn care ele vin icircn contact datorită mişcării browniene Problema care se

pune este de a micşora energia superficială care icircnsă nu se poate realiza prin reducerea suprafeţei

de separaţie a fazelor deoarece aceasta ar conduce la mărirea particulelor fazei disperse şi deci la

separarea lor sub influenţa gravitaţiei sau a forţei centrifuge La stabilizarea acestui

sistemcontribuie substanţele tensioactive introduse şi care se orientează faţă de mediu formicircnd

micele sferice sau lamelare

Stabilitatea unei emulsii caracterizează puterea de emulsionare a agentului de suprafaţă şi

depinde de concenraţia acestuia icircn emulsie

Cei mai folosiţi emulgatori sicircnt icircn general cei anionici şi neionici Dacă se consideră indicele

HLB (balanţa hidrofil-lipofilă) ca un criteriu de apreciere a emulsiilor se consideră că cei cu

valoare mai mică de 10 pe această serie sicircnt liofobi deci sicircnt emulsionanţi apă-ulei pe cicircnd cei cu

valoarea mai mare de 10 sicircnt hidrofili deci emulsionanţi ulei-apă

II23 Dezemulsionarea

Dezemulsionarea reprezintă operaţia de distrugere a emulsiei şi separare a componentelor icircn

două straturi distincte

8

Procesul de distrugere a emulsiilor poate fi accelerat prin toate modalităţile care duc la

micşorarea rezisrenţei peliculei de protecţie datorită emulgatorului Sunt indicate următoarele

metode

adăugarea de substanţe care se adsorb la suprafaţa de separaţie a particulelor emulsiilor

distrugicircnd rezistenţa peliculei prin inversarea tipului de emulsie

distrugerea peliculei cu agenţi chimici

ridicarea temperaturii

filtrarea prin filtre care se udă cu mediu de dispersie dar nu cu faza dispersată

acţiunea mecanică

trecerea unui curent continuu sau alternativ

Proprietăţile superficial active ale substanţelor tensioactive negative pentru protecţia apelor

sunt utilizate din plin pentru spălare şi curăţire Pe licircngă proprietăţile chimice deosebite

caracteristice moleculelor acestor substanţe proprietăţile care intervin icircn fenomenele de suprafaţă

au contribuit la răspicircndirea lor rapidă pe piaţa mondială icircnlocuind icircn cea mai mare parte săpunul

al cărei folosire se numără icircn milenii

II24 Spumarea

Spumele sicircnt dispersii concentrate icircn gaze Din punct de vedere al dispersiei este mai just să se

considere spumele ca lichide dispersate laminar icircn gaze decicirct ca gaze puţin dispersate icircntr-o

cantitate mică de lichid

Bula de gaz formată icircn interiorul lichidului are pe suprafaţa de separaţie gaz-lichid un strat de

absorbţie care se găseşte icircn echilibru cu soluţia icircnconjurătoare Gazul din interiorul bulei nu

suportă numai presiune exterioară dar şi presiunea forţelor superficiale Cicircnd sub acţiunea

diferenţei densităţilor bula se ridică la suprafaţa lichidului se antrenează o parte de lichid sub

formă de peliculă superficială separată de cea existentă icircn prealabil printr-un strat de lichid Bula

ridicată la suprafaţa lichidului intră icircn alte condiţii ca trecere din starea de echilibru icircn mediul

icircnconjurător icircntr-o stare de dezechilibru şi proprietăţile ei se schimbă Lichidul cuprins icircntre cele

două straturi superficiale (interior şi exterior) icircncepe să se scurgă aticirct sub acţiunea forţei gravitaţiei

cicirct şi presiunii straturilor superficiale

Spumele se formează icircn soluţii lichidele pure nu formează spume Substanţa care se adaugă

lichidului şi care contribuie la formarea spumei se numeşte spumant

9

Structura peliculei superficiale care icircnconjoară bula de aer la suprafaţa de separaţie cu soluţia

este următoarea pelicula superficială interioară (primul strat de absorbţie) stratul interior de lichid

şi pelicula superficială exterioară (al doilea strat de absorbţie) Pentru formarea peliculei de

absorbţie este necesară prezenţa substanţelor tensioactive Stabilitatea spumei depinde nu numai de

activitatea superficială a spumantului ci şi de rezistenţa peliculei de absorbţie pe care acesta o

formează La ricircndul ei rezistenţa spumei depinde de structura peliculei Spuma este stabilă

datorită presiunii interne a gazului cu cicirct celulele spumei sicircnt mai mici cu aticirct este mai mare

presiunea gazului din ele O spumă stabilă trebuie să aibă o rezistenţă mecanică crescută aceasta

se poate obţine prin prepararea unei spume cu celule mici cu straturi superficiale rezistente (icircn

deosebi cu spumanţi coloidali)

Spumele se pot distruge pe cale mecanică sau pe cale chimică prin icircnlocuirea spumantului din

stratul superficial al peliculei cu substanţe care se absorb uşor dar care dau pelicule lichide puţin

rezistente

II25 Umectarea

Pentru evaluarea puterii de udare se aplică de la caz la cazmetode specifice icircn funcţie de

domeniul de utilizare

Icircn cazul determinării udării suprafeţelor solide criteriul principal icircl constituie mărimea

unghiului de racordare la interfaţa lichid-solid-aer

II26 Spălarea

Prin spălare se icircnţelege curăţirea suprafeţei unui obiect solid cu soluţie apoasă a unei substanţe

tensioactive printr-un proces care implică o acţiune fizico-chimică complexă Fenomenul complex

al spălării este datorat icircn mare măsură acţiunii superficiale a soluţiilor de săpun sau detergenţi

adică proprietăţii de a se adsorbi icircn soluţie apoasă la suprafaţa de separare a celor două faze

(soluţie-corp solid soluţie murdărie şi soluţie aer) cu formarea pe aceste suprafeţe a peliculelor de

adsorbţie

Schematic procesul de spălare efectuat cu agenţi solubili icircn apă constă icircn

reducerea tensiunilor la interfaţa apă-murdărie datorită puterii de icircnmuiere-udare a

agentului folosit

emulsionarea icircn apa de spălare a grăsimilor sau a altor emulgatori prezenţi urmare a

puterii de emulsionare a agentului de spălare

10

menţinerea icircn stare de emulsie a murdăriei prezentă icircn apa de spălare datorită

coloizilor protectori pe care agentul de spălare icirci conţineicircn funcţie de tipul de emulsie

solubilizarea lianţilor murdăriei icircn apă datorită puterii dizolvante a produsului de

spălare de exemplu datorită alcalinităţii rezultate prin murdărirea componenţilor prin

ridicarea temperaturii existenţa unui anumi pH al flotei etc

punerea icircn suspensie a impurităţilor solide urmare a acţiunii defloculante a agentului

care de cele mai multe ori este maximă la concentraţii foarte mici

stabilizarea suspensiei de impurităţi solide inclusiv a emulgatorilor adsorbabili

datorită puterii adsorbante a produsului de spălare

Practic procesul de spălare decurge astfel icircn primul ricircnd soluţia de detergent sau săpun udă

suprafaţa şi pătrunde adicircnc icircn toate interstiţiile sau icircn capilare acolo unde apa pură nu poate

pătrunde Apoi murdăria insolubilă icircn apa pură este trecută icircn soluţie prin emulsionare sau

dizolvare micelară iar solidă ndash sub formă de dispersie-suspensie datorită puterii de peptizare şi de

coloid protector a agentului respectiv

Calitatea unui produs de spălare bun constă icircn a menţine cicirct mai mult starea de emulsie sau de

suspensie-dispersie pentru ca murdăria să nu se depună din nou pe ţesătură

Spuma are un rol important pentru micşorare tendinţei de redepunere deoarece aceasta conferă

stabilitate suspensiei Trebuie subliniat că aticirct icircndepărtare murdăriei prinsă puternic de ţesătură cicirct

şi formare spumei icircn timpul spălării sunt influenţate pozitiv şi de acţiune mecanică

Procesul de spălare depinde de următorii factori

obiectul şi tipul ţesăturii de spălat

natura murdăriei

structura detergentului

Activitatea superficială şi stabilitatea superficială a soluţiilor de săpun sau a altor produse de

spălare variază icircn funcţie de mai mulţi factori printre care temperaturaconcentraţia şi prezenţa

electroliţilor etc

Procesele de emulsionare şi spălare se bazează pe formarea micelelor care pot fi lamelare

sau sferice datorită orientării moleculelor polare de substanţă tensioactivă funcţie de afinitatea

faţă de mediu

11

II3 Adaosurile de condiţionare

Fabricarea şi folosirea detergenţilor fără nici un fel de adaosuri este manuală aticirct icircn cazul

condiţionărilor sub forma de praf sau granule cicirct şi ghiar sub forma lichidă La icircnceput sărurile

care icircnsoţeau detergenţii proveneau icircn mod neintenţionat chiar din procesul de fabricaţie sau erau

adăugate numai ca ingredient inert pentru diluarea produselor Astăzi alegerea şi dozarea

adaosurilor icircn alcătuirea unui produs de spălare prezinta aspecte ştiinţifice şi practice deosebit de

importante influenţicircnd foarte mult comportarea produsului finit la utilizare Astfel adaosurile pot

mări de cicircteva ori activitatea unui agent de suprafaţă icircnţelegicircnd prin aceasta că icircn prezenţa

adaosurilor se poate atinge un anumit efect cu o cantitate de cicircteva ori mai mică din acelaşi agent

de suprafaţă

Adaosurile de condiţionare sau simplu ldquoadaosurirdquo sicircnt substanţ ecare icircnsoţesc detergentul icircn

compoziţia unui produs de spălare şi care au ca efect icircmbunătăţirea proprietăţilor acestuia Icircn

străinătate s-a extins pentru aceste substanţe denumirea de ldquobuildersrdquo

Pentru sistematizarea studiului adaosurilor acestea din urmă sicircnt icircmpărţite icircn două mari

categorii ndash minerale şi organice ndash iar adaosurile minerale la ricircndul lor sicircnt icircmpărţite icircn electroliţi

neutrialcalini şi fosfaţi condensaţi ultimii fiind descrişi separat datorită proprietăţilor lor cu totul

speciale şi importanţei deosebite ca adaosuri icircn compoziţiile de spălare

II31 Adaosuri minerale

II311 Electroliţi neutri

Dintre electroliţii neutri icircn compoziţiile de spălare se folosesc cel mai frecvent ca

adaosurisulfaţii şi clorurile metalelor alcalino-pamicircntoase Icircnca in 1925 s-a brevetat metoda prin

care adaosul de săruri solubile icircn apă ca KCl NaCl Na2SO4 produce icircmbunătăţirea proprietăţilor

de udare ale alchil-naftalin-sulfonaţilor de sodiu

S-a studiat că amestecul de 40 dodecil-benzen-sulfonat de sodiu şi 60 de Na2SO4 este mai

eficace icircn ceea ce priveşte scăderea tensiunii superficiale a celei interfaciale şi spumarea de cicirct

dodecil-benzen-sulfonatul de 100

Redepunerea murdăriei din flotă pe fibră este defavorabil influenţată de prezenţa sulfatului de

sodiu

12

Efectul sinergetic al clorurii de sodiu şi al sulfatului de sodiu asupra puterii de spălare a unui

alchil-aril-sulfonat faţă de licircna gresată cu ulei mineral afost determinat măsuricircndu-se puterea de

spălare prin conţinutul de ulei reţinut de licircnă

Studiindu-se relaţiile dintre structura şi puterea de spălare a alchil-benzen-sulfonaţilor de sodiu

s-a pus icircn evidenţă efectul diferit al sulfatului de sodiu icircn funcţie de poziţia nucleului benzenic faţă

de lanţul alchil Rezultă că adaosuld de sulfat de sodiu are un efect defavorabil asupra 1-fenil-

dodecanului-sulfonat (cel mai puţin solubil din această serie) acest adaos are icircnsă un efect

favorabil asupra 3- şi 5-fenil-dodecanului sulfonat şi anume cu aticirct mai favorabilcu cicirct nucleul

benzenic este mai deplasat spre interiorul radicalului alchil

Pe cicircnd sulfaţii şi clorurile metalelor alcaline au picircnă la o anumită concentraţie (foarte mică icircn

cazul săpunului şi relativ mare icircn cazul detergenţilor) efecte similare aticirct asupra săpunurilor cicirct şi

asupra detergenţilor clorurile metalelor alcalino-pămicircntoase au efecte diferite Astfel icircn prezenţa

ionilor de calciu şi de magneziu săpunurile icircşi micşorează puterea de spălare pe cicircnd majoritatea

detergenţilor şi-o icircmbunătăţesc picircnă la o anumită limită de concentraţie a acestor ioni (mai mică de

cicirct icircn cazul ionilor metalelor alcaline) care depinde de natura detergentului după care puterea de

spălare scade

Icircn cazul clorurilor metalelor alcalino-pămicircntoase are de fapt loc icircn schimb ionic săpunul

respectiv sarea de sodiu a detergentului trecicircnd parţial sau total icircn sarea de calciu sau de

magneziu Săpunurile de calciu şi de magneziu fiind insolubile puterea de spalare a săpunului

scade proporţional cu creşterea concentraţiei acestora pe cind la majoritatea detergenţilor sarea de

calciu sau de magneziu are o solubilitate remarcabilă icircn apă (totuşi mult mai mică de cicirct sarea de

sodiu a detergenţilor) de aceea prin modificarea solubilităţilor se schimbă raportul dintre partea

molecular-dispersă şi partea coloid-dispersă icircn soluţie şi deci se modifică puterea de spălare Icircn

felul acesta se explică puterea mică de spălare a săpunurilor icircn apă durăprecum şi puterea de

spălare mai bună a majorităţii detergenţilor icircn apă picircn la o anumită duritate

Explicaţia efectelor sinergetice produse de adaosuri de sulfaţi sau de cloruri ale metalelor

alcaline icircn soluţiile de săpunsau de detergenţieste icircnsă complexă Ţinicircnd seama de teoria lui

Rebinder privind optimul coloidal electroliţii neutri intervin icircn soluţiile agenţilor de spălare ca

factori care modifică starea coloidală a lor deplasicircnd prin aceasta optimul coloidal

13

II312Electroliţi alcalini

Principalii electroliţi alcalini folosiţi ca adaosuri la condiţionarea produselor de spălare sicircnt

carbonaţiisilicaţii şi fosfaţii Icircn afară de aceştia se mai folosesc icircn foarte mica masură boraţii ndash

pentru alcalinitatea lor mică ndash şi hidroxidul de sodiu ndash pentru unele compoziţii de spălare a

metalelor Persărurile (perboraţii percarbonaţii) se utilizează ca adaosuri de icircnălbire formicircnd prin

aceasta o grupă distinctă

Pe licircngă caracterul lor general de electroliţi şi pe licircngă acţiunile specifice fiecărei clase de

electroliţi alcalini icircn parte adaosurile alcaline au ca proprietate caracteristică comună menţinerea

la o anumită valoare ridicată a pH-ului soluţiei avicircnd ca efect mărirea respingerii electrostatice

dintre fibră şi murdărie şi icircn consecinţă uşurarea procesului de spălare

Carbonalul de sodiu este folosit icircn general la condiţionarea produselor pentru spălări grele

Anastasiu şi colaboratorii săi studiind influenţa adaosurilor de carbonat de sodiu asupra puterii

de spălare a diferiţilor agenţi anionici de spălare ajung la concluzia că

1) trebuie diferenţiată acţiunea carbonatului de sodiu exercitată asupra soluţiilor de

săpun de cea exercitată asupra soluţiilor altor agenţi de suprafaţă deoarece icircn

cazul săpunului carbonatul de sodiu are şi rolul de tampon al hidrolizei

2) aticirct icircn cazul soluţiilor de săpun cicirct şi icircn cazul soluţiilor altor agenţi de suprafaţă

carbonatul de sodiu icircn funcţie de concentraţia sa icircn flotă şi de condiţiile de lucru

(natura şi concentraţia agentului de suprafaţă temperatura) acţionicircnd asupra

optimului coloidalpoate influenţa pozitiv sau negativ puterea de spălare

Icircn general pe cicircnd ceilalţi electroliţi se introduc de obicei icircn icircnsăşi compoziţia produşilor de

spălare carbonatul de sodiu se adaugă de multe ori de către utilizatori icircn flota de spălareşi nu icircn

toate cazurile icircntr-o proporţie corespunzătoare

Bicarbonatul de sodiu se foloseşte icircn special ca adaos icircn produsele pentru spălări finedatorită

pH-ului relativ scăzut al soluţiilor sale apoase icircn astfel de cazuri se adaugă bicarbonat picircnă la

10

Silicaţii prezintă icircn soluţie apoasă un pH foarte ridicat acţionicircnd astfel icircn mod eficace asupra

saponificării murdăriei cu conţinut de acizi graşi din care cauză alături de carbonat de sodiu ei se

utilizează cu succes ca adaosuri icircn compoziţia produselor pentru spălări grele dicircnd icircn special un

14

efect sinergetic bun icircn amestec cu alchil-aril-sulfonaţii de sodiu De asemenea silicaţii au o putere

bună de dispersie icircn special faţă de pigmenţii pe bază de siliciu care intră icircn mod frecvent icircn

compoziţia murdăriei precum şi un efect favorabil asupra icircmpiedicării redepunerii murdăriei pe

fibră din acest punct de vedere situicircndu-se imediat după fosfatul trisodic icircn clasa electroliţilor

alcalini Avicircnd o putere de udare foarte bună a suprafeţelor tarisilicaţii sicircnt icircn general utilizaţi mult

şi ca adaosuri la prepararea produselor pentru spălarea veselei şi a suprafeţelor tari

Dintre ortofosfaţi Na3PO4 prezintă icircn soluţie apoasă un pH ridicat deci o eficacitate bună

pentru icircndepărtarea acizilor graşi din compoziţia murdărieiicircnsoţită de o putere bună de

emulsionare Totodată este de remarcat că Na3PO4 are un efect anticoroziv faţă de materialele

fieroase Pentru anumite scopuri NaHPO4 prezintă avantajul unei alcalinităţi mai mici

Cerceticircndu-se problema produselor de spălare cu apă de mare s-a stabilit eficacitatea bună icircn

aceste condiţii a Na3PO4 icircn special icircmpreună cu Na2SO4 Astfel icircn amestec de 80 Na3PO4 12

Na2SO4 şi 8 alchil-aril-sulfonat de sodiu are un efect de spălare optim cu apă de mare echivalent

cu cel realizat de un amestec de 80 Na3PO4 ţi 20 alchil-aril-sulfonat

II313 Persărurile

Persărurile respectiv perboratul de sodiu sau percarbonatul de sodiu se folosesc icircn

amestecurile pentru spălări grele cu adaosuri de albire chimică (deoarece dezvoltă oxigen activ icircn

soluţie apoasă) O serie de cercetători au studiat problema stabilizării flotelor de spălare conţinicircnd

perboraţi sau percarbonaţi stabilizarea avicircnd ca scop realizarea unei degajări mai lente a

oxigenului activ Dintre stabilizatori fac parte silicaţii de magneziu fosfaţii condensaţi (icircn special

pirofosfatul) sărurile acizilor amino-policarboxilici (tip Trilon) Pe cicircnd cazul silicaţilor de

magneziu efectul de stabilizare se explică prin absorbţia agentului oxigenat pe suprafaţa mare a

silicatului coloidal dispersat icircn cazul celorlalţi agenţi efectul de stabilizare se explică prin

complexarea de către aceştia a ionilor metalici prezenţi (CuFeMn) care icircn caz contrar ar avea un

efect de grăbire a cedării oxigenului activ

II314 Fosfaţi condensaţi

Principalele proprietăţi ale fosfaţilor condensaţi datorită cărora sicircnt consideraţi ca adaosurile

cele mai importante icircn alcătuirea compoziţiilor produselor de spălare sicircnt

1 puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoase şi a metalelor grele

2 puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor

15

Puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoaseşi ai metalelor grele se

manifestă prin scoaterea acestora chiar din combinaţiile lor insolubile şi trecerea lor icircntr-o formă

solubilă icircn apă Picircnă de curicircnd proprietatea se atribuia formării de compecşi propriu zişi Icircn

ultimul timp această proprietate a fosfaţilor condensaţi s-a explicat printr-o bdquoinactivare

electrostaticărdquo a ionilor metalelor alcalino-pămicircntoase şi ai metalelor grele atraşi icircntr-un nor de

contraioni de către polianionul puternic icircncărcat al fosfatului condensat

Practic această propritate a fosfaţilor condensaţi are ca rezultat o serie de efecte foarte

importante camicşorarea sau chiar evitarea icircncrustării fibrelor textile icircn urma depunerii

combinaţiilor insolubile evitarea icircngălbenirii materialului textil icircn urma unor spălări reepetate prin

icircmpiedicarea depunerii combinaţiilor de fier din apă precum şi micşorarea efectului de degradare

oxidativă a fibrei prin icircmpiedicarea depunerii pe ţesătură a combinaţiilor de cupru sau de

fiercatalizicircnd această degradare Icircn acelaşi timp la spălare cu săpun şi cu apă dură se realizeză o

economie de produs de spălare prin solubilizarea precipitatului inactiv de săpun de calciu sau de

magneziu

Puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor se manifestă prin dispersia icircncrustaţiilor

depuse pe fibră şi a pigmenţilor din murdărie icircn felul acesta se micşorează redepunerea murdăriei

pe materialul textil icircn timpul procesului de spălare

Icircn afară de proprietăţile menţionate la alegerea tipurilor de fosfaţi pentru condiţionarea unui

produs de spălare scindarea hidrolitică şi hidroscopicitatea au o deosebită importanţă Ţinicircnd

seama de tehnologia modernă de uscare icircn turn a produselor de spălare trebuie utilizaţi fosfaţii la

care se produce o scindare hidrolitică cicirct mai redusă dacă icircnsă fosfatul se introduce icircn compoziţia

produsului de spălare icircn stare uscată scindarea hidrolitică nu constituie o problemă De asemenea

hidroscopicitatea fosfatului fiind conferită şi produsului de spălare icircn care acesta intră drept

component vor trebui aleşi fosfaţi cicirct mai nehigroscopici pentru produsele de spălare condiţionate

icircn formă uscată această caracteristică nu interesează icircn cazul produselor condiţionate icircn formă

lichidă

Higroscopicitatea fosfaţilor condensaţi variază icircn acelaşi sens cu scindarea hidrolitică

hexametafosfatul fiind cel mai higroscopic tripolifosfatulmai puţin higroscopiciar pirofosfatul

practic nehigroscopic

16

Ţinicircnd seama de efectul puternic de scindare hidrolitică şi de hidgroscopicitatea sa accentuată

hexametafosfatul este inutilizabil la fabricarea produselor moderne de spălareuscate icircn turndupă

condiţionarea icircn faza lichidă

Tripolifosfatul este cel mai important fosfat condensat pentru condiţionarea produselor de

spălare

Pirofosfatul cu toate că este superior icircn ceea ce priveşte lipsa de scindare hidrolitică şi de

higroscopicitate nu reprezintă totuşi un produs important pentru a fi folosit singur la condiţionarea

produselor de spălare El constituie icircnsă un produs apreciat dacă este folosit icircn acest scop icircn

amestec cu tripolifosfatul

Datorită efectului pe care fosfaţii condensaţi icircl au asupra proprietăţilor de suprafaţă ale

detergenţilor icircn prezent nu se mai fabrică produse de spălare pe bază de detrgenţi fără aceste

adaosuri

Adaosurile de fosfaţi condensaţi au un efect considerabil de icircmbunătăţire a puterii de spălare a

alchil-aril-sulfonaţilor a detergenţilor neionici şi o acţiune bună asupra puterii de spumare a

detergenţilor dar nu totdeauna asupra stabilităţii spumei

Icircn afară de adaosurile minerale solubile descrise mai trebuie menţionate adaosurile minerale

insolubile icircn apăca betonita caolinul pămicircntul de infuzorii etc Betonita şi caolinul au un efect

marcat de coloid protector

II32 ADAOSURI ORGANICE

II321 Adaosuri coloidale

Adaosurile coloidale au asupra produselor de spălare o serie de efecte dintre care cel mai

important este acela de a micşora tendinţa de redepunere a murdăriei pe fibră icircn timpul procesului

de spălare respectiv de a mări puterea de defloculare

Dintre adaosurile coloidale cea mai mare importanţă o are carboxi-metil-celuloza (CMC)

Diferitele carboxi-metil-celulpze constau dintr-un amestec de macromolecule cu diferite grade de

polimerizare şi diferite grade de substituţie Soluţiile lor apoase au un caracter coloidal prezenticircnd

anomalii de vicircscozitate icircn domeniile concentraţiilor mici Deşi sicircnt combinaţii macromoleculare

tipice proprietăţile soluţiilor apoase de carboxi-metil-celulozicirc se apropie de cele ale electroliţilor

coloidali prin caracterul puternic heteropolar al macromoleculei

17

Asupra soluţiilor de săpun carboxi-metil-celuloza nu are un efect de mărire a puterii de

spumare icircnsă are un efect important de mărire a stabilităţii spumei

Carboxi-metil-celuloza icircmbunătpţeşte puterea de spălare a detergenţilor şi stabilitatea spumei

soluţiilor agenţilor de suprafaţă Principalul efect este icircnsă cel de menţinere icircn suspensie a

murdăriei şi de icircmpiedicare a redepunerii acesteia pe fibră icircn timpul spălării

La folosirea ca adaos icircn compoziţiile de spălare carboxi-metil-celuloza produce deci

icircmbunătăţirea puterii de spălare stabiliteată spuma măreşte puterea de emulsionare Icircn ceea ce

priveşte menţinerea icircn suspensie a murdăriei dizolvate de pe fibră şi icircmpiedicarea redepunerii

acesteea icircn timpul spălării ea depăşeşte orice alt adaos cunoscul picircnă icircn prezent fiind la fel de

importantă ca şi fosfaţii condensaţi

II4 Autoșamponul

Autoșamponul este o soluție apoasă a substanțelor tensioactive anionice și neionice El

trebuie să conţină ingrediente care se disting prin proprietăţi de curăţare mai mari şi icircn acelaşi

timp neagresive faţă de vopsea metal si suprafețe din plastic Din substanțele tensioactive

neionice cele mai recomendate sunt alcoolii etoxilați (alcoolul tridecil alcoolul cetostearil)

Aceste substanțe au tensiune superficială scăzută umectare și dispersie bună sunt stabili icircn acizi

și baze toleranți la apa dură Din substanțele tensioactive anionice sunt recomandați mono- și

diesterii ai acidului fosforic Ei sunt stabili icircn mediul alcalin icircnlătură bine murdăria și au un efect

antiseptic și anticoroziv La adăugarea laurilsirkozinatului de sodiu se observa o icircnbunătățire a

proprietății de spălare și spumare Prezența cerurilor sintetice icircn compoziția autoșamponului icirci

confera automobilului o protecție suplimentară și o strălucire intensă Adăugarea unor

componente rezistente la coroziune (aminoderivați ai acidului boric) ndash este deosebit de actual

pentru proprietarii de autoturisme pe piața internă

Șamponurile pentru curățare fără contact sunt din ce icircn ce mai populare pe piață și sunt

potrivite pentru toate tipurile de automobile Acest tip de produs include suplimentar o bază tare

sticlă topită și adios de gelatin pentru inhibarea ionilor de Ca2+ Mg2+ Fe3+ Aceste componente

distruge eficient legatura dintre murdărie și suprafață sunt stabile icircn mediu acid și basic au

propietăți antistatice iar cu anionii substanțelor tensioactive formează compuși complecși

marind stabilitatea spumei

18

IIIPARTEA EXPERIMENTALĂ

III1Aparatematerial și reactivi

Aparate

Thermostat TC ndash 16 cronometru cicircntar ethnic termometru stativ metallic exicator(umplut

cu CaCl2) suport pentru exicator pipette baloane cotate cilindru de 500 ml picirclnie cești Petre

Reactivi

Na2CO3 Trilon B apă distilată apă amoniacală

Materiale

Hicircrtie de filtru nisip ciment ulei de motor ulei de floarea soarelui materie de bumbac pară

III2 metodica lucrărilor de cercetare

III21Metoda de prelevare a probelor lichide

Dacă produsul de analizat este limpede și omogen atunci el este amestecat manual apoi se

cicircntărește cu ajutorul unei colbe sau pipete și se ia cantitatea necesară pentru o probă de

laborator La amestecare este necesar de a avea grijă ca icircn probă să se formeze cicirct mai puțină

spumă și perderile de substanță să se reducă la maximum

Dacă produsul analizat este tulbure și conține icircn volumul său particole solide icircn suspensie el

este amestecat cu ajutorul centrifugii apoi după centrifugare se icircnlătură partea lichidă de produs

Dacă produsul de analizat conține precipitat proba se icircncălzește atent picircnă la 300C picircnă cicircnd

precipitatul se dizolvă complet la amestecare sau nu se observă prezența cristalelor apoi se ia

cantitatea de probă necesară pentru analiza ulterioară

Se recomandă executarea analizei cicirct se poate de repede după prelevarea probei Dacă icircnsă

aceasta este impozibil proba se introduce imediat icircntr-un vas ermetic icircnchis colbă de sticlă sau

vas de plastic Se determină și se notează masa lui (nu se folosesc vase metalice) Proba se

păstrează cicirct mai mult timp icircn starea sa inițială picircnă la efectuarea analizei

III22Determinarea puterii de spumarea

III221Pregătirea pentru efectuarea analizei

Pregătirea unei probe de apă cu duritatea 535 și 357 mgechivl

19

Pentru pregtirea apei cu duritatea 535 mgechivl probele de sulfat de magneziu cu masa de

0107 g și clorurii de calciu cu masa de 0194 g (recalculate pentru sare deshidratată) cicircntărite

cu o eroare nu mai mare de 00002 g se dizolvă icircn apă distilată icircntr-o colbă de 1000 ml aducicircnd

volumul apei picircnă la cotă apoi se agită atent

III222 Pregătirea probei de analizat

Proba detergentului cu masa de 5 g cicircntărită cu o eroare nu mai mare de 001 g se ia icircntr-un

pahar chimic se dizolvă icircn 50-60 ml apă dură amestecindu-se picircnă la dizolvare completă

Soluția se toarnă icircn colbă se aduce la cota de 1000 ml cu apă dură și se amestecă avicircnd grijă să

nu se formeze spumă Pregătirea soluției se efectuează la temperatura de analiză cu o eroare de plusmn

50C Pentru fiecare analiză se cere de a pregăti nu mai puțin de 2 l soluție Soluția se pregătește

cu minim 30 min și maxim 2 ore icircnainte de efectuarea analizei

III223Pregătirea instalației

FigIII1 Instalația Ross-Mails

Toate părțile din sticlă a instalației se spală cu soluție cromică se clătește cu apă distilată picircnă la

icircnlăturarea completă a urmelor de acid și din nou se clătește cu soluție de analizat Țeava din inox icircn

20

decurs de 30 minute se menține icircn aburul amestecului dintre alcoolul etilic și tricloretilen (11) și se

clătește cu o cantitate mică de soluție de analizat

III224Efectuarea analizei

Proprietatea de aforma spumă se determină la temperatura de (50plusmn2) ordmC Cămașa de apă se

unește cu termostatul și se icircncălzește soluția din cămașă picircnă la temperatura necesară Concomotent

300 ml soluție de analizat se aduce picircnă la temperatura impusă de analiză Din această probă se iau

50 ml soluție și se toarnă icircntr-un cilindru cotat icircn așa mod ca să nu se formeze spumă Peste 10

minute cu ajutorul unei pare se ia soluție de analizat cu o pipetă icircn volum de 200 ml deasemmenea

eviticircnd formarea spumei Pipeta cu soluție se icircntărește pe stativ ca năsucul ei să se afle la o distanță

de 900 mm de nivelul soluției din cilindru și să se asigure căderea picăturilor direct icircn centrul

soluției din cilindru Apoi se deschide robinetul pipetei Odată cu căderea soluției din pipetă se

pornește cronometru și se măsoară icircnălțimea spumei formate icircn mm (H0 măs) Peste 5 minute se

măsoară icircnălțimea stratului de spumă format icircn mm (H5 măs)

Dacă nivelul spumei formate nu este uniform atunci ca icircnălțime a spumei se ia media

aritmetică dintre nivelul minim și cel maxim al icircnălțimii spumei Icircnaintea fiecărei analize se clătește

țeava cu apă distilată

Diferența dintre diametrele țevilor a diferitor aparate influențează asupra icircnălțimii spumei

formate Deaceea pentru fiecare aparat este necesar de a utiliza un coeficient de corecție cu ajutorul

căruia se recalculează icircnălțimea stratului de spumă determinat cu ajutorul aparatului a cărui

diametru interior al țevei este de 50 mm

K= (D12) 2500

D1 ndash diametrul interior al aparatului utilizat mm

2500 = (50)2 ndash diametrul interior al țevei aparatului standardmm

Calcularea rezultatului

Puterea de spumare (H0 și H5) icircn mm se calculează cu formula

H0 = H0 măs K

H5 = H5 măs K

H0 măs ndash icircnălțimea inițială a stratului de spumă mm

21

H5 măs ndash icircnălțimea stratului de spumă după 5 minute mm

K ndash coeficient de corecție

Stabilitatea spmei (S)

S = H5H0

H0 și H5 ndash icircnălțimile stratului de spumă recalculate mm

Ca rezultat final se ia media aritmetică a trei determinări paralele diferența dintre care nu

trebuie să fie de 10 mm

III23Determinarea capacității de spălare

III231 Pregătirea soluției de murdărire

Conținutul soluției de murdărire

Componența m g

Ulei de motor 50

Ulei de floarea-soarelui 50

Ciment 100

Nisip 50

NH4OH 35

III232 Murdărirea țesăturii cu soluția de murdărire

Dintr-o ficircșie de picircnză curată se taie cu foarfeca mostre de mărime 50 times 50 mm cu o eroare

admisibilă de plusmn 5 mm se marchează cu un pix de culoare albastră și se cicircntăresc Țesătura se

trece prin soluția de murdărire pe ambele părți Mostrele deja uscate se supun unui tratament

termic icircn cuptorul electric timp de 1 oră la temperatura de 60oC se icircmpachetează icircn pachete

de polietilen și se pastreaza la icircntuneric Mostrele sunt gata pentru determinare după 3 zile

din momentul pregatirii Termenul de valabilitate a țesăturilor murdare ndash un an cu condiția că

sunt păstrate icircn frigider

22

III233 Efectuarea lucrării

Pentru determinarea capacității de spălare se folosește picircnză care preventiv a fost spălată

și uscată icircn etuvă la temperatura de 105degC picircnă la masă constantă După care probele de

picircnză se murdăresc cu soluție de murdărire se lasă pentru trei zile să se usuce apoi se spală

cu soluțiie analizate Spălarea picircnzelor se face icircn borcane cu volumul de 1 litru introducicircnd

probele de picircnză icircn borcan și agiticircndu-le energic timp de 5 minute După care se clătește cu

apă rece agiticircnd energic timp de două minute După care probele de picircnză se usucă icircn etuvă

timp de o oră la temperatura de 105degC După care picircnzele se cicircntăresc la balanța analitică

Picircnzele se usucă aticirct curate cicirct și murdare

Capacitatea de spălare se determină icircn procente după formula

mm-ms mm-mc

mm ndash masa picircnzelor murdare g

ms ndash masa picircnzelor spălate g

mc ndash masa picircnzelor curate g

III24 Determinarea pH-ului

Pentru determinare se ia 10 grame de produs analizat cu o exactitate de 001 g pH - metrul se

calibrează icircn conformitate cu instrucţiunile producătorului cu ajutorul a două soluţii

tampon standard cu valoarea pH-ului mai mică şi mai mare decacirct cea a soluţiei de analizat nu mai

puțin de 1 unitate la temperature (20 plusmn 1) degCDupă calibrare electrozii se spală cu apă iar mai

apoi cu soluția analizată Soluția se amestecă se toarnă o cantitate suficientă icircn vasul de

măsurare şi se coboară electrozii După ce indicațiile pH-metrului vor fi stabile timp de 1 minută

se icircnregistrează datele Măsurările se repetă cu o nouă porțiune de soluție Icircn cazul icircn

care rezultatul masurării a doua se deosebește de primul cu 01 unitați de pH sau mai multse

efectuiază și a treia măsurareIcircn cazul icircn care nici a treia măsurare nu ne ajută sa determinăm exact

pH-ulse repetă icircntreaga analizăinclusiv și calibrarea Valorile medii se rotungesc picircnă la

01 unităţi de pH Rezultatele sunt exprimate icircn unităţide pH la 20 degC

23

IV REZULTATE ȘI DISCUȚII

IV1Caracteristica produsului commercial Amfotensid B 5

Descriere soluție apoasă de cocamidopropyl betaina

Denumirea după INCI Cocamidopropyl Betaine

Formula de structură CH3

R ndash CO ndash NH ndash CH2CH2CH2 ndash N+ ndash CH2COONa Сl-

CH3

R-radical al uleiului de cocs

Caracteristicile fizico-chimice

Aspect la 20 deg C - lichid limpede

Reziduu uscat - 460 minim

fracţiunea de masă a clorurii de sodiu - 8 maxim

pH-ul produsului - 45 - 55

Caracter - amfoteri

Priorități

bull Uşor biodegradabile

bull Reduce efectul iritant al altor agenţi tensioactivi icircn formula

bull Are o mare capacitate de spumare

bull Icircngroşarea reteta

Icircntrebuințarea

Amphotensid B5 conține puține substanțe nocive și se combină bine cu tensidele

amfotere ce au structură de betaină și care icirci permite sa se unească cu substanțele

tensioactive anioniceneionice și cationice

Amphotensid B5 este adăugat la șamponurile pentru păr geluri de duș geluri pentru

veselă precum și la detergenții tehnici

Prin combinarea Amphotensid B5 cu eterul acidului sulfuric se reduc efectele sale iritante

asupra pielii și mucoaselor24

IV2 Studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra soluției

de lucru de cocamidopropyl betaină

Pentru studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra proprietăților fizico-

cimice a șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de

carbonat de 0 1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de

preparat și a probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au

fost determinate icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Tabelul III1

Prepararea soluției de șampon

w(Na2CO3) m(preparat)g m(Na2CO3)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(Na2CO3)g V(H2O) ml w(Na2CO3)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV21 Determinarea capacității de spumare

25

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de

cocamidopropyl betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

Instalația a fost montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce

eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat

la 20oC

FigIV1 formarea spumei icircn dependență de conținutul de carbonați icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că odată cu creșterea concentrației de carbonat icircn soluție crește și

capacitatea de formare a spumei Aceasta se icircnticircmplă din contul formării acidului carbonic icircn

urma hidrolizei carbonatului de natriu acesta la ricircndul său formează micele care măresc

icircnălțimea stratului de spumă După cum se vede din grafic pentru a mări icircnălțimea spumei este

destul 5 Na2CO3 deoarece mărirea concentrației de carbonat icircn continuare nu duce la schimbări

considerabile

IV22 Determinarea stabilității spumei

26

Stabilitatea spumei este raportul dintre icircnălţimea coloanei de spumă măsurate după 5 minute

la valoarea sa iniţială Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta a fost

luate icircn balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

FigIV2Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de carbonat de natriu icircn soluția

de lucru

Din grafic se observă că carbonații măresc stabilitatea spumei Icircn lipsa carbonaților

stabilitatea spumei este de 45 aceasta icircnseamnă că după 5 minute icircnălțimea spumei constituie

doar 45 din icircnălțimea inițială La adăugarea Na2CO3 1 stabilitatea spumei crește cu 28 iar la

adăugarea Na2CO3 5 constituie 87 și rămăne practic neschimbată pe parcursul măririi

concentrației de carbonat

IV23 Determinarea capacității de spălare

27

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea Na2CO3 au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu

apă dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a

turnat 05 litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute Temperatura soluţiei de

spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C) Icircn continuare totul s-a efectuat conform

metodicii

FigIV3 Variația capacității de spălare icircn față de conținutul de carbonat de natriu icircn

soluția de lucru

După cum se observă din grafic capacitatea de spălare se mărește o dată cu creșterea

concentrației de carbonat de natriu icircn soluție picircnă la concentrația de 5 a carbonatului iar

capacitatea de spălare la această concentrație este maximă Aceasta se icircnticircmplă din contul

formării acidului carbonic icircn urma hidrolizei carbonatului de natriu apoi excesul de acid

carbonic se depune pe suprafața materiei și astfel capacitatea de spălare scade Icircn produsele de

igienă-auto conținutul de carbonați nu trebuie să depășească 5 Astfel s-a demonstrat

experimental că conținutul optimal de carbonați icircl constituie 5

IV24 Determinarea pH-lui

28

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta au

fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi

acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină

egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de

3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări

Măsurările s-au efectuat la 20oC

FigIV4 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de carbonați

Din grafic se observă că mărirea concentrației de Na2CO3 duce la mărirea valorii pH-lui

Mărirea bruscă a pH-lui se datorează reacției de hidroliză cu formarea ionilor OH - care are loc icircn

soluție Na2CO3

- harr2Na+ + CO32-

CO32- + H2O harr HCO3

- + OH-

HCO3- + H2O harr H2CO3 + OH-

CO32- + 2H2O harr H2CO3 + 2 OH-

IV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru

de cocamidopropyl betaină

29

Pentru studiul influenței conținutului de Trilon B asupra proprietăților fizico-cimice a

șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de carbonat de 0

1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de preparat și a

probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au fost determinate

icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Prepararea soluției de șampon

w(EDTA) m(preparat)g m(EDTA)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(EDTA)g V(H2O) ml w(EDTA)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV31 Determinarea capacității de spumare

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

30

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

superficial o concentraţie limită corespunzicircnd la un echilibru icircntre fluctuaţiile de molecule din

soluţie şi suprafaţă Peste această concentraţie icircn soluţie icircncep să se formeze micelle coloidale

datorită faptului că părţile nesolvatate se asociază pentru a avea o suprafaţă de contact cicirct mai

mică cu faza faţă de care nu prezinză afinitate Din aceasta rezultă că densitatea superficial

maximă este atinsă la suprafaţa primelor micelle adică icircn momentul icircn care icircncetează dizolvarea

sub formă molecular-dispersă totodată icircncepicircnd din acest moment stratul de adsorbţie se

formează practice instantaneu

Aşadar structura asimetrică a moleculelor şi proprietatea de a forma icircn soluţii asociaţii

micelare de dimensiuni coloidale reprezintă o proprietate comună tuturor agenţilor de suprafaţă

Detergenţii sicircnt agenţi de suprafaţă total sau icircn foarte mare măsură calităţile săpunurilor

alcaline cu 12-18 atomi de carbon icircn moleculă fără icircnsă a avea defectele acestora

S-au adoptat termenii de agenţi de suprafaţă sau agenţi superficiali şi de detergenţi deşi icircn

acest domeniu nu există icircncă o terminologie recunoscută Icircn literature de specialitate se icircnticirclneşte

o varietate de termini pentru aceeaşi noţiune dintre care unii sicircnt cu totul neadecvaţi ceea ce

poate duce la confuzii grave

Astfel de cele mai multe ori se consideră ca sinonimi termenii de detergenţi detergenţi

sintetici produse auxiliare pentru industria textilă şi pielărie agenţi auxiliari textile agenţi

capilar-activi agenţi tensioactivi agenţi de suprafaţă agenţi superficiali surfactanţi saponate

etc Analiza sumară a acestor termini arată icircnsă ca ei nu pot fi consideraţi sinonimi referindu-se

la noţiuni cu totul diferite

Icircn adevăr această grupă de produse sintetice s-a dezvoltat la icircnceput mai ales pe linia

sulfatării uleiurilor şi grăsimilor natural spre a satisface exclusiv nevoile industrei textile şi a

celei de pielărie cu substanţe ajutătoare care să icircnlăture defectele săpunurilor alcaline icircn

diversele faze ale proceselor de prelucrare Icircn present icircnsă aproape toate ramurile industrial şi

agricultura folosesc cantităţi din ce icircn ce mai mari de substanţe cu activitate superficial iar icircn

consumul menajer săpunurile clasice tind să fie icircnlocuite cu detergenţi Pentru obţinerea lor se

porneşte de la cele mai diverse materii prime (de obicei de origine petrolieră) pe cele mai

variate căi de sinteză Icircn aceste condiţii aticirct termenii de ldquoagenţi auxiliari textilirdquo ldquoproduse

auxiliarerdquo pentru industria textilă şi cea de pielărie cicirct şi termenii ldquouleiuri sulfonaterdquo sau simplu

bdquosulfonaterdquo sicircnt total depăşiţi

6

II2 Proprietăţile fizico-chimice ale substanţelor tensioactive

Substanţele tensioactive fac parte din clasa substanşelor chimice considerate actualmente

speciale clasificate astfel datorită efectelor deosebite ce le conferă aticirct prin icircnnobilarea materiilor

prime dar mai ales icircnaltelor calităţi ale produselor chimice finite care icircnglobate icircn concentraţii

micica auxiliari sau aditivi duc la obţinerea unor materiale performante solicitate de industrie

Proprietăţile fizico-chimice ale substanţelor tensioactive sicircnt datorate structurii moleculei lor

polarităţii acestora şi se numesc astfel deoarece modifică tensiune superficială şi interfacială ale

substanţelor icircn care se dizolvă Acest efect mai depinde şi de temperatură concentraţia soluţiei şi

de pH-ul ei

II21 Modificarea tensiunii superficiale şi interfaciale icircntre două faze

Aceartă proprietate ete aticirct de icircnsemnată icircncicirct caracterizeză icircntregul grup de tenside Asociaţia

internaţională a săpunurilor (AIS) dă următoarea definiţie a tensidelor legată de proprietatea

menţionată sub denumirea de substanţe tensioactive se icircnţeleg combinaţiile care se repartizează

astfel icircntr-un solvent icircncicirct concentraţia la suprafaţă este mai mare decicirct icircn interiorul solventului

ceea ce duce la scăderea tensiunii superficiale a solventului

La suprafaţa de separare a două faze există un strat de molecule care se deosebeşte considerabil

prin icircnsuşirile sale de celelalte straturi Dacă moleculele situate icircn interiorul lichidului suportă o

acţiune de atracţie uniformă din partea moleculelor ce le icircnconjoară rezultanta acestor forţe

moleculare fiind zero moleculele din stratul superficial suportă forţe de atracţie cu precădere din

interiorul lichidului Icircn acest caz forţele de atracţie nu sunt orientate uniform un asemenea cicircmp

de forţe creicircnd o dispoziţie specială a moleculelor Se formează astfel un strat superficial o

peliculă superficială a cărei adicircncime este apropiată de dimensiunea sferei de acţiune a moleculei

producicircnd curbarea suprafeţei de separaţie

Forţa care echilibrează tensiunea peliculei icircn momentul ruperii ei şi care se exercită tangenţial

la suprafaţa lichidului raportată la unitatea de lungime se numeşte tensiune superficială ea se

notează cu litera bdquoγrdquo şi se măsoară icircn dyncm

Fenomenele superficiale se petrec la suprafaţa de separaţie a substanţelor individuale Ele sicircnt

icircnsă puternic influenţate dacă substamţele devin medii de dispersie (icircn principal solvenţi) pentru

electroliţi şi neelectroliţi Dacă icircn locul unui lichid pur există o soluţie la suprafaţa de separare

7

apare o tensiune superficială care depinde nu numai de natura lichidului ci şi de natura şi

concentraţia substanţei dizolvate respectiv polaritate alor

La suprafaţa de separaţie molecula substanţei adsorbite se va orienta către faza polară cu

radicalul său polar iar partea sa nepolară va fi icircnderptată spre faza nepolară Dispunicircndu-se icircn

acest fel moleculele adsorbite icircn stratul superficial micşorează asimetria cicircmpului de forţe

tensiunea superficială a soluţiei micşoricircndu-se deasemenea

II22 Emulsionarea

Emulsiile sicircnt sisteme disperse formate din două lichide nemiscibile La obţinerea emulsiilor

lucrul mecanic cheltuit conduce la mărirea energiei superficiale a sistemului valoarea acestuia

fiind egală cu produsul a doi factori ndash tensiunea superficială şi suprafaţa de separare a fazelor ndash şi

este cu aticirct mai mare cu cicirct gradul de dispersare este mai ridicat Cu cicirct energia icircnmagazinată este

mai mare cu aticirct emulsia este mai nestabilă tinzicircnd să micşoreze suprafaţa sistemului prin unirea

picăturilor icircn momentul ăn care ele vin icircn contact datorită mişcării browniene Problema care se

pune este de a micşora energia superficială care icircnsă nu se poate realiza prin reducerea suprafeţei

de separaţie a fazelor deoarece aceasta ar conduce la mărirea particulelor fazei disperse şi deci la

separarea lor sub influenţa gravitaţiei sau a forţei centrifuge La stabilizarea acestui

sistemcontribuie substanţele tensioactive introduse şi care se orientează faţă de mediu formicircnd

micele sferice sau lamelare

Stabilitatea unei emulsii caracterizează puterea de emulsionare a agentului de suprafaţă şi

depinde de concenraţia acestuia icircn emulsie

Cei mai folosiţi emulgatori sicircnt icircn general cei anionici şi neionici Dacă se consideră indicele

HLB (balanţa hidrofil-lipofilă) ca un criteriu de apreciere a emulsiilor se consideră că cei cu

valoare mai mică de 10 pe această serie sicircnt liofobi deci sicircnt emulsionanţi apă-ulei pe cicircnd cei cu

valoarea mai mare de 10 sicircnt hidrofili deci emulsionanţi ulei-apă

II23 Dezemulsionarea

Dezemulsionarea reprezintă operaţia de distrugere a emulsiei şi separare a componentelor icircn

două straturi distincte

8

Procesul de distrugere a emulsiilor poate fi accelerat prin toate modalităţile care duc la

micşorarea rezisrenţei peliculei de protecţie datorită emulgatorului Sunt indicate următoarele

metode

adăugarea de substanţe care se adsorb la suprafaţa de separaţie a particulelor emulsiilor

distrugicircnd rezistenţa peliculei prin inversarea tipului de emulsie

distrugerea peliculei cu agenţi chimici

ridicarea temperaturii

filtrarea prin filtre care se udă cu mediu de dispersie dar nu cu faza dispersată

acţiunea mecanică

trecerea unui curent continuu sau alternativ

Proprietăţile superficial active ale substanţelor tensioactive negative pentru protecţia apelor

sunt utilizate din plin pentru spălare şi curăţire Pe licircngă proprietăţile chimice deosebite

caracteristice moleculelor acestor substanţe proprietăţile care intervin icircn fenomenele de suprafaţă

au contribuit la răspicircndirea lor rapidă pe piaţa mondială icircnlocuind icircn cea mai mare parte săpunul

al cărei folosire se numără icircn milenii

II24 Spumarea

Spumele sicircnt dispersii concentrate icircn gaze Din punct de vedere al dispersiei este mai just să se

considere spumele ca lichide dispersate laminar icircn gaze decicirct ca gaze puţin dispersate icircntr-o

cantitate mică de lichid

Bula de gaz formată icircn interiorul lichidului are pe suprafaţa de separaţie gaz-lichid un strat de

absorbţie care se găseşte icircn echilibru cu soluţia icircnconjurătoare Gazul din interiorul bulei nu

suportă numai presiune exterioară dar şi presiunea forţelor superficiale Cicircnd sub acţiunea

diferenţei densităţilor bula se ridică la suprafaţa lichidului se antrenează o parte de lichid sub

formă de peliculă superficială separată de cea existentă icircn prealabil printr-un strat de lichid Bula

ridicată la suprafaţa lichidului intră icircn alte condiţii ca trecere din starea de echilibru icircn mediul

icircnconjurător icircntr-o stare de dezechilibru şi proprietăţile ei se schimbă Lichidul cuprins icircntre cele

două straturi superficiale (interior şi exterior) icircncepe să se scurgă aticirct sub acţiunea forţei gravitaţiei

cicirct şi presiunii straturilor superficiale

Spumele se formează icircn soluţii lichidele pure nu formează spume Substanţa care se adaugă

lichidului şi care contribuie la formarea spumei se numeşte spumant

9

Structura peliculei superficiale care icircnconjoară bula de aer la suprafaţa de separaţie cu soluţia

este următoarea pelicula superficială interioară (primul strat de absorbţie) stratul interior de lichid

şi pelicula superficială exterioară (al doilea strat de absorbţie) Pentru formarea peliculei de

absorbţie este necesară prezenţa substanţelor tensioactive Stabilitatea spumei depinde nu numai de

activitatea superficială a spumantului ci şi de rezistenţa peliculei de absorbţie pe care acesta o

formează La ricircndul ei rezistenţa spumei depinde de structura peliculei Spuma este stabilă

datorită presiunii interne a gazului cu cicirct celulele spumei sicircnt mai mici cu aticirct este mai mare

presiunea gazului din ele O spumă stabilă trebuie să aibă o rezistenţă mecanică crescută aceasta

se poate obţine prin prepararea unei spume cu celule mici cu straturi superficiale rezistente (icircn

deosebi cu spumanţi coloidali)

Spumele se pot distruge pe cale mecanică sau pe cale chimică prin icircnlocuirea spumantului din

stratul superficial al peliculei cu substanţe care se absorb uşor dar care dau pelicule lichide puţin

rezistente

II25 Umectarea

Pentru evaluarea puterii de udare se aplică de la caz la cazmetode specifice icircn funcţie de

domeniul de utilizare

Icircn cazul determinării udării suprafeţelor solide criteriul principal icircl constituie mărimea

unghiului de racordare la interfaţa lichid-solid-aer

II26 Spălarea

Prin spălare se icircnţelege curăţirea suprafeţei unui obiect solid cu soluţie apoasă a unei substanţe

tensioactive printr-un proces care implică o acţiune fizico-chimică complexă Fenomenul complex

al spălării este datorat icircn mare măsură acţiunii superficiale a soluţiilor de săpun sau detergenţi

adică proprietăţii de a se adsorbi icircn soluţie apoasă la suprafaţa de separare a celor două faze

(soluţie-corp solid soluţie murdărie şi soluţie aer) cu formarea pe aceste suprafeţe a peliculelor de

adsorbţie

Schematic procesul de spălare efectuat cu agenţi solubili icircn apă constă icircn

reducerea tensiunilor la interfaţa apă-murdărie datorită puterii de icircnmuiere-udare a

agentului folosit

emulsionarea icircn apa de spălare a grăsimilor sau a altor emulgatori prezenţi urmare a

puterii de emulsionare a agentului de spălare

10

menţinerea icircn stare de emulsie a murdăriei prezentă icircn apa de spălare datorită

coloizilor protectori pe care agentul de spălare icirci conţineicircn funcţie de tipul de emulsie

solubilizarea lianţilor murdăriei icircn apă datorită puterii dizolvante a produsului de

spălare de exemplu datorită alcalinităţii rezultate prin murdărirea componenţilor prin

ridicarea temperaturii existenţa unui anumi pH al flotei etc

punerea icircn suspensie a impurităţilor solide urmare a acţiunii defloculante a agentului

care de cele mai multe ori este maximă la concentraţii foarte mici

stabilizarea suspensiei de impurităţi solide inclusiv a emulgatorilor adsorbabili

datorită puterii adsorbante a produsului de spălare

Practic procesul de spălare decurge astfel icircn primul ricircnd soluţia de detergent sau săpun udă

suprafaţa şi pătrunde adicircnc icircn toate interstiţiile sau icircn capilare acolo unde apa pură nu poate

pătrunde Apoi murdăria insolubilă icircn apa pură este trecută icircn soluţie prin emulsionare sau

dizolvare micelară iar solidă ndash sub formă de dispersie-suspensie datorită puterii de peptizare şi de

coloid protector a agentului respectiv

Calitatea unui produs de spălare bun constă icircn a menţine cicirct mai mult starea de emulsie sau de

suspensie-dispersie pentru ca murdăria să nu se depună din nou pe ţesătură

Spuma are un rol important pentru micşorare tendinţei de redepunere deoarece aceasta conferă

stabilitate suspensiei Trebuie subliniat că aticirct icircndepărtare murdăriei prinsă puternic de ţesătură cicirct

şi formare spumei icircn timpul spălării sunt influenţate pozitiv şi de acţiune mecanică

Procesul de spălare depinde de următorii factori

obiectul şi tipul ţesăturii de spălat

natura murdăriei

structura detergentului

Activitatea superficială şi stabilitatea superficială a soluţiilor de săpun sau a altor produse de

spălare variază icircn funcţie de mai mulţi factori printre care temperaturaconcentraţia şi prezenţa

electroliţilor etc

Procesele de emulsionare şi spălare se bazează pe formarea micelelor care pot fi lamelare

sau sferice datorită orientării moleculelor polare de substanţă tensioactivă funcţie de afinitatea

faţă de mediu

11

II3 Adaosurile de condiţionare

Fabricarea şi folosirea detergenţilor fără nici un fel de adaosuri este manuală aticirct icircn cazul

condiţionărilor sub forma de praf sau granule cicirct şi ghiar sub forma lichidă La icircnceput sărurile

care icircnsoţeau detergenţii proveneau icircn mod neintenţionat chiar din procesul de fabricaţie sau erau

adăugate numai ca ingredient inert pentru diluarea produselor Astăzi alegerea şi dozarea

adaosurilor icircn alcătuirea unui produs de spălare prezinta aspecte ştiinţifice şi practice deosebit de

importante influenţicircnd foarte mult comportarea produsului finit la utilizare Astfel adaosurile pot

mări de cicircteva ori activitatea unui agent de suprafaţă icircnţelegicircnd prin aceasta că icircn prezenţa

adaosurilor se poate atinge un anumit efect cu o cantitate de cicircteva ori mai mică din acelaşi agent

de suprafaţă

Adaosurile de condiţionare sau simplu ldquoadaosurirdquo sicircnt substanţ ecare icircnsoţesc detergentul icircn

compoziţia unui produs de spălare şi care au ca efect icircmbunătăţirea proprietăţilor acestuia Icircn

străinătate s-a extins pentru aceste substanţe denumirea de ldquobuildersrdquo

Pentru sistematizarea studiului adaosurilor acestea din urmă sicircnt icircmpărţite icircn două mari

categorii ndash minerale şi organice ndash iar adaosurile minerale la ricircndul lor sicircnt icircmpărţite icircn electroliţi

neutrialcalini şi fosfaţi condensaţi ultimii fiind descrişi separat datorită proprietăţilor lor cu totul

speciale şi importanţei deosebite ca adaosuri icircn compoziţiile de spălare

II31 Adaosuri minerale

II311 Electroliţi neutri

Dintre electroliţii neutri icircn compoziţiile de spălare se folosesc cel mai frecvent ca

adaosurisulfaţii şi clorurile metalelor alcalino-pamicircntoase Icircnca in 1925 s-a brevetat metoda prin

care adaosul de săruri solubile icircn apă ca KCl NaCl Na2SO4 produce icircmbunătăţirea proprietăţilor

de udare ale alchil-naftalin-sulfonaţilor de sodiu

S-a studiat că amestecul de 40 dodecil-benzen-sulfonat de sodiu şi 60 de Na2SO4 este mai

eficace icircn ceea ce priveşte scăderea tensiunii superficiale a celei interfaciale şi spumarea de cicirct

dodecil-benzen-sulfonatul de 100

Redepunerea murdăriei din flotă pe fibră este defavorabil influenţată de prezenţa sulfatului de

sodiu

12

Efectul sinergetic al clorurii de sodiu şi al sulfatului de sodiu asupra puterii de spălare a unui

alchil-aril-sulfonat faţă de licircna gresată cu ulei mineral afost determinat măsuricircndu-se puterea de

spălare prin conţinutul de ulei reţinut de licircnă

Studiindu-se relaţiile dintre structura şi puterea de spălare a alchil-benzen-sulfonaţilor de sodiu

s-a pus icircn evidenţă efectul diferit al sulfatului de sodiu icircn funcţie de poziţia nucleului benzenic faţă

de lanţul alchil Rezultă că adaosuld de sulfat de sodiu are un efect defavorabil asupra 1-fenil-

dodecanului-sulfonat (cel mai puţin solubil din această serie) acest adaos are icircnsă un efect

favorabil asupra 3- şi 5-fenil-dodecanului sulfonat şi anume cu aticirct mai favorabilcu cicirct nucleul

benzenic este mai deplasat spre interiorul radicalului alchil

Pe cicircnd sulfaţii şi clorurile metalelor alcaline au picircnă la o anumită concentraţie (foarte mică icircn

cazul săpunului şi relativ mare icircn cazul detergenţilor) efecte similare aticirct asupra săpunurilor cicirct şi

asupra detergenţilor clorurile metalelor alcalino-pămicircntoase au efecte diferite Astfel icircn prezenţa

ionilor de calciu şi de magneziu săpunurile icircşi micşorează puterea de spălare pe cicircnd majoritatea

detergenţilor şi-o icircmbunătăţesc picircnă la o anumită limită de concentraţie a acestor ioni (mai mică de

cicirct icircn cazul ionilor metalelor alcaline) care depinde de natura detergentului după care puterea de

spălare scade

Icircn cazul clorurilor metalelor alcalino-pămicircntoase are de fapt loc icircn schimb ionic săpunul

respectiv sarea de sodiu a detergentului trecicircnd parţial sau total icircn sarea de calciu sau de

magneziu Săpunurile de calciu şi de magneziu fiind insolubile puterea de spalare a săpunului

scade proporţional cu creşterea concentraţiei acestora pe cind la majoritatea detergenţilor sarea de

calciu sau de magneziu are o solubilitate remarcabilă icircn apă (totuşi mult mai mică de cicirct sarea de

sodiu a detergenţilor) de aceea prin modificarea solubilităţilor se schimbă raportul dintre partea

molecular-dispersă şi partea coloid-dispersă icircn soluţie şi deci se modifică puterea de spălare Icircn

felul acesta se explică puterea mică de spălare a săpunurilor icircn apă durăprecum şi puterea de

spălare mai bună a majorităţii detergenţilor icircn apă picircn la o anumită duritate

Explicaţia efectelor sinergetice produse de adaosuri de sulfaţi sau de cloruri ale metalelor

alcaline icircn soluţiile de săpunsau de detergenţieste icircnsă complexă Ţinicircnd seama de teoria lui

Rebinder privind optimul coloidal electroliţii neutri intervin icircn soluţiile agenţilor de spălare ca

factori care modifică starea coloidală a lor deplasicircnd prin aceasta optimul coloidal

13

II312Electroliţi alcalini

Principalii electroliţi alcalini folosiţi ca adaosuri la condiţionarea produselor de spălare sicircnt

carbonaţiisilicaţii şi fosfaţii Icircn afară de aceştia se mai folosesc icircn foarte mica masură boraţii ndash

pentru alcalinitatea lor mică ndash şi hidroxidul de sodiu ndash pentru unele compoziţii de spălare a

metalelor Persărurile (perboraţii percarbonaţii) se utilizează ca adaosuri de icircnălbire formicircnd prin

aceasta o grupă distinctă

Pe licircngă caracterul lor general de electroliţi şi pe licircngă acţiunile specifice fiecărei clase de

electroliţi alcalini icircn parte adaosurile alcaline au ca proprietate caracteristică comună menţinerea

la o anumită valoare ridicată a pH-ului soluţiei avicircnd ca efect mărirea respingerii electrostatice

dintre fibră şi murdărie şi icircn consecinţă uşurarea procesului de spălare

Carbonalul de sodiu este folosit icircn general la condiţionarea produselor pentru spălări grele

Anastasiu şi colaboratorii săi studiind influenţa adaosurilor de carbonat de sodiu asupra puterii

de spălare a diferiţilor agenţi anionici de spălare ajung la concluzia că

1) trebuie diferenţiată acţiunea carbonatului de sodiu exercitată asupra soluţiilor de

săpun de cea exercitată asupra soluţiilor altor agenţi de suprafaţă deoarece icircn

cazul săpunului carbonatul de sodiu are şi rolul de tampon al hidrolizei

2) aticirct icircn cazul soluţiilor de săpun cicirct şi icircn cazul soluţiilor altor agenţi de suprafaţă

carbonatul de sodiu icircn funcţie de concentraţia sa icircn flotă şi de condiţiile de lucru

(natura şi concentraţia agentului de suprafaţă temperatura) acţionicircnd asupra

optimului coloidalpoate influenţa pozitiv sau negativ puterea de spălare

Icircn general pe cicircnd ceilalţi electroliţi se introduc de obicei icircn icircnsăşi compoziţia produşilor de

spălare carbonatul de sodiu se adaugă de multe ori de către utilizatori icircn flota de spălareşi nu icircn

toate cazurile icircntr-o proporţie corespunzătoare

Bicarbonatul de sodiu se foloseşte icircn special ca adaos icircn produsele pentru spălări finedatorită

pH-ului relativ scăzut al soluţiilor sale apoase icircn astfel de cazuri se adaugă bicarbonat picircnă la

10

Silicaţii prezintă icircn soluţie apoasă un pH foarte ridicat acţionicircnd astfel icircn mod eficace asupra

saponificării murdăriei cu conţinut de acizi graşi din care cauză alături de carbonat de sodiu ei se

utilizează cu succes ca adaosuri icircn compoziţia produselor pentru spălări grele dicircnd icircn special un

14

efect sinergetic bun icircn amestec cu alchil-aril-sulfonaţii de sodiu De asemenea silicaţii au o putere

bună de dispersie icircn special faţă de pigmenţii pe bază de siliciu care intră icircn mod frecvent icircn

compoziţia murdăriei precum şi un efect favorabil asupra icircmpiedicării redepunerii murdăriei pe

fibră din acest punct de vedere situicircndu-se imediat după fosfatul trisodic icircn clasa electroliţilor

alcalini Avicircnd o putere de udare foarte bună a suprafeţelor tarisilicaţii sicircnt icircn general utilizaţi mult

şi ca adaosuri la prepararea produselor pentru spălarea veselei şi a suprafeţelor tari

Dintre ortofosfaţi Na3PO4 prezintă icircn soluţie apoasă un pH ridicat deci o eficacitate bună

pentru icircndepărtarea acizilor graşi din compoziţia murdărieiicircnsoţită de o putere bună de

emulsionare Totodată este de remarcat că Na3PO4 are un efect anticoroziv faţă de materialele

fieroase Pentru anumite scopuri NaHPO4 prezintă avantajul unei alcalinităţi mai mici

Cerceticircndu-se problema produselor de spălare cu apă de mare s-a stabilit eficacitatea bună icircn

aceste condiţii a Na3PO4 icircn special icircmpreună cu Na2SO4 Astfel icircn amestec de 80 Na3PO4 12

Na2SO4 şi 8 alchil-aril-sulfonat de sodiu are un efect de spălare optim cu apă de mare echivalent

cu cel realizat de un amestec de 80 Na3PO4 ţi 20 alchil-aril-sulfonat

II313 Persărurile

Persărurile respectiv perboratul de sodiu sau percarbonatul de sodiu se folosesc icircn

amestecurile pentru spălări grele cu adaosuri de albire chimică (deoarece dezvoltă oxigen activ icircn

soluţie apoasă) O serie de cercetători au studiat problema stabilizării flotelor de spălare conţinicircnd

perboraţi sau percarbonaţi stabilizarea avicircnd ca scop realizarea unei degajări mai lente a

oxigenului activ Dintre stabilizatori fac parte silicaţii de magneziu fosfaţii condensaţi (icircn special

pirofosfatul) sărurile acizilor amino-policarboxilici (tip Trilon) Pe cicircnd cazul silicaţilor de

magneziu efectul de stabilizare se explică prin absorbţia agentului oxigenat pe suprafaţa mare a

silicatului coloidal dispersat icircn cazul celorlalţi agenţi efectul de stabilizare se explică prin

complexarea de către aceştia a ionilor metalici prezenţi (CuFeMn) care icircn caz contrar ar avea un

efect de grăbire a cedării oxigenului activ

II314 Fosfaţi condensaţi

Principalele proprietăţi ale fosfaţilor condensaţi datorită cărora sicircnt consideraţi ca adaosurile

cele mai importante icircn alcătuirea compoziţiilor produselor de spălare sicircnt

1 puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoase şi a metalelor grele

2 puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor

15

Puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoaseşi ai metalelor grele se

manifestă prin scoaterea acestora chiar din combinaţiile lor insolubile şi trecerea lor icircntr-o formă

solubilă icircn apă Picircnă de curicircnd proprietatea se atribuia formării de compecşi propriu zişi Icircn

ultimul timp această proprietate a fosfaţilor condensaţi s-a explicat printr-o bdquoinactivare

electrostaticărdquo a ionilor metalelor alcalino-pămicircntoase şi ai metalelor grele atraşi icircntr-un nor de

contraioni de către polianionul puternic icircncărcat al fosfatului condensat

Practic această propritate a fosfaţilor condensaţi are ca rezultat o serie de efecte foarte

importante camicşorarea sau chiar evitarea icircncrustării fibrelor textile icircn urma depunerii

combinaţiilor insolubile evitarea icircngălbenirii materialului textil icircn urma unor spălări reepetate prin

icircmpiedicarea depunerii combinaţiilor de fier din apă precum şi micşorarea efectului de degradare

oxidativă a fibrei prin icircmpiedicarea depunerii pe ţesătură a combinaţiilor de cupru sau de

fiercatalizicircnd această degradare Icircn acelaşi timp la spălare cu săpun şi cu apă dură se realizeză o

economie de produs de spălare prin solubilizarea precipitatului inactiv de săpun de calciu sau de

magneziu

Puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor se manifestă prin dispersia icircncrustaţiilor

depuse pe fibră şi a pigmenţilor din murdărie icircn felul acesta se micşorează redepunerea murdăriei

pe materialul textil icircn timpul procesului de spălare

Icircn afară de proprietăţile menţionate la alegerea tipurilor de fosfaţi pentru condiţionarea unui

produs de spălare scindarea hidrolitică şi hidroscopicitatea au o deosebită importanţă Ţinicircnd

seama de tehnologia modernă de uscare icircn turn a produselor de spălare trebuie utilizaţi fosfaţii la

care se produce o scindare hidrolitică cicirct mai redusă dacă icircnsă fosfatul se introduce icircn compoziţia

produsului de spălare icircn stare uscată scindarea hidrolitică nu constituie o problemă De asemenea

hidroscopicitatea fosfatului fiind conferită şi produsului de spălare icircn care acesta intră drept

component vor trebui aleşi fosfaţi cicirct mai nehigroscopici pentru produsele de spălare condiţionate

icircn formă uscată această caracteristică nu interesează icircn cazul produselor condiţionate icircn formă

lichidă

Higroscopicitatea fosfaţilor condensaţi variază icircn acelaşi sens cu scindarea hidrolitică

hexametafosfatul fiind cel mai higroscopic tripolifosfatulmai puţin higroscopiciar pirofosfatul

practic nehigroscopic

16

Ţinicircnd seama de efectul puternic de scindare hidrolitică şi de hidgroscopicitatea sa accentuată

hexametafosfatul este inutilizabil la fabricarea produselor moderne de spălareuscate icircn turndupă

condiţionarea icircn faza lichidă

Tripolifosfatul este cel mai important fosfat condensat pentru condiţionarea produselor de

spălare

Pirofosfatul cu toate că este superior icircn ceea ce priveşte lipsa de scindare hidrolitică şi de

higroscopicitate nu reprezintă totuşi un produs important pentru a fi folosit singur la condiţionarea

produselor de spălare El constituie icircnsă un produs apreciat dacă este folosit icircn acest scop icircn

amestec cu tripolifosfatul

Datorită efectului pe care fosfaţii condensaţi icircl au asupra proprietăţilor de suprafaţă ale

detergenţilor icircn prezent nu se mai fabrică produse de spălare pe bază de detrgenţi fără aceste

adaosuri

Adaosurile de fosfaţi condensaţi au un efect considerabil de icircmbunătăţire a puterii de spălare a

alchil-aril-sulfonaţilor a detergenţilor neionici şi o acţiune bună asupra puterii de spumare a

detergenţilor dar nu totdeauna asupra stabilităţii spumei

Icircn afară de adaosurile minerale solubile descrise mai trebuie menţionate adaosurile minerale

insolubile icircn apăca betonita caolinul pămicircntul de infuzorii etc Betonita şi caolinul au un efect

marcat de coloid protector

II32 ADAOSURI ORGANICE

II321 Adaosuri coloidale

Adaosurile coloidale au asupra produselor de spălare o serie de efecte dintre care cel mai

important este acela de a micşora tendinţa de redepunere a murdăriei pe fibră icircn timpul procesului

de spălare respectiv de a mări puterea de defloculare

Dintre adaosurile coloidale cea mai mare importanţă o are carboxi-metil-celuloza (CMC)

Diferitele carboxi-metil-celulpze constau dintr-un amestec de macromolecule cu diferite grade de

polimerizare şi diferite grade de substituţie Soluţiile lor apoase au un caracter coloidal prezenticircnd

anomalii de vicircscozitate icircn domeniile concentraţiilor mici Deşi sicircnt combinaţii macromoleculare

tipice proprietăţile soluţiilor apoase de carboxi-metil-celulozicirc se apropie de cele ale electroliţilor

coloidali prin caracterul puternic heteropolar al macromoleculei

17

Asupra soluţiilor de săpun carboxi-metil-celuloza nu are un efect de mărire a puterii de

spumare icircnsă are un efect important de mărire a stabilităţii spumei

Carboxi-metil-celuloza icircmbunătpţeşte puterea de spălare a detergenţilor şi stabilitatea spumei

soluţiilor agenţilor de suprafaţă Principalul efect este icircnsă cel de menţinere icircn suspensie a

murdăriei şi de icircmpiedicare a redepunerii acesteia pe fibră icircn timpul spălării

La folosirea ca adaos icircn compoziţiile de spălare carboxi-metil-celuloza produce deci

icircmbunătăţirea puterii de spălare stabiliteată spuma măreşte puterea de emulsionare Icircn ceea ce

priveşte menţinerea icircn suspensie a murdăriei dizolvate de pe fibră şi icircmpiedicarea redepunerii

acesteea icircn timpul spălării ea depăşeşte orice alt adaos cunoscul picircnă icircn prezent fiind la fel de

importantă ca şi fosfaţii condensaţi

II4 Autoșamponul

Autoșamponul este o soluție apoasă a substanțelor tensioactive anionice și neionice El

trebuie să conţină ingrediente care se disting prin proprietăţi de curăţare mai mari şi icircn acelaşi

timp neagresive faţă de vopsea metal si suprafețe din plastic Din substanțele tensioactive

neionice cele mai recomendate sunt alcoolii etoxilați (alcoolul tridecil alcoolul cetostearil)

Aceste substanțe au tensiune superficială scăzută umectare și dispersie bună sunt stabili icircn acizi

și baze toleranți la apa dură Din substanțele tensioactive anionice sunt recomandați mono- și

diesterii ai acidului fosforic Ei sunt stabili icircn mediul alcalin icircnlătură bine murdăria și au un efect

antiseptic și anticoroziv La adăugarea laurilsirkozinatului de sodiu se observa o icircnbunătățire a

proprietății de spălare și spumare Prezența cerurilor sintetice icircn compoziția autoșamponului icirci

confera automobilului o protecție suplimentară și o strălucire intensă Adăugarea unor

componente rezistente la coroziune (aminoderivați ai acidului boric) ndash este deosebit de actual

pentru proprietarii de autoturisme pe piața internă

Șamponurile pentru curățare fără contact sunt din ce icircn ce mai populare pe piață și sunt

potrivite pentru toate tipurile de automobile Acest tip de produs include suplimentar o bază tare

sticlă topită și adios de gelatin pentru inhibarea ionilor de Ca2+ Mg2+ Fe3+ Aceste componente

distruge eficient legatura dintre murdărie și suprafață sunt stabile icircn mediu acid și basic au

propietăți antistatice iar cu anionii substanțelor tensioactive formează compuși complecși

marind stabilitatea spumei

18

IIIPARTEA EXPERIMENTALĂ

III1Aparatematerial și reactivi

Aparate

Thermostat TC ndash 16 cronometru cicircntar ethnic termometru stativ metallic exicator(umplut

cu CaCl2) suport pentru exicator pipette baloane cotate cilindru de 500 ml picirclnie cești Petre

Reactivi

Na2CO3 Trilon B apă distilată apă amoniacală

Materiale

Hicircrtie de filtru nisip ciment ulei de motor ulei de floarea soarelui materie de bumbac pară

III2 metodica lucrărilor de cercetare

III21Metoda de prelevare a probelor lichide

Dacă produsul de analizat este limpede și omogen atunci el este amestecat manual apoi se

cicircntărește cu ajutorul unei colbe sau pipete și se ia cantitatea necesară pentru o probă de

laborator La amestecare este necesar de a avea grijă ca icircn probă să se formeze cicirct mai puțină

spumă și perderile de substanță să se reducă la maximum

Dacă produsul analizat este tulbure și conține icircn volumul său particole solide icircn suspensie el

este amestecat cu ajutorul centrifugii apoi după centrifugare se icircnlătură partea lichidă de produs

Dacă produsul de analizat conține precipitat proba se icircncălzește atent picircnă la 300C picircnă cicircnd

precipitatul se dizolvă complet la amestecare sau nu se observă prezența cristalelor apoi se ia

cantitatea de probă necesară pentru analiza ulterioară

Se recomandă executarea analizei cicirct se poate de repede după prelevarea probei Dacă icircnsă

aceasta este impozibil proba se introduce imediat icircntr-un vas ermetic icircnchis colbă de sticlă sau

vas de plastic Se determină și se notează masa lui (nu se folosesc vase metalice) Proba se

păstrează cicirct mai mult timp icircn starea sa inițială picircnă la efectuarea analizei

III22Determinarea puterii de spumarea

III221Pregătirea pentru efectuarea analizei

Pregătirea unei probe de apă cu duritatea 535 și 357 mgechivl

19

Pentru pregtirea apei cu duritatea 535 mgechivl probele de sulfat de magneziu cu masa de

0107 g și clorurii de calciu cu masa de 0194 g (recalculate pentru sare deshidratată) cicircntărite

cu o eroare nu mai mare de 00002 g se dizolvă icircn apă distilată icircntr-o colbă de 1000 ml aducicircnd

volumul apei picircnă la cotă apoi se agită atent

III222 Pregătirea probei de analizat

Proba detergentului cu masa de 5 g cicircntărită cu o eroare nu mai mare de 001 g se ia icircntr-un

pahar chimic se dizolvă icircn 50-60 ml apă dură amestecindu-se picircnă la dizolvare completă

Soluția se toarnă icircn colbă se aduce la cota de 1000 ml cu apă dură și se amestecă avicircnd grijă să

nu se formeze spumă Pregătirea soluției se efectuează la temperatura de analiză cu o eroare de plusmn

50C Pentru fiecare analiză se cere de a pregăti nu mai puțin de 2 l soluție Soluția se pregătește

cu minim 30 min și maxim 2 ore icircnainte de efectuarea analizei

III223Pregătirea instalației

FigIII1 Instalația Ross-Mails

Toate părțile din sticlă a instalației se spală cu soluție cromică se clătește cu apă distilată picircnă la

icircnlăturarea completă a urmelor de acid și din nou se clătește cu soluție de analizat Țeava din inox icircn

20

decurs de 30 minute se menține icircn aburul amestecului dintre alcoolul etilic și tricloretilen (11) și se

clătește cu o cantitate mică de soluție de analizat

III224Efectuarea analizei

Proprietatea de aforma spumă se determină la temperatura de (50plusmn2) ordmC Cămașa de apă se

unește cu termostatul și se icircncălzește soluția din cămașă picircnă la temperatura necesară Concomotent

300 ml soluție de analizat se aduce picircnă la temperatura impusă de analiză Din această probă se iau

50 ml soluție și se toarnă icircntr-un cilindru cotat icircn așa mod ca să nu se formeze spumă Peste 10

minute cu ajutorul unei pare se ia soluție de analizat cu o pipetă icircn volum de 200 ml deasemmenea

eviticircnd formarea spumei Pipeta cu soluție se icircntărește pe stativ ca năsucul ei să se afle la o distanță

de 900 mm de nivelul soluției din cilindru și să se asigure căderea picăturilor direct icircn centrul

soluției din cilindru Apoi se deschide robinetul pipetei Odată cu căderea soluției din pipetă se

pornește cronometru și se măsoară icircnălțimea spumei formate icircn mm (H0 măs) Peste 5 minute se

măsoară icircnălțimea stratului de spumă format icircn mm (H5 măs)

Dacă nivelul spumei formate nu este uniform atunci ca icircnălțime a spumei se ia media

aritmetică dintre nivelul minim și cel maxim al icircnălțimii spumei Icircnaintea fiecărei analize se clătește

țeava cu apă distilată

Diferența dintre diametrele țevilor a diferitor aparate influențează asupra icircnălțimii spumei

formate Deaceea pentru fiecare aparat este necesar de a utiliza un coeficient de corecție cu ajutorul

căruia se recalculează icircnălțimea stratului de spumă determinat cu ajutorul aparatului a cărui

diametru interior al țevei este de 50 mm

K= (D12) 2500

D1 ndash diametrul interior al aparatului utilizat mm

2500 = (50)2 ndash diametrul interior al țevei aparatului standardmm

Calcularea rezultatului

Puterea de spumare (H0 și H5) icircn mm se calculează cu formula

H0 = H0 măs K

H5 = H5 măs K

H0 măs ndash icircnălțimea inițială a stratului de spumă mm

21

H5 măs ndash icircnălțimea stratului de spumă după 5 minute mm

K ndash coeficient de corecție

Stabilitatea spmei (S)

S = H5H0

H0 și H5 ndash icircnălțimile stratului de spumă recalculate mm

Ca rezultat final se ia media aritmetică a trei determinări paralele diferența dintre care nu

trebuie să fie de 10 mm

III23Determinarea capacității de spălare

III231 Pregătirea soluției de murdărire

Conținutul soluției de murdărire

Componența m g

Ulei de motor 50

Ulei de floarea-soarelui 50

Ciment 100

Nisip 50

NH4OH 35

III232 Murdărirea țesăturii cu soluția de murdărire

Dintr-o ficircșie de picircnză curată se taie cu foarfeca mostre de mărime 50 times 50 mm cu o eroare

admisibilă de plusmn 5 mm se marchează cu un pix de culoare albastră și se cicircntăresc Țesătura se

trece prin soluția de murdărire pe ambele părți Mostrele deja uscate se supun unui tratament

termic icircn cuptorul electric timp de 1 oră la temperatura de 60oC se icircmpachetează icircn pachete

de polietilen și se pastreaza la icircntuneric Mostrele sunt gata pentru determinare după 3 zile

din momentul pregatirii Termenul de valabilitate a țesăturilor murdare ndash un an cu condiția că

sunt păstrate icircn frigider

22

III233 Efectuarea lucrării

Pentru determinarea capacității de spălare se folosește picircnză care preventiv a fost spălată

și uscată icircn etuvă la temperatura de 105degC picircnă la masă constantă După care probele de

picircnză se murdăresc cu soluție de murdărire se lasă pentru trei zile să se usuce apoi se spală

cu soluțiie analizate Spălarea picircnzelor se face icircn borcane cu volumul de 1 litru introducicircnd

probele de picircnză icircn borcan și agiticircndu-le energic timp de 5 minute După care se clătește cu

apă rece agiticircnd energic timp de două minute După care probele de picircnză se usucă icircn etuvă

timp de o oră la temperatura de 105degC După care picircnzele se cicircntăresc la balanța analitică

Picircnzele se usucă aticirct curate cicirct și murdare

Capacitatea de spălare se determină icircn procente după formula

mm-ms mm-mc

mm ndash masa picircnzelor murdare g

ms ndash masa picircnzelor spălate g

mc ndash masa picircnzelor curate g

III24 Determinarea pH-ului

Pentru determinare se ia 10 grame de produs analizat cu o exactitate de 001 g pH - metrul se

calibrează icircn conformitate cu instrucţiunile producătorului cu ajutorul a două soluţii

tampon standard cu valoarea pH-ului mai mică şi mai mare decacirct cea a soluţiei de analizat nu mai

puțin de 1 unitate la temperature (20 plusmn 1) degCDupă calibrare electrozii se spală cu apă iar mai

apoi cu soluția analizată Soluția se amestecă se toarnă o cantitate suficientă icircn vasul de

măsurare şi se coboară electrozii După ce indicațiile pH-metrului vor fi stabile timp de 1 minută

se icircnregistrează datele Măsurările se repetă cu o nouă porțiune de soluție Icircn cazul icircn

care rezultatul masurării a doua se deosebește de primul cu 01 unitați de pH sau mai multse

efectuiază și a treia măsurareIcircn cazul icircn care nici a treia măsurare nu ne ajută sa determinăm exact

pH-ulse repetă icircntreaga analizăinclusiv și calibrarea Valorile medii se rotungesc picircnă la

01 unităţi de pH Rezultatele sunt exprimate icircn unităţide pH la 20 degC

23

IV REZULTATE ȘI DISCUȚII

IV1Caracteristica produsului commercial Amfotensid B 5

Descriere soluție apoasă de cocamidopropyl betaina

Denumirea după INCI Cocamidopropyl Betaine

Formula de structură CH3

R ndash CO ndash NH ndash CH2CH2CH2 ndash N+ ndash CH2COONa Сl-

CH3

R-radical al uleiului de cocs

Caracteristicile fizico-chimice

Aspect la 20 deg C - lichid limpede

Reziduu uscat - 460 minim

fracţiunea de masă a clorurii de sodiu - 8 maxim

pH-ul produsului - 45 - 55

Caracter - amfoteri

Priorități

bull Uşor biodegradabile

bull Reduce efectul iritant al altor agenţi tensioactivi icircn formula

bull Are o mare capacitate de spumare

bull Icircngroşarea reteta

Icircntrebuințarea

Amphotensid B5 conține puține substanțe nocive și se combină bine cu tensidele

amfotere ce au structură de betaină și care icirci permite sa se unească cu substanțele

tensioactive anioniceneionice și cationice

Amphotensid B5 este adăugat la șamponurile pentru păr geluri de duș geluri pentru

veselă precum și la detergenții tehnici

Prin combinarea Amphotensid B5 cu eterul acidului sulfuric se reduc efectele sale iritante

asupra pielii și mucoaselor24

IV2 Studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra soluției

de lucru de cocamidopropyl betaină

Pentru studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra proprietăților fizico-

cimice a șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de

carbonat de 0 1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de

preparat și a probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au

fost determinate icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Tabelul III1

Prepararea soluției de șampon

w(Na2CO3) m(preparat)g m(Na2CO3)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(Na2CO3)g V(H2O) ml w(Na2CO3)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV21 Determinarea capacității de spumare

25

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de

cocamidopropyl betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

Instalația a fost montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce

eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat

la 20oC

FigIV1 formarea spumei icircn dependență de conținutul de carbonați icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că odată cu creșterea concentrației de carbonat icircn soluție crește și

capacitatea de formare a spumei Aceasta se icircnticircmplă din contul formării acidului carbonic icircn

urma hidrolizei carbonatului de natriu acesta la ricircndul său formează micele care măresc

icircnălțimea stratului de spumă După cum se vede din grafic pentru a mări icircnălțimea spumei este

destul 5 Na2CO3 deoarece mărirea concentrației de carbonat icircn continuare nu duce la schimbări

considerabile

IV22 Determinarea stabilității spumei

26

Stabilitatea spumei este raportul dintre icircnălţimea coloanei de spumă măsurate după 5 minute

la valoarea sa iniţială Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta a fost

luate icircn balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

FigIV2Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de carbonat de natriu icircn soluția

de lucru

Din grafic se observă că carbonații măresc stabilitatea spumei Icircn lipsa carbonaților

stabilitatea spumei este de 45 aceasta icircnseamnă că după 5 minute icircnălțimea spumei constituie

doar 45 din icircnălțimea inițială La adăugarea Na2CO3 1 stabilitatea spumei crește cu 28 iar la

adăugarea Na2CO3 5 constituie 87 și rămăne practic neschimbată pe parcursul măririi

concentrației de carbonat

IV23 Determinarea capacității de spălare

27

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea Na2CO3 au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu

apă dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a

turnat 05 litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute Temperatura soluţiei de

spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C) Icircn continuare totul s-a efectuat conform

metodicii

FigIV3 Variația capacității de spălare icircn față de conținutul de carbonat de natriu icircn

soluția de lucru

După cum se observă din grafic capacitatea de spălare se mărește o dată cu creșterea

concentrației de carbonat de natriu icircn soluție picircnă la concentrația de 5 a carbonatului iar

capacitatea de spălare la această concentrație este maximă Aceasta se icircnticircmplă din contul

formării acidului carbonic icircn urma hidrolizei carbonatului de natriu apoi excesul de acid

carbonic se depune pe suprafața materiei și astfel capacitatea de spălare scade Icircn produsele de

igienă-auto conținutul de carbonați nu trebuie să depășească 5 Astfel s-a demonstrat

experimental că conținutul optimal de carbonați icircl constituie 5

IV24 Determinarea pH-lui

28

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta au

fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi

acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină

egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de

3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări

Măsurările s-au efectuat la 20oC

FigIV4 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de carbonați

Din grafic se observă că mărirea concentrației de Na2CO3 duce la mărirea valorii pH-lui

Mărirea bruscă a pH-lui se datorează reacției de hidroliză cu formarea ionilor OH - care are loc icircn

soluție Na2CO3

- harr2Na+ + CO32-

CO32- + H2O harr HCO3

- + OH-

HCO3- + H2O harr H2CO3 + OH-

CO32- + 2H2O harr H2CO3 + 2 OH-

IV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru

de cocamidopropyl betaină

29

Pentru studiul influenței conținutului de Trilon B asupra proprietăților fizico-cimice a

șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de carbonat de 0

1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de preparat și a

probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au fost determinate

icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Prepararea soluției de șampon

w(EDTA) m(preparat)g m(EDTA)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(EDTA)g V(H2O) ml w(EDTA)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV31 Determinarea capacității de spumare

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

30

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

II2 Proprietăţile fizico-chimice ale substanţelor tensioactive

Substanţele tensioactive fac parte din clasa substanşelor chimice considerate actualmente

speciale clasificate astfel datorită efectelor deosebite ce le conferă aticirct prin icircnnobilarea materiilor

prime dar mai ales icircnaltelor calităţi ale produselor chimice finite care icircnglobate icircn concentraţii

micica auxiliari sau aditivi duc la obţinerea unor materiale performante solicitate de industrie

Proprietăţile fizico-chimice ale substanţelor tensioactive sicircnt datorate structurii moleculei lor

polarităţii acestora şi se numesc astfel deoarece modifică tensiune superficială şi interfacială ale

substanţelor icircn care se dizolvă Acest efect mai depinde şi de temperatură concentraţia soluţiei şi

de pH-ul ei

II21 Modificarea tensiunii superficiale şi interfaciale icircntre două faze

Aceartă proprietate ete aticirct de icircnsemnată icircncicirct caracterizeză icircntregul grup de tenside Asociaţia

internaţională a săpunurilor (AIS) dă următoarea definiţie a tensidelor legată de proprietatea

menţionată sub denumirea de substanţe tensioactive se icircnţeleg combinaţiile care se repartizează

astfel icircntr-un solvent icircncicirct concentraţia la suprafaţă este mai mare decicirct icircn interiorul solventului

ceea ce duce la scăderea tensiunii superficiale a solventului

La suprafaţa de separare a două faze există un strat de molecule care se deosebeşte considerabil

prin icircnsuşirile sale de celelalte straturi Dacă moleculele situate icircn interiorul lichidului suportă o

acţiune de atracţie uniformă din partea moleculelor ce le icircnconjoară rezultanta acestor forţe

moleculare fiind zero moleculele din stratul superficial suportă forţe de atracţie cu precădere din

interiorul lichidului Icircn acest caz forţele de atracţie nu sunt orientate uniform un asemenea cicircmp

de forţe creicircnd o dispoziţie specială a moleculelor Se formează astfel un strat superficial o

peliculă superficială a cărei adicircncime este apropiată de dimensiunea sferei de acţiune a moleculei

producicircnd curbarea suprafeţei de separaţie

Forţa care echilibrează tensiunea peliculei icircn momentul ruperii ei şi care se exercită tangenţial

la suprafaţa lichidului raportată la unitatea de lungime se numeşte tensiune superficială ea se

notează cu litera bdquoγrdquo şi se măsoară icircn dyncm

Fenomenele superficiale se petrec la suprafaţa de separaţie a substanţelor individuale Ele sicircnt

icircnsă puternic influenţate dacă substamţele devin medii de dispersie (icircn principal solvenţi) pentru

electroliţi şi neelectroliţi Dacă icircn locul unui lichid pur există o soluţie la suprafaţa de separare

7

apare o tensiune superficială care depinde nu numai de natura lichidului ci şi de natura şi

concentraţia substanţei dizolvate respectiv polaritate alor

La suprafaţa de separaţie molecula substanţei adsorbite se va orienta către faza polară cu

radicalul său polar iar partea sa nepolară va fi icircnderptată spre faza nepolară Dispunicircndu-se icircn

acest fel moleculele adsorbite icircn stratul superficial micşorează asimetria cicircmpului de forţe

tensiunea superficială a soluţiei micşoricircndu-se deasemenea

II22 Emulsionarea

Emulsiile sicircnt sisteme disperse formate din două lichide nemiscibile La obţinerea emulsiilor

lucrul mecanic cheltuit conduce la mărirea energiei superficiale a sistemului valoarea acestuia

fiind egală cu produsul a doi factori ndash tensiunea superficială şi suprafaţa de separare a fazelor ndash şi

este cu aticirct mai mare cu cicirct gradul de dispersare este mai ridicat Cu cicirct energia icircnmagazinată este

mai mare cu aticirct emulsia este mai nestabilă tinzicircnd să micşoreze suprafaţa sistemului prin unirea

picăturilor icircn momentul ăn care ele vin icircn contact datorită mişcării browniene Problema care se

pune este de a micşora energia superficială care icircnsă nu se poate realiza prin reducerea suprafeţei

de separaţie a fazelor deoarece aceasta ar conduce la mărirea particulelor fazei disperse şi deci la

separarea lor sub influenţa gravitaţiei sau a forţei centrifuge La stabilizarea acestui

sistemcontribuie substanţele tensioactive introduse şi care se orientează faţă de mediu formicircnd

micele sferice sau lamelare

Stabilitatea unei emulsii caracterizează puterea de emulsionare a agentului de suprafaţă şi

depinde de concenraţia acestuia icircn emulsie

Cei mai folosiţi emulgatori sicircnt icircn general cei anionici şi neionici Dacă se consideră indicele

HLB (balanţa hidrofil-lipofilă) ca un criteriu de apreciere a emulsiilor se consideră că cei cu

valoare mai mică de 10 pe această serie sicircnt liofobi deci sicircnt emulsionanţi apă-ulei pe cicircnd cei cu

valoarea mai mare de 10 sicircnt hidrofili deci emulsionanţi ulei-apă

II23 Dezemulsionarea

Dezemulsionarea reprezintă operaţia de distrugere a emulsiei şi separare a componentelor icircn

două straturi distincte

8

Procesul de distrugere a emulsiilor poate fi accelerat prin toate modalităţile care duc la

micşorarea rezisrenţei peliculei de protecţie datorită emulgatorului Sunt indicate următoarele

metode

adăugarea de substanţe care se adsorb la suprafaţa de separaţie a particulelor emulsiilor

distrugicircnd rezistenţa peliculei prin inversarea tipului de emulsie

distrugerea peliculei cu agenţi chimici

ridicarea temperaturii

filtrarea prin filtre care se udă cu mediu de dispersie dar nu cu faza dispersată

acţiunea mecanică

trecerea unui curent continuu sau alternativ

Proprietăţile superficial active ale substanţelor tensioactive negative pentru protecţia apelor

sunt utilizate din plin pentru spălare şi curăţire Pe licircngă proprietăţile chimice deosebite

caracteristice moleculelor acestor substanţe proprietăţile care intervin icircn fenomenele de suprafaţă

au contribuit la răspicircndirea lor rapidă pe piaţa mondială icircnlocuind icircn cea mai mare parte săpunul

al cărei folosire se numără icircn milenii

II24 Spumarea

Spumele sicircnt dispersii concentrate icircn gaze Din punct de vedere al dispersiei este mai just să se

considere spumele ca lichide dispersate laminar icircn gaze decicirct ca gaze puţin dispersate icircntr-o

cantitate mică de lichid

Bula de gaz formată icircn interiorul lichidului are pe suprafaţa de separaţie gaz-lichid un strat de

absorbţie care se găseşte icircn echilibru cu soluţia icircnconjurătoare Gazul din interiorul bulei nu

suportă numai presiune exterioară dar şi presiunea forţelor superficiale Cicircnd sub acţiunea

diferenţei densităţilor bula se ridică la suprafaţa lichidului se antrenează o parte de lichid sub

formă de peliculă superficială separată de cea existentă icircn prealabil printr-un strat de lichid Bula

ridicată la suprafaţa lichidului intră icircn alte condiţii ca trecere din starea de echilibru icircn mediul

icircnconjurător icircntr-o stare de dezechilibru şi proprietăţile ei se schimbă Lichidul cuprins icircntre cele

două straturi superficiale (interior şi exterior) icircncepe să se scurgă aticirct sub acţiunea forţei gravitaţiei

cicirct şi presiunii straturilor superficiale

Spumele se formează icircn soluţii lichidele pure nu formează spume Substanţa care se adaugă

lichidului şi care contribuie la formarea spumei se numeşte spumant

9

Structura peliculei superficiale care icircnconjoară bula de aer la suprafaţa de separaţie cu soluţia

este următoarea pelicula superficială interioară (primul strat de absorbţie) stratul interior de lichid

şi pelicula superficială exterioară (al doilea strat de absorbţie) Pentru formarea peliculei de

absorbţie este necesară prezenţa substanţelor tensioactive Stabilitatea spumei depinde nu numai de

activitatea superficială a spumantului ci şi de rezistenţa peliculei de absorbţie pe care acesta o

formează La ricircndul ei rezistenţa spumei depinde de structura peliculei Spuma este stabilă

datorită presiunii interne a gazului cu cicirct celulele spumei sicircnt mai mici cu aticirct este mai mare

presiunea gazului din ele O spumă stabilă trebuie să aibă o rezistenţă mecanică crescută aceasta

se poate obţine prin prepararea unei spume cu celule mici cu straturi superficiale rezistente (icircn

deosebi cu spumanţi coloidali)

Spumele se pot distruge pe cale mecanică sau pe cale chimică prin icircnlocuirea spumantului din

stratul superficial al peliculei cu substanţe care se absorb uşor dar care dau pelicule lichide puţin

rezistente

II25 Umectarea

Pentru evaluarea puterii de udare se aplică de la caz la cazmetode specifice icircn funcţie de

domeniul de utilizare

Icircn cazul determinării udării suprafeţelor solide criteriul principal icircl constituie mărimea

unghiului de racordare la interfaţa lichid-solid-aer

II26 Spălarea

Prin spălare se icircnţelege curăţirea suprafeţei unui obiect solid cu soluţie apoasă a unei substanţe

tensioactive printr-un proces care implică o acţiune fizico-chimică complexă Fenomenul complex

al spălării este datorat icircn mare măsură acţiunii superficiale a soluţiilor de săpun sau detergenţi

adică proprietăţii de a se adsorbi icircn soluţie apoasă la suprafaţa de separare a celor două faze

(soluţie-corp solid soluţie murdărie şi soluţie aer) cu formarea pe aceste suprafeţe a peliculelor de

adsorbţie

Schematic procesul de spălare efectuat cu agenţi solubili icircn apă constă icircn

reducerea tensiunilor la interfaţa apă-murdărie datorită puterii de icircnmuiere-udare a

agentului folosit

emulsionarea icircn apa de spălare a grăsimilor sau a altor emulgatori prezenţi urmare a

puterii de emulsionare a agentului de spălare

10

menţinerea icircn stare de emulsie a murdăriei prezentă icircn apa de spălare datorită

coloizilor protectori pe care agentul de spălare icirci conţineicircn funcţie de tipul de emulsie

solubilizarea lianţilor murdăriei icircn apă datorită puterii dizolvante a produsului de

spălare de exemplu datorită alcalinităţii rezultate prin murdărirea componenţilor prin

ridicarea temperaturii existenţa unui anumi pH al flotei etc

punerea icircn suspensie a impurităţilor solide urmare a acţiunii defloculante a agentului

care de cele mai multe ori este maximă la concentraţii foarte mici

stabilizarea suspensiei de impurităţi solide inclusiv a emulgatorilor adsorbabili

datorită puterii adsorbante a produsului de spălare

Practic procesul de spălare decurge astfel icircn primul ricircnd soluţia de detergent sau săpun udă

suprafaţa şi pătrunde adicircnc icircn toate interstiţiile sau icircn capilare acolo unde apa pură nu poate

pătrunde Apoi murdăria insolubilă icircn apa pură este trecută icircn soluţie prin emulsionare sau

dizolvare micelară iar solidă ndash sub formă de dispersie-suspensie datorită puterii de peptizare şi de

coloid protector a agentului respectiv

Calitatea unui produs de spălare bun constă icircn a menţine cicirct mai mult starea de emulsie sau de

suspensie-dispersie pentru ca murdăria să nu se depună din nou pe ţesătură

Spuma are un rol important pentru micşorare tendinţei de redepunere deoarece aceasta conferă

stabilitate suspensiei Trebuie subliniat că aticirct icircndepărtare murdăriei prinsă puternic de ţesătură cicirct

şi formare spumei icircn timpul spălării sunt influenţate pozitiv şi de acţiune mecanică

Procesul de spălare depinde de următorii factori

obiectul şi tipul ţesăturii de spălat

natura murdăriei

structura detergentului

Activitatea superficială şi stabilitatea superficială a soluţiilor de săpun sau a altor produse de

spălare variază icircn funcţie de mai mulţi factori printre care temperaturaconcentraţia şi prezenţa

electroliţilor etc

Procesele de emulsionare şi spălare se bazează pe formarea micelelor care pot fi lamelare

sau sferice datorită orientării moleculelor polare de substanţă tensioactivă funcţie de afinitatea

faţă de mediu

11

II3 Adaosurile de condiţionare

Fabricarea şi folosirea detergenţilor fără nici un fel de adaosuri este manuală aticirct icircn cazul

condiţionărilor sub forma de praf sau granule cicirct şi ghiar sub forma lichidă La icircnceput sărurile

care icircnsoţeau detergenţii proveneau icircn mod neintenţionat chiar din procesul de fabricaţie sau erau

adăugate numai ca ingredient inert pentru diluarea produselor Astăzi alegerea şi dozarea

adaosurilor icircn alcătuirea unui produs de spălare prezinta aspecte ştiinţifice şi practice deosebit de

importante influenţicircnd foarte mult comportarea produsului finit la utilizare Astfel adaosurile pot

mări de cicircteva ori activitatea unui agent de suprafaţă icircnţelegicircnd prin aceasta că icircn prezenţa

adaosurilor se poate atinge un anumit efect cu o cantitate de cicircteva ori mai mică din acelaşi agent

de suprafaţă

Adaosurile de condiţionare sau simplu ldquoadaosurirdquo sicircnt substanţ ecare icircnsoţesc detergentul icircn

compoziţia unui produs de spălare şi care au ca efect icircmbunătăţirea proprietăţilor acestuia Icircn

străinătate s-a extins pentru aceste substanţe denumirea de ldquobuildersrdquo

Pentru sistematizarea studiului adaosurilor acestea din urmă sicircnt icircmpărţite icircn două mari

categorii ndash minerale şi organice ndash iar adaosurile minerale la ricircndul lor sicircnt icircmpărţite icircn electroliţi

neutrialcalini şi fosfaţi condensaţi ultimii fiind descrişi separat datorită proprietăţilor lor cu totul

speciale şi importanţei deosebite ca adaosuri icircn compoziţiile de spălare

II31 Adaosuri minerale

II311 Electroliţi neutri

Dintre electroliţii neutri icircn compoziţiile de spălare se folosesc cel mai frecvent ca

adaosurisulfaţii şi clorurile metalelor alcalino-pamicircntoase Icircnca in 1925 s-a brevetat metoda prin

care adaosul de săruri solubile icircn apă ca KCl NaCl Na2SO4 produce icircmbunătăţirea proprietăţilor

de udare ale alchil-naftalin-sulfonaţilor de sodiu

S-a studiat că amestecul de 40 dodecil-benzen-sulfonat de sodiu şi 60 de Na2SO4 este mai

eficace icircn ceea ce priveşte scăderea tensiunii superficiale a celei interfaciale şi spumarea de cicirct

dodecil-benzen-sulfonatul de 100

Redepunerea murdăriei din flotă pe fibră este defavorabil influenţată de prezenţa sulfatului de

sodiu

12

Efectul sinergetic al clorurii de sodiu şi al sulfatului de sodiu asupra puterii de spălare a unui

alchil-aril-sulfonat faţă de licircna gresată cu ulei mineral afost determinat măsuricircndu-se puterea de

spălare prin conţinutul de ulei reţinut de licircnă

Studiindu-se relaţiile dintre structura şi puterea de spălare a alchil-benzen-sulfonaţilor de sodiu

s-a pus icircn evidenţă efectul diferit al sulfatului de sodiu icircn funcţie de poziţia nucleului benzenic faţă

de lanţul alchil Rezultă că adaosuld de sulfat de sodiu are un efect defavorabil asupra 1-fenil-

dodecanului-sulfonat (cel mai puţin solubil din această serie) acest adaos are icircnsă un efect

favorabil asupra 3- şi 5-fenil-dodecanului sulfonat şi anume cu aticirct mai favorabilcu cicirct nucleul

benzenic este mai deplasat spre interiorul radicalului alchil

Pe cicircnd sulfaţii şi clorurile metalelor alcaline au picircnă la o anumită concentraţie (foarte mică icircn

cazul săpunului şi relativ mare icircn cazul detergenţilor) efecte similare aticirct asupra săpunurilor cicirct şi

asupra detergenţilor clorurile metalelor alcalino-pămicircntoase au efecte diferite Astfel icircn prezenţa

ionilor de calciu şi de magneziu săpunurile icircşi micşorează puterea de spălare pe cicircnd majoritatea

detergenţilor şi-o icircmbunătăţesc picircnă la o anumită limită de concentraţie a acestor ioni (mai mică de

cicirct icircn cazul ionilor metalelor alcaline) care depinde de natura detergentului după care puterea de

spălare scade

Icircn cazul clorurilor metalelor alcalino-pămicircntoase are de fapt loc icircn schimb ionic săpunul

respectiv sarea de sodiu a detergentului trecicircnd parţial sau total icircn sarea de calciu sau de

magneziu Săpunurile de calciu şi de magneziu fiind insolubile puterea de spalare a săpunului

scade proporţional cu creşterea concentraţiei acestora pe cind la majoritatea detergenţilor sarea de

calciu sau de magneziu are o solubilitate remarcabilă icircn apă (totuşi mult mai mică de cicirct sarea de

sodiu a detergenţilor) de aceea prin modificarea solubilităţilor se schimbă raportul dintre partea

molecular-dispersă şi partea coloid-dispersă icircn soluţie şi deci se modifică puterea de spălare Icircn

felul acesta se explică puterea mică de spălare a săpunurilor icircn apă durăprecum şi puterea de

spălare mai bună a majorităţii detergenţilor icircn apă picircn la o anumită duritate

Explicaţia efectelor sinergetice produse de adaosuri de sulfaţi sau de cloruri ale metalelor

alcaline icircn soluţiile de săpunsau de detergenţieste icircnsă complexă Ţinicircnd seama de teoria lui

Rebinder privind optimul coloidal electroliţii neutri intervin icircn soluţiile agenţilor de spălare ca

factori care modifică starea coloidală a lor deplasicircnd prin aceasta optimul coloidal

13

II312Electroliţi alcalini

Principalii electroliţi alcalini folosiţi ca adaosuri la condiţionarea produselor de spălare sicircnt

carbonaţiisilicaţii şi fosfaţii Icircn afară de aceştia se mai folosesc icircn foarte mica masură boraţii ndash

pentru alcalinitatea lor mică ndash şi hidroxidul de sodiu ndash pentru unele compoziţii de spălare a

metalelor Persărurile (perboraţii percarbonaţii) se utilizează ca adaosuri de icircnălbire formicircnd prin

aceasta o grupă distinctă

Pe licircngă caracterul lor general de electroliţi şi pe licircngă acţiunile specifice fiecărei clase de

electroliţi alcalini icircn parte adaosurile alcaline au ca proprietate caracteristică comună menţinerea

la o anumită valoare ridicată a pH-ului soluţiei avicircnd ca efect mărirea respingerii electrostatice

dintre fibră şi murdărie şi icircn consecinţă uşurarea procesului de spălare

Carbonalul de sodiu este folosit icircn general la condiţionarea produselor pentru spălări grele

Anastasiu şi colaboratorii săi studiind influenţa adaosurilor de carbonat de sodiu asupra puterii

de spălare a diferiţilor agenţi anionici de spălare ajung la concluzia că

1) trebuie diferenţiată acţiunea carbonatului de sodiu exercitată asupra soluţiilor de

săpun de cea exercitată asupra soluţiilor altor agenţi de suprafaţă deoarece icircn

cazul săpunului carbonatul de sodiu are şi rolul de tampon al hidrolizei

2) aticirct icircn cazul soluţiilor de săpun cicirct şi icircn cazul soluţiilor altor agenţi de suprafaţă

carbonatul de sodiu icircn funcţie de concentraţia sa icircn flotă şi de condiţiile de lucru

(natura şi concentraţia agentului de suprafaţă temperatura) acţionicircnd asupra

optimului coloidalpoate influenţa pozitiv sau negativ puterea de spălare

Icircn general pe cicircnd ceilalţi electroliţi se introduc de obicei icircn icircnsăşi compoziţia produşilor de

spălare carbonatul de sodiu se adaugă de multe ori de către utilizatori icircn flota de spălareşi nu icircn

toate cazurile icircntr-o proporţie corespunzătoare

Bicarbonatul de sodiu se foloseşte icircn special ca adaos icircn produsele pentru spălări finedatorită

pH-ului relativ scăzut al soluţiilor sale apoase icircn astfel de cazuri se adaugă bicarbonat picircnă la

10

Silicaţii prezintă icircn soluţie apoasă un pH foarte ridicat acţionicircnd astfel icircn mod eficace asupra

saponificării murdăriei cu conţinut de acizi graşi din care cauză alături de carbonat de sodiu ei se

utilizează cu succes ca adaosuri icircn compoziţia produselor pentru spălări grele dicircnd icircn special un

14

efect sinergetic bun icircn amestec cu alchil-aril-sulfonaţii de sodiu De asemenea silicaţii au o putere

bună de dispersie icircn special faţă de pigmenţii pe bază de siliciu care intră icircn mod frecvent icircn

compoziţia murdăriei precum şi un efect favorabil asupra icircmpiedicării redepunerii murdăriei pe

fibră din acest punct de vedere situicircndu-se imediat după fosfatul trisodic icircn clasa electroliţilor

alcalini Avicircnd o putere de udare foarte bună a suprafeţelor tarisilicaţii sicircnt icircn general utilizaţi mult

şi ca adaosuri la prepararea produselor pentru spălarea veselei şi a suprafeţelor tari

Dintre ortofosfaţi Na3PO4 prezintă icircn soluţie apoasă un pH ridicat deci o eficacitate bună

pentru icircndepărtarea acizilor graşi din compoziţia murdărieiicircnsoţită de o putere bună de

emulsionare Totodată este de remarcat că Na3PO4 are un efect anticoroziv faţă de materialele

fieroase Pentru anumite scopuri NaHPO4 prezintă avantajul unei alcalinităţi mai mici

Cerceticircndu-se problema produselor de spălare cu apă de mare s-a stabilit eficacitatea bună icircn

aceste condiţii a Na3PO4 icircn special icircmpreună cu Na2SO4 Astfel icircn amestec de 80 Na3PO4 12

Na2SO4 şi 8 alchil-aril-sulfonat de sodiu are un efect de spălare optim cu apă de mare echivalent

cu cel realizat de un amestec de 80 Na3PO4 ţi 20 alchil-aril-sulfonat

II313 Persărurile

Persărurile respectiv perboratul de sodiu sau percarbonatul de sodiu se folosesc icircn

amestecurile pentru spălări grele cu adaosuri de albire chimică (deoarece dezvoltă oxigen activ icircn

soluţie apoasă) O serie de cercetători au studiat problema stabilizării flotelor de spălare conţinicircnd

perboraţi sau percarbonaţi stabilizarea avicircnd ca scop realizarea unei degajări mai lente a

oxigenului activ Dintre stabilizatori fac parte silicaţii de magneziu fosfaţii condensaţi (icircn special

pirofosfatul) sărurile acizilor amino-policarboxilici (tip Trilon) Pe cicircnd cazul silicaţilor de

magneziu efectul de stabilizare se explică prin absorbţia agentului oxigenat pe suprafaţa mare a

silicatului coloidal dispersat icircn cazul celorlalţi agenţi efectul de stabilizare se explică prin

complexarea de către aceştia a ionilor metalici prezenţi (CuFeMn) care icircn caz contrar ar avea un

efect de grăbire a cedării oxigenului activ

II314 Fosfaţi condensaţi

Principalele proprietăţi ale fosfaţilor condensaţi datorită cărora sicircnt consideraţi ca adaosurile

cele mai importante icircn alcătuirea compoziţiilor produselor de spălare sicircnt

1 puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoase şi a metalelor grele

2 puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor

15

Puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoaseşi ai metalelor grele se

manifestă prin scoaterea acestora chiar din combinaţiile lor insolubile şi trecerea lor icircntr-o formă

solubilă icircn apă Picircnă de curicircnd proprietatea se atribuia formării de compecşi propriu zişi Icircn

ultimul timp această proprietate a fosfaţilor condensaţi s-a explicat printr-o bdquoinactivare

electrostaticărdquo a ionilor metalelor alcalino-pămicircntoase şi ai metalelor grele atraşi icircntr-un nor de

contraioni de către polianionul puternic icircncărcat al fosfatului condensat

Practic această propritate a fosfaţilor condensaţi are ca rezultat o serie de efecte foarte

importante camicşorarea sau chiar evitarea icircncrustării fibrelor textile icircn urma depunerii

combinaţiilor insolubile evitarea icircngălbenirii materialului textil icircn urma unor spălări reepetate prin

icircmpiedicarea depunerii combinaţiilor de fier din apă precum şi micşorarea efectului de degradare

oxidativă a fibrei prin icircmpiedicarea depunerii pe ţesătură a combinaţiilor de cupru sau de

fiercatalizicircnd această degradare Icircn acelaşi timp la spălare cu săpun şi cu apă dură se realizeză o

economie de produs de spălare prin solubilizarea precipitatului inactiv de săpun de calciu sau de

magneziu

Puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor se manifestă prin dispersia icircncrustaţiilor

depuse pe fibră şi a pigmenţilor din murdărie icircn felul acesta se micşorează redepunerea murdăriei

pe materialul textil icircn timpul procesului de spălare

Icircn afară de proprietăţile menţionate la alegerea tipurilor de fosfaţi pentru condiţionarea unui

produs de spălare scindarea hidrolitică şi hidroscopicitatea au o deosebită importanţă Ţinicircnd

seama de tehnologia modernă de uscare icircn turn a produselor de spălare trebuie utilizaţi fosfaţii la

care se produce o scindare hidrolitică cicirct mai redusă dacă icircnsă fosfatul se introduce icircn compoziţia

produsului de spălare icircn stare uscată scindarea hidrolitică nu constituie o problemă De asemenea

hidroscopicitatea fosfatului fiind conferită şi produsului de spălare icircn care acesta intră drept

component vor trebui aleşi fosfaţi cicirct mai nehigroscopici pentru produsele de spălare condiţionate

icircn formă uscată această caracteristică nu interesează icircn cazul produselor condiţionate icircn formă

lichidă

Higroscopicitatea fosfaţilor condensaţi variază icircn acelaşi sens cu scindarea hidrolitică

hexametafosfatul fiind cel mai higroscopic tripolifosfatulmai puţin higroscopiciar pirofosfatul

practic nehigroscopic

16

Ţinicircnd seama de efectul puternic de scindare hidrolitică şi de hidgroscopicitatea sa accentuată

hexametafosfatul este inutilizabil la fabricarea produselor moderne de spălareuscate icircn turndupă

condiţionarea icircn faza lichidă

Tripolifosfatul este cel mai important fosfat condensat pentru condiţionarea produselor de

spălare

Pirofosfatul cu toate că este superior icircn ceea ce priveşte lipsa de scindare hidrolitică şi de

higroscopicitate nu reprezintă totuşi un produs important pentru a fi folosit singur la condiţionarea

produselor de spălare El constituie icircnsă un produs apreciat dacă este folosit icircn acest scop icircn

amestec cu tripolifosfatul

Datorită efectului pe care fosfaţii condensaţi icircl au asupra proprietăţilor de suprafaţă ale

detergenţilor icircn prezent nu se mai fabrică produse de spălare pe bază de detrgenţi fără aceste

adaosuri

Adaosurile de fosfaţi condensaţi au un efect considerabil de icircmbunătăţire a puterii de spălare a

alchil-aril-sulfonaţilor a detergenţilor neionici şi o acţiune bună asupra puterii de spumare a

detergenţilor dar nu totdeauna asupra stabilităţii spumei

Icircn afară de adaosurile minerale solubile descrise mai trebuie menţionate adaosurile minerale

insolubile icircn apăca betonita caolinul pămicircntul de infuzorii etc Betonita şi caolinul au un efect

marcat de coloid protector

II32 ADAOSURI ORGANICE

II321 Adaosuri coloidale

Adaosurile coloidale au asupra produselor de spălare o serie de efecte dintre care cel mai

important este acela de a micşora tendinţa de redepunere a murdăriei pe fibră icircn timpul procesului

de spălare respectiv de a mări puterea de defloculare

Dintre adaosurile coloidale cea mai mare importanţă o are carboxi-metil-celuloza (CMC)

Diferitele carboxi-metil-celulpze constau dintr-un amestec de macromolecule cu diferite grade de

polimerizare şi diferite grade de substituţie Soluţiile lor apoase au un caracter coloidal prezenticircnd

anomalii de vicircscozitate icircn domeniile concentraţiilor mici Deşi sicircnt combinaţii macromoleculare

tipice proprietăţile soluţiilor apoase de carboxi-metil-celulozicirc se apropie de cele ale electroliţilor

coloidali prin caracterul puternic heteropolar al macromoleculei

17

Asupra soluţiilor de săpun carboxi-metil-celuloza nu are un efect de mărire a puterii de

spumare icircnsă are un efect important de mărire a stabilităţii spumei

Carboxi-metil-celuloza icircmbunătpţeşte puterea de spălare a detergenţilor şi stabilitatea spumei

soluţiilor agenţilor de suprafaţă Principalul efect este icircnsă cel de menţinere icircn suspensie a

murdăriei şi de icircmpiedicare a redepunerii acesteia pe fibră icircn timpul spălării

La folosirea ca adaos icircn compoziţiile de spălare carboxi-metil-celuloza produce deci

icircmbunătăţirea puterii de spălare stabiliteată spuma măreşte puterea de emulsionare Icircn ceea ce

priveşte menţinerea icircn suspensie a murdăriei dizolvate de pe fibră şi icircmpiedicarea redepunerii

acesteea icircn timpul spălării ea depăşeşte orice alt adaos cunoscul picircnă icircn prezent fiind la fel de

importantă ca şi fosfaţii condensaţi

II4 Autoșamponul

Autoșamponul este o soluție apoasă a substanțelor tensioactive anionice și neionice El

trebuie să conţină ingrediente care se disting prin proprietăţi de curăţare mai mari şi icircn acelaşi

timp neagresive faţă de vopsea metal si suprafețe din plastic Din substanțele tensioactive

neionice cele mai recomendate sunt alcoolii etoxilați (alcoolul tridecil alcoolul cetostearil)

Aceste substanțe au tensiune superficială scăzută umectare și dispersie bună sunt stabili icircn acizi

și baze toleranți la apa dură Din substanțele tensioactive anionice sunt recomandați mono- și

diesterii ai acidului fosforic Ei sunt stabili icircn mediul alcalin icircnlătură bine murdăria și au un efect

antiseptic și anticoroziv La adăugarea laurilsirkozinatului de sodiu se observa o icircnbunătățire a

proprietății de spălare și spumare Prezența cerurilor sintetice icircn compoziția autoșamponului icirci

confera automobilului o protecție suplimentară și o strălucire intensă Adăugarea unor

componente rezistente la coroziune (aminoderivați ai acidului boric) ndash este deosebit de actual

pentru proprietarii de autoturisme pe piața internă

Șamponurile pentru curățare fără contact sunt din ce icircn ce mai populare pe piață și sunt

potrivite pentru toate tipurile de automobile Acest tip de produs include suplimentar o bază tare

sticlă topită și adios de gelatin pentru inhibarea ionilor de Ca2+ Mg2+ Fe3+ Aceste componente

distruge eficient legatura dintre murdărie și suprafață sunt stabile icircn mediu acid și basic au

propietăți antistatice iar cu anionii substanțelor tensioactive formează compuși complecși

marind stabilitatea spumei

18

IIIPARTEA EXPERIMENTALĂ

III1Aparatematerial și reactivi

Aparate

Thermostat TC ndash 16 cronometru cicircntar ethnic termometru stativ metallic exicator(umplut

cu CaCl2) suport pentru exicator pipette baloane cotate cilindru de 500 ml picirclnie cești Petre

Reactivi

Na2CO3 Trilon B apă distilată apă amoniacală

Materiale

Hicircrtie de filtru nisip ciment ulei de motor ulei de floarea soarelui materie de bumbac pară

III2 metodica lucrărilor de cercetare

III21Metoda de prelevare a probelor lichide

Dacă produsul de analizat este limpede și omogen atunci el este amestecat manual apoi se

cicircntărește cu ajutorul unei colbe sau pipete și se ia cantitatea necesară pentru o probă de

laborator La amestecare este necesar de a avea grijă ca icircn probă să se formeze cicirct mai puțină

spumă și perderile de substanță să se reducă la maximum

Dacă produsul analizat este tulbure și conține icircn volumul său particole solide icircn suspensie el

este amestecat cu ajutorul centrifugii apoi după centrifugare se icircnlătură partea lichidă de produs

Dacă produsul de analizat conține precipitat proba se icircncălzește atent picircnă la 300C picircnă cicircnd

precipitatul se dizolvă complet la amestecare sau nu se observă prezența cristalelor apoi se ia

cantitatea de probă necesară pentru analiza ulterioară

Se recomandă executarea analizei cicirct se poate de repede după prelevarea probei Dacă icircnsă

aceasta este impozibil proba se introduce imediat icircntr-un vas ermetic icircnchis colbă de sticlă sau

vas de plastic Se determină și se notează masa lui (nu se folosesc vase metalice) Proba se

păstrează cicirct mai mult timp icircn starea sa inițială picircnă la efectuarea analizei

III22Determinarea puterii de spumarea

III221Pregătirea pentru efectuarea analizei

Pregătirea unei probe de apă cu duritatea 535 și 357 mgechivl

19

Pentru pregtirea apei cu duritatea 535 mgechivl probele de sulfat de magneziu cu masa de

0107 g și clorurii de calciu cu masa de 0194 g (recalculate pentru sare deshidratată) cicircntărite

cu o eroare nu mai mare de 00002 g se dizolvă icircn apă distilată icircntr-o colbă de 1000 ml aducicircnd

volumul apei picircnă la cotă apoi se agită atent

III222 Pregătirea probei de analizat

Proba detergentului cu masa de 5 g cicircntărită cu o eroare nu mai mare de 001 g se ia icircntr-un

pahar chimic se dizolvă icircn 50-60 ml apă dură amestecindu-se picircnă la dizolvare completă

Soluția se toarnă icircn colbă se aduce la cota de 1000 ml cu apă dură și se amestecă avicircnd grijă să

nu se formeze spumă Pregătirea soluției se efectuează la temperatura de analiză cu o eroare de plusmn

50C Pentru fiecare analiză se cere de a pregăti nu mai puțin de 2 l soluție Soluția se pregătește

cu minim 30 min și maxim 2 ore icircnainte de efectuarea analizei

III223Pregătirea instalației

FigIII1 Instalația Ross-Mails

Toate părțile din sticlă a instalației se spală cu soluție cromică se clătește cu apă distilată picircnă la

icircnlăturarea completă a urmelor de acid și din nou se clătește cu soluție de analizat Țeava din inox icircn

20

decurs de 30 minute se menține icircn aburul amestecului dintre alcoolul etilic și tricloretilen (11) și se

clătește cu o cantitate mică de soluție de analizat

III224Efectuarea analizei

Proprietatea de aforma spumă se determină la temperatura de (50plusmn2) ordmC Cămașa de apă se

unește cu termostatul și se icircncălzește soluția din cămașă picircnă la temperatura necesară Concomotent

300 ml soluție de analizat se aduce picircnă la temperatura impusă de analiză Din această probă se iau

50 ml soluție și se toarnă icircntr-un cilindru cotat icircn așa mod ca să nu se formeze spumă Peste 10

minute cu ajutorul unei pare se ia soluție de analizat cu o pipetă icircn volum de 200 ml deasemmenea

eviticircnd formarea spumei Pipeta cu soluție se icircntărește pe stativ ca năsucul ei să se afle la o distanță

de 900 mm de nivelul soluției din cilindru și să se asigure căderea picăturilor direct icircn centrul

soluției din cilindru Apoi se deschide robinetul pipetei Odată cu căderea soluției din pipetă se

pornește cronometru și se măsoară icircnălțimea spumei formate icircn mm (H0 măs) Peste 5 minute se

măsoară icircnălțimea stratului de spumă format icircn mm (H5 măs)

Dacă nivelul spumei formate nu este uniform atunci ca icircnălțime a spumei se ia media

aritmetică dintre nivelul minim și cel maxim al icircnălțimii spumei Icircnaintea fiecărei analize se clătește

țeava cu apă distilată

Diferența dintre diametrele țevilor a diferitor aparate influențează asupra icircnălțimii spumei

formate Deaceea pentru fiecare aparat este necesar de a utiliza un coeficient de corecție cu ajutorul

căruia se recalculează icircnălțimea stratului de spumă determinat cu ajutorul aparatului a cărui

diametru interior al țevei este de 50 mm

K= (D12) 2500

D1 ndash diametrul interior al aparatului utilizat mm

2500 = (50)2 ndash diametrul interior al țevei aparatului standardmm

Calcularea rezultatului

Puterea de spumare (H0 și H5) icircn mm se calculează cu formula

H0 = H0 măs K

H5 = H5 măs K

H0 măs ndash icircnălțimea inițială a stratului de spumă mm

21

H5 măs ndash icircnălțimea stratului de spumă după 5 minute mm

K ndash coeficient de corecție

Stabilitatea spmei (S)

S = H5H0

H0 și H5 ndash icircnălțimile stratului de spumă recalculate mm

Ca rezultat final se ia media aritmetică a trei determinări paralele diferența dintre care nu

trebuie să fie de 10 mm

III23Determinarea capacității de spălare

III231 Pregătirea soluției de murdărire

Conținutul soluției de murdărire

Componența m g

Ulei de motor 50

Ulei de floarea-soarelui 50

Ciment 100

Nisip 50

NH4OH 35

III232 Murdărirea țesăturii cu soluția de murdărire

Dintr-o ficircșie de picircnză curată se taie cu foarfeca mostre de mărime 50 times 50 mm cu o eroare

admisibilă de plusmn 5 mm se marchează cu un pix de culoare albastră și se cicircntăresc Țesătura se

trece prin soluția de murdărire pe ambele părți Mostrele deja uscate se supun unui tratament

termic icircn cuptorul electric timp de 1 oră la temperatura de 60oC se icircmpachetează icircn pachete

de polietilen și se pastreaza la icircntuneric Mostrele sunt gata pentru determinare după 3 zile

din momentul pregatirii Termenul de valabilitate a țesăturilor murdare ndash un an cu condiția că

sunt păstrate icircn frigider

22

III233 Efectuarea lucrării

Pentru determinarea capacității de spălare se folosește picircnză care preventiv a fost spălată

și uscată icircn etuvă la temperatura de 105degC picircnă la masă constantă După care probele de

picircnză se murdăresc cu soluție de murdărire se lasă pentru trei zile să se usuce apoi se spală

cu soluțiie analizate Spălarea picircnzelor se face icircn borcane cu volumul de 1 litru introducicircnd

probele de picircnză icircn borcan și agiticircndu-le energic timp de 5 minute După care se clătește cu

apă rece agiticircnd energic timp de două minute După care probele de picircnză se usucă icircn etuvă

timp de o oră la temperatura de 105degC După care picircnzele se cicircntăresc la balanța analitică

Picircnzele se usucă aticirct curate cicirct și murdare

Capacitatea de spălare se determină icircn procente după formula

mm-ms mm-mc

mm ndash masa picircnzelor murdare g

ms ndash masa picircnzelor spălate g

mc ndash masa picircnzelor curate g

III24 Determinarea pH-ului

Pentru determinare se ia 10 grame de produs analizat cu o exactitate de 001 g pH - metrul se

calibrează icircn conformitate cu instrucţiunile producătorului cu ajutorul a două soluţii

tampon standard cu valoarea pH-ului mai mică şi mai mare decacirct cea a soluţiei de analizat nu mai

puțin de 1 unitate la temperature (20 plusmn 1) degCDupă calibrare electrozii se spală cu apă iar mai

apoi cu soluția analizată Soluția se amestecă se toarnă o cantitate suficientă icircn vasul de

măsurare şi se coboară electrozii După ce indicațiile pH-metrului vor fi stabile timp de 1 minută

se icircnregistrează datele Măsurările se repetă cu o nouă porțiune de soluție Icircn cazul icircn

care rezultatul masurării a doua se deosebește de primul cu 01 unitați de pH sau mai multse

efectuiază și a treia măsurareIcircn cazul icircn care nici a treia măsurare nu ne ajută sa determinăm exact

pH-ulse repetă icircntreaga analizăinclusiv și calibrarea Valorile medii se rotungesc picircnă la

01 unităţi de pH Rezultatele sunt exprimate icircn unităţide pH la 20 degC

23

IV REZULTATE ȘI DISCUȚII

IV1Caracteristica produsului commercial Amfotensid B 5

Descriere soluție apoasă de cocamidopropyl betaina

Denumirea după INCI Cocamidopropyl Betaine

Formula de structură CH3

R ndash CO ndash NH ndash CH2CH2CH2 ndash N+ ndash CH2COONa Сl-

CH3

R-radical al uleiului de cocs

Caracteristicile fizico-chimice

Aspect la 20 deg C - lichid limpede

Reziduu uscat - 460 minim

fracţiunea de masă a clorurii de sodiu - 8 maxim

pH-ul produsului - 45 - 55

Caracter - amfoteri

Priorități

bull Uşor biodegradabile

bull Reduce efectul iritant al altor agenţi tensioactivi icircn formula

bull Are o mare capacitate de spumare

bull Icircngroşarea reteta

Icircntrebuințarea

Amphotensid B5 conține puține substanțe nocive și se combină bine cu tensidele

amfotere ce au structură de betaină și care icirci permite sa se unească cu substanțele

tensioactive anioniceneionice și cationice

Amphotensid B5 este adăugat la șamponurile pentru păr geluri de duș geluri pentru

veselă precum și la detergenții tehnici

Prin combinarea Amphotensid B5 cu eterul acidului sulfuric se reduc efectele sale iritante

asupra pielii și mucoaselor24

IV2 Studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra soluției

de lucru de cocamidopropyl betaină

Pentru studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra proprietăților fizico-

cimice a șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de

carbonat de 0 1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de

preparat și a probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au

fost determinate icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Tabelul III1

Prepararea soluției de șampon

w(Na2CO3) m(preparat)g m(Na2CO3)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(Na2CO3)g V(H2O) ml w(Na2CO3)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV21 Determinarea capacității de spumare

25

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de

cocamidopropyl betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

Instalația a fost montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce

eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat

la 20oC

FigIV1 formarea spumei icircn dependență de conținutul de carbonați icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că odată cu creșterea concentrației de carbonat icircn soluție crește și

capacitatea de formare a spumei Aceasta se icircnticircmplă din contul formării acidului carbonic icircn

urma hidrolizei carbonatului de natriu acesta la ricircndul său formează micele care măresc

icircnălțimea stratului de spumă După cum se vede din grafic pentru a mări icircnălțimea spumei este

destul 5 Na2CO3 deoarece mărirea concentrației de carbonat icircn continuare nu duce la schimbări

considerabile

IV22 Determinarea stabilității spumei

26

Stabilitatea spumei este raportul dintre icircnălţimea coloanei de spumă măsurate după 5 minute

la valoarea sa iniţială Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta a fost

luate icircn balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

FigIV2Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de carbonat de natriu icircn soluția

de lucru

Din grafic se observă că carbonații măresc stabilitatea spumei Icircn lipsa carbonaților

stabilitatea spumei este de 45 aceasta icircnseamnă că după 5 minute icircnălțimea spumei constituie

doar 45 din icircnălțimea inițială La adăugarea Na2CO3 1 stabilitatea spumei crește cu 28 iar la

adăugarea Na2CO3 5 constituie 87 și rămăne practic neschimbată pe parcursul măririi

concentrației de carbonat

IV23 Determinarea capacității de spălare

27

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea Na2CO3 au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu

apă dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a

turnat 05 litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute Temperatura soluţiei de

spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C) Icircn continuare totul s-a efectuat conform

metodicii

FigIV3 Variația capacității de spălare icircn față de conținutul de carbonat de natriu icircn

soluția de lucru

După cum se observă din grafic capacitatea de spălare se mărește o dată cu creșterea

concentrației de carbonat de natriu icircn soluție picircnă la concentrația de 5 a carbonatului iar

capacitatea de spălare la această concentrație este maximă Aceasta se icircnticircmplă din contul

formării acidului carbonic icircn urma hidrolizei carbonatului de natriu apoi excesul de acid

carbonic se depune pe suprafața materiei și astfel capacitatea de spălare scade Icircn produsele de

igienă-auto conținutul de carbonați nu trebuie să depășească 5 Astfel s-a demonstrat

experimental că conținutul optimal de carbonați icircl constituie 5

IV24 Determinarea pH-lui

28

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta au

fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi

acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină

egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de

3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări

Măsurările s-au efectuat la 20oC

FigIV4 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de carbonați

Din grafic se observă că mărirea concentrației de Na2CO3 duce la mărirea valorii pH-lui

Mărirea bruscă a pH-lui se datorează reacției de hidroliză cu formarea ionilor OH - care are loc icircn

soluție Na2CO3

- harr2Na+ + CO32-

CO32- + H2O harr HCO3

- + OH-

HCO3- + H2O harr H2CO3 + OH-

CO32- + 2H2O harr H2CO3 + 2 OH-

IV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru

de cocamidopropyl betaină

29

Pentru studiul influenței conținutului de Trilon B asupra proprietăților fizico-cimice a

șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de carbonat de 0

1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de preparat și a

probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au fost determinate

icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Prepararea soluției de șampon

w(EDTA) m(preparat)g m(EDTA)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(EDTA)g V(H2O) ml w(EDTA)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV31 Determinarea capacității de spumare

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

30

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

apare o tensiune superficială care depinde nu numai de natura lichidului ci şi de natura şi

concentraţia substanţei dizolvate respectiv polaritate alor

La suprafaţa de separaţie molecula substanţei adsorbite se va orienta către faza polară cu

radicalul său polar iar partea sa nepolară va fi icircnderptată spre faza nepolară Dispunicircndu-se icircn

acest fel moleculele adsorbite icircn stratul superficial micşorează asimetria cicircmpului de forţe

tensiunea superficială a soluţiei micşoricircndu-se deasemenea

II22 Emulsionarea

Emulsiile sicircnt sisteme disperse formate din două lichide nemiscibile La obţinerea emulsiilor

lucrul mecanic cheltuit conduce la mărirea energiei superficiale a sistemului valoarea acestuia

fiind egală cu produsul a doi factori ndash tensiunea superficială şi suprafaţa de separare a fazelor ndash şi

este cu aticirct mai mare cu cicirct gradul de dispersare este mai ridicat Cu cicirct energia icircnmagazinată este

mai mare cu aticirct emulsia este mai nestabilă tinzicircnd să micşoreze suprafaţa sistemului prin unirea

picăturilor icircn momentul ăn care ele vin icircn contact datorită mişcării browniene Problema care se

pune este de a micşora energia superficială care icircnsă nu se poate realiza prin reducerea suprafeţei

de separaţie a fazelor deoarece aceasta ar conduce la mărirea particulelor fazei disperse şi deci la

separarea lor sub influenţa gravitaţiei sau a forţei centrifuge La stabilizarea acestui

sistemcontribuie substanţele tensioactive introduse şi care se orientează faţă de mediu formicircnd

micele sferice sau lamelare

Stabilitatea unei emulsii caracterizează puterea de emulsionare a agentului de suprafaţă şi

depinde de concenraţia acestuia icircn emulsie

Cei mai folosiţi emulgatori sicircnt icircn general cei anionici şi neionici Dacă se consideră indicele

HLB (balanţa hidrofil-lipofilă) ca un criteriu de apreciere a emulsiilor se consideră că cei cu

valoare mai mică de 10 pe această serie sicircnt liofobi deci sicircnt emulsionanţi apă-ulei pe cicircnd cei cu

valoarea mai mare de 10 sicircnt hidrofili deci emulsionanţi ulei-apă

II23 Dezemulsionarea

Dezemulsionarea reprezintă operaţia de distrugere a emulsiei şi separare a componentelor icircn

două straturi distincte

8

Procesul de distrugere a emulsiilor poate fi accelerat prin toate modalităţile care duc la

micşorarea rezisrenţei peliculei de protecţie datorită emulgatorului Sunt indicate următoarele

metode

adăugarea de substanţe care se adsorb la suprafaţa de separaţie a particulelor emulsiilor

distrugicircnd rezistenţa peliculei prin inversarea tipului de emulsie

distrugerea peliculei cu agenţi chimici

ridicarea temperaturii

filtrarea prin filtre care se udă cu mediu de dispersie dar nu cu faza dispersată

acţiunea mecanică

trecerea unui curent continuu sau alternativ

Proprietăţile superficial active ale substanţelor tensioactive negative pentru protecţia apelor

sunt utilizate din plin pentru spălare şi curăţire Pe licircngă proprietăţile chimice deosebite

caracteristice moleculelor acestor substanţe proprietăţile care intervin icircn fenomenele de suprafaţă

au contribuit la răspicircndirea lor rapidă pe piaţa mondială icircnlocuind icircn cea mai mare parte săpunul

al cărei folosire se numără icircn milenii

II24 Spumarea

Spumele sicircnt dispersii concentrate icircn gaze Din punct de vedere al dispersiei este mai just să se

considere spumele ca lichide dispersate laminar icircn gaze decicirct ca gaze puţin dispersate icircntr-o

cantitate mică de lichid

Bula de gaz formată icircn interiorul lichidului are pe suprafaţa de separaţie gaz-lichid un strat de

absorbţie care se găseşte icircn echilibru cu soluţia icircnconjurătoare Gazul din interiorul bulei nu

suportă numai presiune exterioară dar şi presiunea forţelor superficiale Cicircnd sub acţiunea

diferenţei densităţilor bula se ridică la suprafaţa lichidului se antrenează o parte de lichid sub

formă de peliculă superficială separată de cea existentă icircn prealabil printr-un strat de lichid Bula

ridicată la suprafaţa lichidului intră icircn alte condiţii ca trecere din starea de echilibru icircn mediul

icircnconjurător icircntr-o stare de dezechilibru şi proprietăţile ei se schimbă Lichidul cuprins icircntre cele

două straturi superficiale (interior şi exterior) icircncepe să se scurgă aticirct sub acţiunea forţei gravitaţiei

cicirct şi presiunii straturilor superficiale

Spumele se formează icircn soluţii lichidele pure nu formează spume Substanţa care se adaugă

lichidului şi care contribuie la formarea spumei se numeşte spumant

9

Structura peliculei superficiale care icircnconjoară bula de aer la suprafaţa de separaţie cu soluţia

este următoarea pelicula superficială interioară (primul strat de absorbţie) stratul interior de lichid

şi pelicula superficială exterioară (al doilea strat de absorbţie) Pentru formarea peliculei de

absorbţie este necesară prezenţa substanţelor tensioactive Stabilitatea spumei depinde nu numai de

activitatea superficială a spumantului ci şi de rezistenţa peliculei de absorbţie pe care acesta o

formează La ricircndul ei rezistenţa spumei depinde de structura peliculei Spuma este stabilă

datorită presiunii interne a gazului cu cicirct celulele spumei sicircnt mai mici cu aticirct este mai mare

presiunea gazului din ele O spumă stabilă trebuie să aibă o rezistenţă mecanică crescută aceasta

se poate obţine prin prepararea unei spume cu celule mici cu straturi superficiale rezistente (icircn

deosebi cu spumanţi coloidali)

Spumele se pot distruge pe cale mecanică sau pe cale chimică prin icircnlocuirea spumantului din

stratul superficial al peliculei cu substanţe care se absorb uşor dar care dau pelicule lichide puţin

rezistente

II25 Umectarea

Pentru evaluarea puterii de udare se aplică de la caz la cazmetode specifice icircn funcţie de

domeniul de utilizare

Icircn cazul determinării udării suprafeţelor solide criteriul principal icircl constituie mărimea

unghiului de racordare la interfaţa lichid-solid-aer

II26 Spălarea

Prin spălare se icircnţelege curăţirea suprafeţei unui obiect solid cu soluţie apoasă a unei substanţe

tensioactive printr-un proces care implică o acţiune fizico-chimică complexă Fenomenul complex

al spălării este datorat icircn mare măsură acţiunii superficiale a soluţiilor de săpun sau detergenţi

adică proprietăţii de a se adsorbi icircn soluţie apoasă la suprafaţa de separare a celor două faze

(soluţie-corp solid soluţie murdărie şi soluţie aer) cu formarea pe aceste suprafeţe a peliculelor de

adsorbţie

Schematic procesul de spălare efectuat cu agenţi solubili icircn apă constă icircn

reducerea tensiunilor la interfaţa apă-murdărie datorită puterii de icircnmuiere-udare a

agentului folosit

emulsionarea icircn apa de spălare a grăsimilor sau a altor emulgatori prezenţi urmare a

puterii de emulsionare a agentului de spălare

10

menţinerea icircn stare de emulsie a murdăriei prezentă icircn apa de spălare datorită

coloizilor protectori pe care agentul de spălare icirci conţineicircn funcţie de tipul de emulsie

solubilizarea lianţilor murdăriei icircn apă datorită puterii dizolvante a produsului de

spălare de exemplu datorită alcalinităţii rezultate prin murdărirea componenţilor prin

ridicarea temperaturii existenţa unui anumi pH al flotei etc

punerea icircn suspensie a impurităţilor solide urmare a acţiunii defloculante a agentului

care de cele mai multe ori este maximă la concentraţii foarte mici

stabilizarea suspensiei de impurităţi solide inclusiv a emulgatorilor adsorbabili

datorită puterii adsorbante a produsului de spălare

Practic procesul de spălare decurge astfel icircn primul ricircnd soluţia de detergent sau săpun udă

suprafaţa şi pătrunde adicircnc icircn toate interstiţiile sau icircn capilare acolo unde apa pură nu poate

pătrunde Apoi murdăria insolubilă icircn apa pură este trecută icircn soluţie prin emulsionare sau

dizolvare micelară iar solidă ndash sub formă de dispersie-suspensie datorită puterii de peptizare şi de

coloid protector a agentului respectiv

Calitatea unui produs de spălare bun constă icircn a menţine cicirct mai mult starea de emulsie sau de

suspensie-dispersie pentru ca murdăria să nu se depună din nou pe ţesătură

Spuma are un rol important pentru micşorare tendinţei de redepunere deoarece aceasta conferă

stabilitate suspensiei Trebuie subliniat că aticirct icircndepărtare murdăriei prinsă puternic de ţesătură cicirct

şi formare spumei icircn timpul spălării sunt influenţate pozitiv şi de acţiune mecanică

Procesul de spălare depinde de următorii factori

obiectul şi tipul ţesăturii de spălat

natura murdăriei

structura detergentului

Activitatea superficială şi stabilitatea superficială a soluţiilor de săpun sau a altor produse de

spălare variază icircn funcţie de mai mulţi factori printre care temperaturaconcentraţia şi prezenţa

electroliţilor etc

Procesele de emulsionare şi spălare se bazează pe formarea micelelor care pot fi lamelare

sau sferice datorită orientării moleculelor polare de substanţă tensioactivă funcţie de afinitatea

faţă de mediu

11

II3 Adaosurile de condiţionare

Fabricarea şi folosirea detergenţilor fără nici un fel de adaosuri este manuală aticirct icircn cazul

condiţionărilor sub forma de praf sau granule cicirct şi ghiar sub forma lichidă La icircnceput sărurile

care icircnsoţeau detergenţii proveneau icircn mod neintenţionat chiar din procesul de fabricaţie sau erau

adăugate numai ca ingredient inert pentru diluarea produselor Astăzi alegerea şi dozarea

adaosurilor icircn alcătuirea unui produs de spălare prezinta aspecte ştiinţifice şi practice deosebit de

importante influenţicircnd foarte mult comportarea produsului finit la utilizare Astfel adaosurile pot

mări de cicircteva ori activitatea unui agent de suprafaţă icircnţelegicircnd prin aceasta că icircn prezenţa

adaosurilor se poate atinge un anumit efect cu o cantitate de cicircteva ori mai mică din acelaşi agent

de suprafaţă

Adaosurile de condiţionare sau simplu ldquoadaosurirdquo sicircnt substanţ ecare icircnsoţesc detergentul icircn

compoziţia unui produs de spălare şi care au ca efect icircmbunătăţirea proprietăţilor acestuia Icircn

străinătate s-a extins pentru aceste substanţe denumirea de ldquobuildersrdquo

Pentru sistematizarea studiului adaosurilor acestea din urmă sicircnt icircmpărţite icircn două mari

categorii ndash minerale şi organice ndash iar adaosurile minerale la ricircndul lor sicircnt icircmpărţite icircn electroliţi

neutrialcalini şi fosfaţi condensaţi ultimii fiind descrişi separat datorită proprietăţilor lor cu totul

speciale şi importanţei deosebite ca adaosuri icircn compoziţiile de spălare

II31 Adaosuri minerale

II311 Electroliţi neutri

Dintre electroliţii neutri icircn compoziţiile de spălare se folosesc cel mai frecvent ca

adaosurisulfaţii şi clorurile metalelor alcalino-pamicircntoase Icircnca in 1925 s-a brevetat metoda prin

care adaosul de săruri solubile icircn apă ca KCl NaCl Na2SO4 produce icircmbunătăţirea proprietăţilor

de udare ale alchil-naftalin-sulfonaţilor de sodiu

S-a studiat că amestecul de 40 dodecil-benzen-sulfonat de sodiu şi 60 de Na2SO4 este mai

eficace icircn ceea ce priveşte scăderea tensiunii superficiale a celei interfaciale şi spumarea de cicirct

dodecil-benzen-sulfonatul de 100

Redepunerea murdăriei din flotă pe fibră este defavorabil influenţată de prezenţa sulfatului de

sodiu

12

Efectul sinergetic al clorurii de sodiu şi al sulfatului de sodiu asupra puterii de spălare a unui

alchil-aril-sulfonat faţă de licircna gresată cu ulei mineral afost determinat măsuricircndu-se puterea de

spălare prin conţinutul de ulei reţinut de licircnă

Studiindu-se relaţiile dintre structura şi puterea de spălare a alchil-benzen-sulfonaţilor de sodiu

s-a pus icircn evidenţă efectul diferit al sulfatului de sodiu icircn funcţie de poziţia nucleului benzenic faţă

de lanţul alchil Rezultă că adaosuld de sulfat de sodiu are un efect defavorabil asupra 1-fenil-

dodecanului-sulfonat (cel mai puţin solubil din această serie) acest adaos are icircnsă un efect

favorabil asupra 3- şi 5-fenil-dodecanului sulfonat şi anume cu aticirct mai favorabilcu cicirct nucleul

benzenic este mai deplasat spre interiorul radicalului alchil

Pe cicircnd sulfaţii şi clorurile metalelor alcaline au picircnă la o anumită concentraţie (foarte mică icircn

cazul săpunului şi relativ mare icircn cazul detergenţilor) efecte similare aticirct asupra săpunurilor cicirct şi

asupra detergenţilor clorurile metalelor alcalino-pămicircntoase au efecte diferite Astfel icircn prezenţa

ionilor de calciu şi de magneziu săpunurile icircşi micşorează puterea de spălare pe cicircnd majoritatea

detergenţilor şi-o icircmbunătăţesc picircnă la o anumită limită de concentraţie a acestor ioni (mai mică de

cicirct icircn cazul ionilor metalelor alcaline) care depinde de natura detergentului după care puterea de

spălare scade

Icircn cazul clorurilor metalelor alcalino-pămicircntoase are de fapt loc icircn schimb ionic săpunul

respectiv sarea de sodiu a detergentului trecicircnd parţial sau total icircn sarea de calciu sau de

magneziu Săpunurile de calciu şi de magneziu fiind insolubile puterea de spalare a săpunului

scade proporţional cu creşterea concentraţiei acestora pe cind la majoritatea detergenţilor sarea de

calciu sau de magneziu are o solubilitate remarcabilă icircn apă (totuşi mult mai mică de cicirct sarea de

sodiu a detergenţilor) de aceea prin modificarea solubilităţilor se schimbă raportul dintre partea

molecular-dispersă şi partea coloid-dispersă icircn soluţie şi deci se modifică puterea de spălare Icircn

felul acesta se explică puterea mică de spălare a săpunurilor icircn apă durăprecum şi puterea de

spălare mai bună a majorităţii detergenţilor icircn apă picircn la o anumită duritate

Explicaţia efectelor sinergetice produse de adaosuri de sulfaţi sau de cloruri ale metalelor

alcaline icircn soluţiile de săpunsau de detergenţieste icircnsă complexă Ţinicircnd seama de teoria lui

Rebinder privind optimul coloidal electroliţii neutri intervin icircn soluţiile agenţilor de spălare ca

factori care modifică starea coloidală a lor deplasicircnd prin aceasta optimul coloidal

13

II312Electroliţi alcalini

Principalii electroliţi alcalini folosiţi ca adaosuri la condiţionarea produselor de spălare sicircnt

carbonaţiisilicaţii şi fosfaţii Icircn afară de aceştia se mai folosesc icircn foarte mica masură boraţii ndash

pentru alcalinitatea lor mică ndash şi hidroxidul de sodiu ndash pentru unele compoziţii de spălare a

metalelor Persărurile (perboraţii percarbonaţii) se utilizează ca adaosuri de icircnălbire formicircnd prin

aceasta o grupă distinctă

Pe licircngă caracterul lor general de electroliţi şi pe licircngă acţiunile specifice fiecărei clase de

electroliţi alcalini icircn parte adaosurile alcaline au ca proprietate caracteristică comună menţinerea

la o anumită valoare ridicată a pH-ului soluţiei avicircnd ca efect mărirea respingerii electrostatice

dintre fibră şi murdărie şi icircn consecinţă uşurarea procesului de spălare

Carbonalul de sodiu este folosit icircn general la condiţionarea produselor pentru spălări grele

Anastasiu şi colaboratorii săi studiind influenţa adaosurilor de carbonat de sodiu asupra puterii

de spălare a diferiţilor agenţi anionici de spălare ajung la concluzia că

1) trebuie diferenţiată acţiunea carbonatului de sodiu exercitată asupra soluţiilor de

săpun de cea exercitată asupra soluţiilor altor agenţi de suprafaţă deoarece icircn

cazul săpunului carbonatul de sodiu are şi rolul de tampon al hidrolizei

2) aticirct icircn cazul soluţiilor de săpun cicirct şi icircn cazul soluţiilor altor agenţi de suprafaţă

carbonatul de sodiu icircn funcţie de concentraţia sa icircn flotă şi de condiţiile de lucru

(natura şi concentraţia agentului de suprafaţă temperatura) acţionicircnd asupra

optimului coloidalpoate influenţa pozitiv sau negativ puterea de spălare

Icircn general pe cicircnd ceilalţi electroliţi se introduc de obicei icircn icircnsăşi compoziţia produşilor de

spălare carbonatul de sodiu se adaugă de multe ori de către utilizatori icircn flota de spălareşi nu icircn

toate cazurile icircntr-o proporţie corespunzătoare

Bicarbonatul de sodiu se foloseşte icircn special ca adaos icircn produsele pentru spălări finedatorită

pH-ului relativ scăzut al soluţiilor sale apoase icircn astfel de cazuri se adaugă bicarbonat picircnă la

10

Silicaţii prezintă icircn soluţie apoasă un pH foarte ridicat acţionicircnd astfel icircn mod eficace asupra

saponificării murdăriei cu conţinut de acizi graşi din care cauză alături de carbonat de sodiu ei se

utilizează cu succes ca adaosuri icircn compoziţia produselor pentru spălări grele dicircnd icircn special un

14

efect sinergetic bun icircn amestec cu alchil-aril-sulfonaţii de sodiu De asemenea silicaţii au o putere

bună de dispersie icircn special faţă de pigmenţii pe bază de siliciu care intră icircn mod frecvent icircn

compoziţia murdăriei precum şi un efect favorabil asupra icircmpiedicării redepunerii murdăriei pe

fibră din acest punct de vedere situicircndu-se imediat după fosfatul trisodic icircn clasa electroliţilor

alcalini Avicircnd o putere de udare foarte bună a suprafeţelor tarisilicaţii sicircnt icircn general utilizaţi mult

şi ca adaosuri la prepararea produselor pentru spălarea veselei şi a suprafeţelor tari

Dintre ortofosfaţi Na3PO4 prezintă icircn soluţie apoasă un pH ridicat deci o eficacitate bună

pentru icircndepărtarea acizilor graşi din compoziţia murdărieiicircnsoţită de o putere bună de

emulsionare Totodată este de remarcat că Na3PO4 are un efect anticoroziv faţă de materialele

fieroase Pentru anumite scopuri NaHPO4 prezintă avantajul unei alcalinităţi mai mici

Cerceticircndu-se problema produselor de spălare cu apă de mare s-a stabilit eficacitatea bună icircn

aceste condiţii a Na3PO4 icircn special icircmpreună cu Na2SO4 Astfel icircn amestec de 80 Na3PO4 12

Na2SO4 şi 8 alchil-aril-sulfonat de sodiu are un efect de spălare optim cu apă de mare echivalent

cu cel realizat de un amestec de 80 Na3PO4 ţi 20 alchil-aril-sulfonat

II313 Persărurile

Persărurile respectiv perboratul de sodiu sau percarbonatul de sodiu se folosesc icircn

amestecurile pentru spălări grele cu adaosuri de albire chimică (deoarece dezvoltă oxigen activ icircn

soluţie apoasă) O serie de cercetători au studiat problema stabilizării flotelor de spălare conţinicircnd

perboraţi sau percarbonaţi stabilizarea avicircnd ca scop realizarea unei degajări mai lente a

oxigenului activ Dintre stabilizatori fac parte silicaţii de magneziu fosfaţii condensaţi (icircn special

pirofosfatul) sărurile acizilor amino-policarboxilici (tip Trilon) Pe cicircnd cazul silicaţilor de

magneziu efectul de stabilizare se explică prin absorbţia agentului oxigenat pe suprafaţa mare a

silicatului coloidal dispersat icircn cazul celorlalţi agenţi efectul de stabilizare se explică prin

complexarea de către aceştia a ionilor metalici prezenţi (CuFeMn) care icircn caz contrar ar avea un

efect de grăbire a cedării oxigenului activ

II314 Fosfaţi condensaţi

Principalele proprietăţi ale fosfaţilor condensaţi datorită cărora sicircnt consideraţi ca adaosurile

cele mai importante icircn alcătuirea compoziţiilor produselor de spălare sicircnt

1 puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoase şi a metalelor grele

2 puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor

15

Puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoaseşi ai metalelor grele se

manifestă prin scoaterea acestora chiar din combinaţiile lor insolubile şi trecerea lor icircntr-o formă

solubilă icircn apă Picircnă de curicircnd proprietatea se atribuia formării de compecşi propriu zişi Icircn

ultimul timp această proprietate a fosfaţilor condensaţi s-a explicat printr-o bdquoinactivare

electrostaticărdquo a ionilor metalelor alcalino-pămicircntoase şi ai metalelor grele atraşi icircntr-un nor de

contraioni de către polianionul puternic icircncărcat al fosfatului condensat

Practic această propritate a fosfaţilor condensaţi are ca rezultat o serie de efecte foarte

importante camicşorarea sau chiar evitarea icircncrustării fibrelor textile icircn urma depunerii

combinaţiilor insolubile evitarea icircngălbenirii materialului textil icircn urma unor spălări reepetate prin

icircmpiedicarea depunerii combinaţiilor de fier din apă precum şi micşorarea efectului de degradare

oxidativă a fibrei prin icircmpiedicarea depunerii pe ţesătură a combinaţiilor de cupru sau de

fiercatalizicircnd această degradare Icircn acelaşi timp la spălare cu săpun şi cu apă dură se realizeză o

economie de produs de spălare prin solubilizarea precipitatului inactiv de săpun de calciu sau de

magneziu

Puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor se manifestă prin dispersia icircncrustaţiilor

depuse pe fibră şi a pigmenţilor din murdărie icircn felul acesta se micşorează redepunerea murdăriei

pe materialul textil icircn timpul procesului de spălare

Icircn afară de proprietăţile menţionate la alegerea tipurilor de fosfaţi pentru condiţionarea unui

produs de spălare scindarea hidrolitică şi hidroscopicitatea au o deosebită importanţă Ţinicircnd

seama de tehnologia modernă de uscare icircn turn a produselor de spălare trebuie utilizaţi fosfaţii la

care se produce o scindare hidrolitică cicirct mai redusă dacă icircnsă fosfatul se introduce icircn compoziţia

produsului de spălare icircn stare uscată scindarea hidrolitică nu constituie o problemă De asemenea

hidroscopicitatea fosfatului fiind conferită şi produsului de spălare icircn care acesta intră drept

component vor trebui aleşi fosfaţi cicirct mai nehigroscopici pentru produsele de spălare condiţionate

icircn formă uscată această caracteristică nu interesează icircn cazul produselor condiţionate icircn formă

lichidă

Higroscopicitatea fosfaţilor condensaţi variază icircn acelaşi sens cu scindarea hidrolitică

hexametafosfatul fiind cel mai higroscopic tripolifosfatulmai puţin higroscopiciar pirofosfatul

practic nehigroscopic

16

Ţinicircnd seama de efectul puternic de scindare hidrolitică şi de hidgroscopicitatea sa accentuată

hexametafosfatul este inutilizabil la fabricarea produselor moderne de spălareuscate icircn turndupă

condiţionarea icircn faza lichidă

Tripolifosfatul este cel mai important fosfat condensat pentru condiţionarea produselor de

spălare

Pirofosfatul cu toate că este superior icircn ceea ce priveşte lipsa de scindare hidrolitică şi de

higroscopicitate nu reprezintă totuşi un produs important pentru a fi folosit singur la condiţionarea

produselor de spălare El constituie icircnsă un produs apreciat dacă este folosit icircn acest scop icircn

amestec cu tripolifosfatul

Datorită efectului pe care fosfaţii condensaţi icircl au asupra proprietăţilor de suprafaţă ale

detergenţilor icircn prezent nu se mai fabrică produse de spălare pe bază de detrgenţi fără aceste

adaosuri

Adaosurile de fosfaţi condensaţi au un efect considerabil de icircmbunătăţire a puterii de spălare a

alchil-aril-sulfonaţilor a detergenţilor neionici şi o acţiune bună asupra puterii de spumare a

detergenţilor dar nu totdeauna asupra stabilităţii spumei

Icircn afară de adaosurile minerale solubile descrise mai trebuie menţionate adaosurile minerale

insolubile icircn apăca betonita caolinul pămicircntul de infuzorii etc Betonita şi caolinul au un efect

marcat de coloid protector

II32 ADAOSURI ORGANICE

II321 Adaosuri coloidale

Adaosurile coloidale au asupra produselor de spălare o serie de efecte dintre care cel mai

important este acela de a micşora tendinţa de redepunere a murdăriei pe fibră icircn timpul procesului

de spălare respectiv de a mări puterea de defloculare

Dintre adaosurile coloidale cea mai mare importanţă o are carboxi-metil-celuloza (CMC)

Diferitele carboxi-metil-celulpze constau dintr-un amestec de macromolecule cu diferite grade de

polimerizare şi diferite grade de substituţie Soluţiile lor apoase au un caracter coloidal prezenticircnd

anomalii de vicircscozitate icircn domeniile concentraţiilor mici Deşi sicircnt combinaţii macromoleculare

tipice proprietăţile soluţiilor apoase de carboxi-metil-celulozicirc se apropie de cele ale electroliţilor

coloidali prin caracterul puternic heteropolar al macromoleculei

17

Asupra soluţiilor de săpun carboxi-metil-celuloza nu are un efect de mărire a puterii de

spumare icircnsă are un efect important de mărire a stabilităţii spumei

Carboxi-metil-celuloza icircmbunătpţeşte puterea de spălare a detergenţilor şi stabilitatea spumei

soluţiilor agenţilor de suprafaţă Principalul efect este icircnsă cel de menţinere icircn suspensie a

murdăriei şi de icircmpiedicare a redepunerii acesteia pe fibră icircn timpul spălării

La folosirea ca adaos icircn compoziţiile de spălare carboxi-metil-celuloza produce deci

icircmbunătăţirea puterii de spălare stabiliteată spuma măreşte puterea de emulsionare Icircn ceea ce

priveşte menţinerea icircn suspensie a murdăriei dizolvate de pe fibră şi icircmpiedicarea redepunerii

acesteea icircn timpul spălării ea depăşeşte orice alt adaos cunoscul picircnă icircn prezent fiind la fel de

importantă ca şi fosfaţii condensaţi

II4 Autoșamponul

Autoșamponul este o soluție apoasă a substanțelor tensioactive anionice și neionice El

trebuie să conţină ingrediente care se disting prin proprietăţi de curăţare mai mari şi icircn acelaşi

timp neagresive faţă de vopsea metal si suprafețe din plastic Din substanțele tensioactive

neionice cele mai recomendate sunt alcoolii etoxilați (alcoolul tridecil alcoolul cetostearil)

Aceste substanțe au tensiune superficială scăzută umectare și dispersie bună sunt stabili icircn acizi

și baze toleranți la apa dură Din substanțele tensioactive anionice sunt recomandați mono- și

diesterii ai acidului fosforic Ei sunt stabili icircn mediul alcalin icircnlătură bine murdăria și au un efect

antiseptic și anticoroziv La adăugarea laurilsirkozinatului de sodiu se observa o icircnbunătățire a

proprietății de spălare și spumare Prezența cerurilor sintetice icircn compoziția autoșamponului icirci

confera automobilului o protecție suplimentară și o strălucire intensă Adăugarea unor

componente rezistente la coroziune (aminoderivați ai acidului boric) ndash este deosebit de actual

pentru proprietarii de autoturisme pe piața internă

Șamponurile pentru curățare fără contact sunt din ce icircn ce mai populare pe piață și sunt

potrivite pentru toate tipurile de automobile Acest tip de produs include suplimentar o bază tare

sticlă topită și adios de gelatin pentru inhibarea ionilor de Ca2+ Mg2+ Fe3+ Aceste componente

distruge eficient legatura dintre murdărie și suprafață sunt stabile icircn mediu acid și basic au

propietăți antistatice iar cu anionii substanțelor tensioactive formează compuși complecși

marind stabilitatea spumei

18

IIIPARTEA EXPERIMENTALĂ

III1Aparatematerial și reactivi

Aparate

Thermostat TC ndash 16 cronometru cicircntar ethnic termometru stativ metallic exicator(umplut

cu CaCl2) suport pentru exicator pipette baloane cotate cilindru de 500 ml picirclnie cești Petre

Reactivi

Na2CO3 Trilon B apă distilată apă amoniacală

Materiale

Hicircrtie de filtru nisip ciment ulei de motor ulei de floarea soarelui materie de bumbac pară

III2 metodica lucrărilor de cercetare

III21Metoda de prelevare a probelor lichide

Dacă produsul de analizat este limpede și omogen atunci el este amestecat manual apoi se

cicircntărește cu ajutorul unei colbe sau pipete și se ia cantitatea necesară pentru o probă de

laborator La amestecare este necesar de a avea grijă ca icircn probă să se formeze cicirct mai puțină

spumă și perderile de substanță să se reducă la maximum

Dacă produsul analizat este tulbure și conține icircn volumul său particole solide icircn suspensie el

este amestecat cu ajutorul centrifugii apoi după centrifugare se icircnlătură partea lichidă de produs

Dacă produsul de analizat conține precipitat proba se icircncălzește atent picircnă la 300C picircnă cicircnd

precipitatul se dizolvă complet la amestecare sau nu se observă prezența cristalelor apoi se ia

cantitatea de probă necesară pentru analiza ulterioară

Se recomandă executarea analizei cicirct se poate de repede după prelevarea probei Dacă icircnsă

aceasta este impozibil proba se introduce imediat icircntr-un vas ermetic icircnchis colbă de sticlă sau

vas de plastic Se determină și se notează masa lui (nu se folosesc vase metalice) Proba se

păstrează cicirct mai mult timp icircn starea sa inițială picircnă la efectuarea analizei

III22Determinarea puterii de spumarea

III221Pregătirea pentru efectuarea analizei

Pregătirea unei probe de apă cu duritatea 535 și 357 mgechivl

19

Pentru pregtirea apei cu duritatea 535 mgechivl probele de sulfat de magneziu cu masa de

0107 g și clorurii de calciu cu masa de 0194 g (recalculate pentru sare deshidratată) cicircntărite

cu o eroare nu mai mare de 00002 g se dizolvă icircn apă distilată icircntr-o colbă de 1000 ml aducicircnd

volumul apei picircnă la cotă apoi se agită atent

III222 Pregătirea probei de analizat

Proba detergentului cu masa de 5 g cicircntărită cu o eroare nu mai mare de 001 g se ia icircntr-un

pahar chimic se dizolvă icircn 50-60 ml apă dură amestecindu-se picircnă la dizolvare completă

Soluția se toarnă icircn colbă se aduce la cota de 1000 ml cu apă dură și se amestecă avicircnd grijă să

nu se formeze spumă Pregătirea soluției se efectuează la temperatura de analiză cu o eroare de plusmn

50C Pentru fiecare analiză se cere de a pregăti nu mai puțin de 2 l soluție Soluția se pregătește

cu minim 30 min și maxim 2 ore icircnainte de efectuarea analizei

III223Pregătirea instalației

FigIII1 Instalația Ross-Mails

Toate părțile din sticlă a instalației se spală cu soluție cromică se clătește cu apă distilată picircnă la

icircnlăturarea completă a urmelor de acid și din nou se clătește cu soluție de analizat Țeava din inox icircn

20

decurs de 30 minute se menține icircn aburul amestecului dintre alcoolul etilic și tricloretilen (11) și se

clătește cu o cantitate mică de soluție de analizat

III224Efectuarea analizei

Proprietatea de aforma spumă se determină la temperatura de (50plusmn2) ordmC Cămașa de apă se

unește cu termostatul și se icircncălzește soluția din cămașă picircnă la temperatura necesară Concomotent

300 ml soluție de analizat se aduce picircnă la temperatura impusă de analiză Din această probă se iau

50 ml soluție și se toarnă icircntr-un cilindru cotat icircn așa mod ca să nu se formeze spumă Peste 10

minute cu ajutorul unei pare se ia soluție de analizat cu o pipetă icircn volum de 200 ml deasemmenea

eviticircnd formarea spumei Pipeta cu soluție se icircntărește pe stativ ca năsucul ei să se afle la o distanță

de 900 mm de nivelul soluției din cilindru și să se asigure căderea picăturilor direct icircn centrul

soluției din cilindru Apoi se deschide robinetul pipetei Odată cu căderea soluției din pipetă se

pornește cronometru și se măsoară icircnălțimea spumei formate icircn mm (H0 măs) Peste 5 minute se

măsoară icircnălțimea stratului de spumă format icircn mm (H5 măs)

Dacă nivelul spumei formate nu este uniform atunci ca icircnălțime a spumei se ia media

aritmetică dintre nivelul minim și cel maxim al icircnălțimii spumei Icircnaintea fiecărei analize se clătește

țeava cu apă distilată

Diferența dintre diametrele țevilor a diferitor aparate influențează asupra icircnălțimii spumei

formate Deaceea pentru fiecare aparat este necesar de a utiliza un coeficient de corecție cu ajutorul

căruia se recalculează icircnălțimea stratului de spumă determinat cu ajutorul aparatului a cărui

diametru interior al țevei este de 50 mm

K= (D12) 2500

D1 ndash diametrul interior al aparatului utilizat mm

2500 = (50)2 ndash diametrul interior al țevei aparatului standardmm

Calcularea rezultatului

Puterea de spumare (H0 și H5) icircn mm se calculează cu formula

H0 = H0 măs K

H5 = H5 măs K

H0 măs ndash icircnălțimea inițială a stratului de spumă mm

21

H5 măs ndash icircnălțimea stratului de spumă după 5 minute mm

K ndash coeficient de corecție

Stabilitatea spmei (S)

S = H5H0

H0 și H5 ndash icircnălțimile stratului de spumă recalculate mm

Ca rezultat final se ia media aritmetică a trei determinări paralele diferența dintre care nu

trebuie să fie de 10 mm

III23Determinarea capacității de spălare

III231 Pregătirea soluției de murdărire

Conținutul soluției de murdărire

Componența m g

Ulei de motor 50

Ulei de floarea-soarelui 50

Ciment 100

Nisip 50

NH4OH 35

III232 Murdărirea țesăturii cu soluția de murdărire

Dintr-o ficircșie de picircnză curată se taie cu foarfeca mostre de mărime 50 times 50 mm cu o eroare

admisibilă de plusmn 5 mm se marchează cu un pix de culoare albastră și se cicircntăresc Țesătura se

trece prin soluția de murdărire pe ambele părți Mostrele deja uscate se supun unui tratament

termic icircn cuptorul electric timp de 1 oră la temperatura de 60oC se icircmpachetează icircn pachete

de polietilen și se pastreaza la icircntuneric Mostrele sunt gata pentru determinare după 3 zile

din momentul pregatirii Termenul de valabilitate a țesăturilor murdare ndash un an cu condiția că

sunt păstrate icircn frigider

22

III233 Efectuarea lucrării

Pentru determinarea capacității de spălare se folosește picircnză care preventiv a fost spălată

și uscată icircn etuvă la temperatura de 105degC picircnă la masă constantă După care probele de

picircnză se murdăresc cu soluție de murdărire se lasă pentru trei zile să se usuce apoi se spală

cu soluțiie analizate Spălarea picircnzelor se face icircn borcane cu volumul de 1 litru introducicircnd

probele de picircnză icircn borcan și agiticircndu-le energic timp de 5 minute După care se clătește cu

apă rece agiticircnd energic timp de două minute După care probele de picircnză se usucă icircn etuvă

timp de o oră la temperatura de 105degC După care picircnzele se cicircntăresc la balanța analitică

Picircnzele se usucă aticirct curate cicirct și murdare

Capacitatea de spălare se determină icircn procente după formula

mm-ms mm-mc

mm ndash masa picircnzelor murdare g

ms ndash masa picircnzelor spălate g

mc ndash masa picircnzelor curate g

III24 Determinarea pH-ului

Pentru determinare se ia 10 grame de produs analizat cu o exactitate de 001 g pH - metrul se

calibrează icircn conformitate cu instrucţiunile producătorului cu ajutorul a două soluţii

tampon standard cu valoarea pH-ului mai mică şi mai mare decacirct cea a soluţiei de analizat nu mai

puțin de 1 unitate la temperature (20 plusmn 1) degCDupă calibrare electrozii se spală cu apă iar mai

apoi cu soluția analizată Soluția se amestecă se toarnă o cantitate suficientă icircn vasul de

măsurare şi se coboară electrozii După ce indicațiile pH-metrului vor fi stabile timp de 1 minută

se icircnregistrează datele Măsurările se repetă cu o nouă porțiune de soluție Icircn cazul icircn

care rezultatul masurării a doua se deosebește de primul cu 01 unitați de pH sau mai multse

efectuiază și a treia măsurareIcircn cazul icircn care nici a treia măsurare nu ne ajută sa determinăm exact

pH-ulse repetă icircntreaga analizăinclusiv și calibrarea Valorile medii se rotungesc picircnă la

01 unităţi de pH Rezultatele sunt exprimate icircn unităţide pH la 20 degC

23

IV REZULTATE ȘI DISCUȚII

IV1Caracteristica produsului commercial Amfotensid B 5

Descriere soluție apoasă de cocamidopropyl betaina

Denumirea după INCI Cocamidopropyl Betaine

Formula de structură CH3

R ndash CO ndash NH ndash CH2CH2CH2 ndash N+ ndash CH2COONa Сl-

CH3

R-radical al uleiului de cocs

Caracteristicile fizico-chimice

Aspect la 20 deg C - lichid limpede

Reziduu uscat - 460 minim

fracţiunea de masă a clorurii de sodiu - 8 maxim

pH-ul produsului - 45 - 55

Caracter - amfoteri

Priorități

bull Uşor biodegradabile

bull Reduce efectul iritant al altor agenţi tensioactivi icircn formula

bull Are o mare capacitate de spumare

bull Icircngroşarea reteta

Icircntrebuințarea

Amphotensid B5 conține puține substanțe nocive și se combină bine cu tensidele

amfotere ce au structură de betaină și care icirci permite sa se unească cu substanțele

tensioactive anioniceneionice și cationice

Amphotensid B5 este adăugat la șamponurile pentru păr geluri de duș geluri pentru

veselă precum și la detergenții tehnici

Prin combinarea Amphotensid B5 cu eterul acidului sulfuric se reduc efectele sale iritante

asupra pielii și mucoaselor24

IV2 Studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra soluției

de lucru de cocamidopropyl betaină

Pentru studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra proprietăților fizico-

cimice a șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de

carbonat de 0 1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de

preparat și a probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au

fost determinate icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Tabelul III1

Prepararea soluției de șampon

w(Na2CO3) m(preparat)g m(Na2CO3)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(Na2CO3)g V(H2O) ml w(Na2CO3)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV21 Determinarea capacității de spumare

25

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de

cocamidopropyl betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

Instalația a fost montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce

eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat

la 20oC

FigIV1 formarea spumei icircn dependență de conținutul de carbonați icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că odată cu creșterea concentrației de carbonat icircn soluție crește și

capacitatea de formare a spumei Aceasta se icircnticircmplă din contul formării acidului carbonic icircn

urma hidrolizei carbonatului de natriu acesta la ricircndul său formează micele care măresc

icircnălțimea stratului de spumă După cum se vede din grafic pentru a mări icircnălțimea spumei este

destul 5 Na2CO3 deoarece mărirea concentrației de carbonat icircn continuare nu duce la schimbări

considerabile

IV22 Determinarea stabilității spumei

26

Stabilitatea spumei este raportul dintre icircnălţimea coloanei de spumă măsurate după 5 minute

la valoarea sa iniţială Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta a fost

luate icircn balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

FigIV2Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de carbonat de natriu icircn soluția

de lucru

Din grafic se observă că carbonații măresc stabilitatea spumei Icircn lipsa carbonaților

stabilitatea spumei este de 45 aceasta icircnseamnă că după 5 minute icircnălțimea spumei constituie

doar 45 din icircnălțimea inițială La adăugarea Na2CO3 1 stabilitatea spumei crește cu 28 iar la

adăugarea Na2CO3 5 constituie 87 și rămăne practic neschimbată pe parcursul măririi

concentrației de carbonat

IV23 Determinarea capacității de spălare

27

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea Na2CO3 au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu

apă dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a

turnat 05 litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute Temperatura soluţiei de

spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C) Icircn continuare totul s-a efectuat conform

metodicii

FigIV3 Variația capacității de spălare icircn față de conținutul de carbonat de natriu icircn

soluția de lucru

După cum se observă din grafic capacitatea de spălare se mărește o dată cu creșterea

concentrației de carbonat de natriu icircn soluție picircnă la concentrația de 5 a carbonatului iar

capacitatea de spălare la această concentrație este maximă Aceasta se icircnticircmplă din contul

formării acidului carbonic icircn urma hidrolizei carbonatului de natriu apoi excesul de acid

carbonic se depune pe suprafața materiei și astfel capacitatea de spălare scade Icircn produsele de

igienă-auto conținutul de carbonați nu trebuie să depășească 5 Astfel s-a demonstrat

experimental că conținutul optimal de carbonați icircl constituie 5

IV24 Determinarea pH-lui

28

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta au

fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi

acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină

egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de

3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări

Măsurările s-au efectuat la 20oC

FigIV4 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de carbonați

Din grafic se observă că mărirea concentrației de Na2CO3 duce la mărirea valorii pH-lui

Mărirea bruscă a pH-lui se datorează reacției de hidroliză cu formarea ionilor OH - care are loc icircn

soluție Na2CO3

- harr2Na+ + CO32-

CO32- + H2O harr HCO3

- + OH-

HCO3- + H2O harr H2CO3 + OH-

CO32- + 2H2O harr H2CO3 + 2 OH-

IV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru

de cocamidopropyl betaină

29

Pentru studiul influenței conținutului de Trilon B asupra proprietăților fizico-cimice a

șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de carbonat de 0

1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de preparat și a

probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au fost determinate

icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Prepararea soluției de șampon

w(EDTA) m(preparat)g m(EDTA)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(EDTA)g V(H2O) ml w(EDTA)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV31 Determinarea capacității de spumare

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

30

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

Procesul de distrugere a emulsiilor poate fi accelerat prin toate modalităţile care duc la

micşorarea rezisrenţei peliculei de protecţie datorită emulgatorului Sunt indicate următoarele

metode

adăugarea de substanţe care se adsorb la suprafaţa de separaţie a particulelor emulsiilor

distrugicircnd rezistenţa peliculei prin inversarea tipului de emulsie

distrugerea peliculei cu agenţi chimici

ridicarea temperaturii

filtrarea prin filtre care se udă cu mediu de dispersie dar nu cu faza dispersată

acţiunea mecanică

trecerea unui curent continuu sau alternativ

Proprietăţile superficial active ale substanţelor tensioactive negative pentru protecţia apelor

sunt utilizate din plin pentru spălare şi curăţire Pe licircngă proprietăţile chimice deosebite

caracteristice moleculelor acestor substanţe proprietăţile care intervin icircn fenomenele de suprafaţă

au contribuit la răspicircndirea lor rapidă pe piaţa mondială icircnlocuind icircn cea mai mare parte săpunul

al cărei folosire se numără icircn milenii

II24 Spumarea

Spumele sicircnt dispersii concentrate icircn gaze Din punct de vedere al dispersiei este mai just să se

considere spumele ca lichide dispersate laminar icircn gaze decicirct ca gaze puţin dispersate icircntr-o

cantitate mică de lichid

Bula de gaz formată icircn interiorul lichidului are pe suprafaţa de separaţie gaz-lichid un strat de

absorbţie care se găseşte icircn echilibru cu soluţia icircnconjurătoare Gazul din interiorul bulei nu

suportă numai presiune exterioară dar şi presiunea forţelor superficiale Cicircnd sub acţiunea

diferenţei densităţilor bula se ridică la suprafaţa lichidului se antrenează o parte de lichid sub

formă de peliculă superficială separată de cea existentă icircn prealabil printr-un strat de lichid Bula

ridicată la suprafaţa lichidului intră icircn alte condiţii ca trecere din starea de echilibru icircn mediul

icircnconjurător icircntr-o stare de dezechilibru şi proprietăţile ei se schimbă Lichidul cuprins icircntre cele

două straturi superficiale (interior şi exterior) icircncepe să se scurgă aticirct sub acţiunea forţei gravitaţiei

cicirct şi presiunii straturilor superficiale

Spumele se formează icircn soluţii lichidele pure nu formează spume Substanţa care se adaugă

lichidului şi care contribuie la formarea spumei se numeşte spumant

9

Structura peliculei superficiale care icircnconjoară bula de aer la suprafaţa de separaţie cu soluţia

este următoarea pelicula superficială interioară (primul strat de absorbţie) stratul interior de lichid

şi pelicula superficială exterioară (al doilea strat de absorbţie) Pentru formarea peliculei de

absorbţie este necesară prezenţa substanţelor tensioactive Stabilitatea spumei depinde nu numai de

activitatea superficială a spumantului ci şi de rezistenţa peliculei de absorbţie pe care acesta o

formează La ricircndul ei rezistenţa spumei depinde de structura peliculei Spuma este stabilă

datorită presiunii interne a gazului cu cicirct celulele spumei sicircnt mai mici cu aticirct este mai mare

presiunea gazului din ele O spumă stabilă trebuie să aibă o rezistenţă mecanică crescută aceasta

se poate obţine prin prepararea unei spume cu celule mici cu straturi superficiale rezistente (icircn

deosebi cu spumanţi coloidali)

Spumele se pot distruge pe cale mecanică sau pe cale chimică prin icircnlocuirea spumantului din

stratul superficial al peliculei cu substanţe care se absorb uşor dar care dau pelicule lichide puţin

rezistente

II25 Umectarea

Pentru evaluarea puterii de udare se aplică de la caz la cazmetode specifice icircn funcţie de

domeniul de utilizare

Icircn cazul determinării udării suprafeţelor solide criteriul principal icircl constituie mărimea

unghiului de racordare la interfaţa lichid-solid-aer

II26 Spălarea

Prin spălare se icircnţelege curăţirea suprafeţei unui obiect solid cu soluţie apoasă a unei substanţe

tensioactive printr-un proces care implică o acţiune fizico-chimică complexă Fenomenul complex

al spălării este datorat icircn mare măsură acţiunii superficiale a soluţiilor de săpun sau detergenţi

adică proprietăţii de a se adsorbi icircn soluţie apoasă la suprafaţa de separare a celor două faze

(soluţie-corp solid soluţie murdărie şi soluţie aer) cu formarea pe aceste suprafeţe a peliculelor de

adsorbţie

Schematic procesul de spălare efectuat cu agenţi solubili icircn apă constă icircn

reducerea tensiunilor la interfaţa apă-murdărie datorită puterii de icircnmuiere-udare a

agentului folosit

emulsionarea icircn apa de spălare a grăsimilor sau a altor emulgatori prezenţi urmare a

puterii de emulsionare a agentului de spălare

10

menţinerea icircn stare de emulsie a murdăriei prezentă icircn apa de spălare datorită

coloizilor protectori pe care agentul de spălare icirci conţineicircn funcţie de tipul de emulsie

solubilizarea lianţilor murdăriei icircn apă datorită puterii dizolvante a produsului de

spălare de exemplu datorită alcalinităţii rezultate prin murdărirea componenţilor prin

ridicarea temperaturii existenţa unui anumi pH al flotei etc

punerea icircn suspensie a impurităţilor solide urmare a acţiunii defloculante a agentului

care de cele mai multe ori este maximă la concentraţii foarte mici

stabilizarea suspensiei de impurităţi solide inclusiv a emulgatorilor adsorbabili

datorită puterii adsorbante a produsului de spălare

Practic procesul de spălare decurge astfel icircn primul ricircnd soluţia de detergent sau săpun udă

suprafaţa şi pătrunde adicircnc icircn toate interstiţiile sau icircn capilare acolo unde apa pură nu poate

pătrunde Apoi murdăria insolubilă icircn apa pură este trecută icircn soluţie prin emulsionare sau

dizolvare micelară iar solidă ndash sub formă de dispersie-suspensie datorită puterii de peptizare şi de

coloid protector a agentului respectiv

Calitatea unui produs de spălare bun constă icircn a menţine cicirct mai mult starea de emulsie sau de

suspensie-dispersie pentru ca murdăria să nu se depună din nou pe ţesătură

Spuma are un rol important pentru micşorare tendinţei de redepunere deoarece aceasta conferă

stabilitate suspensiei Trebuie subliniat că aticirct icircndepărtare murdăriei prinsă puternic de ţesătură cicirct

şi formare spumei icircn timpul spălării sunt influenţate pozitiv şi de acţiune mecanică

Procesul de spălare depinde de următorii factori

obiectul şi tipul ţesăturii de spălat

natura murdăriei

structura detergentului

Activitatea superficială şi stabilitatea superficială a soluţiilor de săpun sau a altor produse de

spălare variază icircn funcţie de mai mulţi factori printre care temperaturaconcentraţia şi prezenţa

electroliţilor etc

Procesele de emulsionare şi spălare se bazează pe formarea micelelor care pot fi lamelare

sau sferice datorită orientării moleculelor polare de substanţă tensioactivă funcţie de afinitatea

faţă de mediu

11

II3 Adaosurile de condiţionare

Fabricarea şi folosirea detergenţilor fără nici un fel de adaosuri este manuală aticirct icircn cazul

condiţionărilor sub forma de praf sau granule cicirct şi ghiar sub forma lichidă La icircnceput sărurile

care icircnsoţeau detergenţii proveneau icircn mod neintenţionat chiar din procesul de fabricaţie sau erau

adăugate numai ca ingredient inert pentru diluarea produselor Astăzi alegerea şi dozarea

adaosurilor icircn alcătuirea unui produs de spălare prezinta aspecte ştiinţifice şi practice deosebit de

importante influenţicircnd foarte mult comportarea produsului finit la utilizare Astfel adaosurile pot

mări de cicircteva ori activitatea unui agent de suprafaţă icircnţelegicircnd prin aceasta că icircn prezenţa

adaosurilor se poate atinge un anumit efect cu o cantitate de cicircteva ori mai mică din acelaşi agent

de suprafaţă

Adaosurile de condiţionare sau simplu ldquoadaosurirdquo sicircnt substanţ ecare icircnsoţesc detergentul icircn

compoziţia unui produs de spălare şi care au ca efect icircmbunătăţirea proprietăţilor acestuia Icircn

străinătate s-a extins pentru aceste substanţe denumirea de ldquobuildersrdquo

Pentru sistematizarea studiului adaosurilor acestea din urmă sicircnt icircmpărţite icircn două mari

categorii ndash minerale şi organice ndash iar adaosurile minerale la ricircndul lor sicircnt icircmpărţite icircn electroliţi

neutrialcalini şi fosfaţi condensaţi ultimii fiind descrişi separat datorită proprietăţilor lor cu totul

speciale şi importanţei deosebite ca adaosuri icircn compoziţiile de spălare

II31 Adaosuri minerale

II311 Electroliţi neutri

Dintre electroliţii neutri icircn compoziţiile de spălare se folosesc cel mai frecvent ca

adaosurisulfaţii şi clorurile metalelor alcalino-pamicircntoase Icircnca in 1925 s-a brevetat metoda prin

care adaosul de săruri solubile icircn apă ca KCl NaCl Na2SO4 produce icircmbunătăţirea proprietăţilor

de udare ale alchil-naftalin-sulfonaţilor de sodiu

S-a studiat că amestecul de 40 dodecil-benzen-sulfonat de sodiu şi 60 de Na2SO4 este mai

eficace icircn ceea ce priveşte scăderea tensiunii superficiale a celei interfaciale şi spumarea de cicirct

dodecil-benzen-sulfonatul de 100

Redepunerea murdăriei din flotă pe fibră este defavorabil influenţată de prezenţa sulfatului de

sodiu

12

Efectul sinergetic al clorurii de sodiu şi al sulfatului de sodiu asupra puterii de spălare a unui

alchil-aril-sulfonat faţă de licircna gresată cu ulei mineral afost determinat măsuricircndu-se puterea de

spălare prin conţinutul de ulei reţinut de licircnă

Studiindu-se relaţiile dintre structura şi puterea de spălare a alchil-benzen-sulfonaţilor de sodiu

s-a pus icircn evidenţă efectul diferit al sulfatului de sodiu icircn funcţie de poziţia nucleului benzenic faţă

de lanţul alchil Rezultă că adaosuld de sulfat de sodiu are un efect defavorabil asupra 1-fenil-

dodecanului-sulfonat (cel mai puţin solubil din această serie) acest adaos are icircnsă un efect

favorabil asupra 3- şi 5-fenil-dodecanului sulfonat şi anume cu aticirct mai favorabilcu cicirct nucleul

benzenic este mai deplasat spre interiorul radicalului alchil

Pe cicircnd sulfaţii şi clorurile metalelor alcaline au picircnă la o anumită concentraţie (foarte mică icircn

cazul săpunului şi relativ mare icircn cazul detergenţilor) efecte similare aticirct asupra săpunurilor cicirct şi

asupra detergenţilor clorurile metalelor alcalino-pămicircntoase au efecte diferite Astfel icircn prezenţa

ionilor de calciu şi de magneziu săpunurile icircşi micşorează puterea de spălare pe cicircnd majoritatea

detergenţilor şi-o icircmbunătăţesc picircnă la o anumită limită de concentraţie a acestor ioni (mai mică de

cicirct icircn cazul ionilor metalelor alcaline) care depinde de natura detergentului după care puterea de

spălare scade

Icircn cazul clorurilor metalelor alcalino-pămicircntoase are de fapt loc icircn schimb ionic săpunul

respectiv sarea de sodiu a detergentului trecicircnd parţial sau total icircn sarea de calciu sau de

magneziu Săpunurile de calciu şi de magneziu fiind insolubile puterea de spalare a săpunului

scade proporţional cu creşterea concentraţiei acestora pe cind la majoritatea detergenţilor sarea de

calciu sau de magneziu are o solubilitate remarcabilă icircn apă (totuşi mult mai mică de cicirct sarea de

sodiu a detergenţilor) de aceea prin modificarea solubilităţilor se schimbă raportul dintre partea

molecular-dispersă şi partea coloid-dispersă icircn soluţie şi deci se modifică puterea de spălare Icircn

felul acesta se explică puterea mică de spălare a săpunurilor icircn apă durăprecum şi puterea de

spălare mai bună a majorităţii detergenţilor icircn apă picircn la o anumită duritate

Explicaţia efectelor sinergetice produse de adaosuri de sulfaţi sau de cloruri ale metalelor

alcaline icircn soluţiile de săpunsau de detergenţieste icircnsă complexă Ţinicircnd seama de teoria lui

Rebinder privind optimul coloidal electroliţii neutri intervin icircn soluţiile agenţilor de spălare ca

factori care modifică starea coloidală a lor deplasicircnd prin aceasta optimul coloidal

13

II312Electroliţi alcalini

Principalii electroliţi alcalini folosiţi ca adaosuri la condiţionarea produselor de spălare sicircnt

carbonaţiisilicaţii şi fosfaţii Icircn afară de aceştia se mai folosesc icircn foarte mica masură boraţii ndash

pentru alcalinitatea lor mică ndash şi hidroxidul de sodiu ndash pentru unele compoziţii de spălare a

metalelor Persărurile (perboraţii percarbonaţii) se utilizează ca adaosuri de icircnălbire formicircnd prin

aceasta o grupă distinctă

Pe licircngă caracterul lor general de electroliţi şi pe licircngă acţiunile specifice fiecărei clase de

electroliţi alcalini icircn parte adaosurile alcaline au ca proprietate caracteristică comună menţinerea

la o anumită valoare ridicată a pH-ului soluţiei avicircnd ca efect mărirea respingerii electrostatice

dintre fibră şi murdărie şi icircn consecinţă uşurarea procesului de spălare

Carbonalul de sodiu este folosit icircn general la condiţionarea produselor pentru spălări grele

Anastasiu şi colaboratorii săi studiind influenţa adaosurilor de carbonat de sodiu asupra puterii

de spălare a diferiţilor agenţi anionici de spălare ajung la concluzia că

1) trebuie diferenţiată acţiunea carbonatului de sodiu exercitată asupra soluţiilor de

săpun de cea exercitată asupra soluţiilor altor agenţi de suprafaţă deoarece icircn

cazul săpunului carbonatul de sodiu are şi rolul de tampon al hidrolizei

2) aticirct icircn cazul soluţiilor de săpun cicirct şi icircn cazul soluţiilor altor agenţi de suprafaţă

carbonatul de sodiu icircn funcţie de concentraţia sa icircn flotă şi de condiţiile de lucru

(natura şi concentraţia agentului de suprafaţă temperatura) acţionicircnd asupra

optimului coloidalpoate influenţa pozitiv sau negativ puterea de spălare

Icircn general pe cicircnd ceilalţi electroliţi se introduc de obicei icircn icircnsăşi compoziţia produşilor de

spălare carbonatul de sodiu se adaugă de multe ori de către utilizatori icircn flota de spălareşi nu icircn

toate cazurile icircntr-o proporţie corespunzătoare

Bicarbonatul de sodiu se foloseşte icircn special ca adaos icircn produsele pentru spălări finedatorită

pH-ului relativ scăzut al soluţiilor sale apoase icircn astfel de cazuri se adaugă bicarbonat picircnă la

10

Silicaţii prezintă icircn soluţie apoasă un pH foarte ridicat acţionicircnd astfel icircn mod eficace asupra

saponificării murdăriei cu conţinut de acizi graşi din care cauză alături de carbonat de sodiu ei se

utilizează cu succes ca adaosuri icircn compoziţia produselor pentru spălări grele dicircnd icircn special un

14

efect sinergetic bun icircn amestec cu alchil-aril-sulfonaţii de sodiu De asemenea silicaţii au o putere

bună de dispersie icircn special faţă de pigmenţii pe bază de siliciu care intră icircn mod frecvent icircn

compoziţia murdăriei precum şi un efect favorabil asupra icircmpiedicării redepunerii murdăriei pe

fibră din acest punct de vedere situicircndu-se imediat după fosfatul trisodic icircn clasa electroliţilor

alcalini Avicircnd o putere de udare foarte bună a suprafeţelor tarisilicaţii sicircnt icircn general utilizaţi mult

şi ca adaosuri la prepararea produselor pentru spălarea veselei şi a suprafeţelor tari

Dintre ortofosfaţi Na3PO4 prezintă icircn soluţie apoasă un pH ridicat deci o eficacitate bună

pentru icircndepărtarea acizilor graşi din compoziţia murdărieiicircnsoţită de o putere bună de

emulsionare Totodată este de remarcat că Na3PO4 are un efect anticoroziv faţă de materialele

fieroase Pentru anumite scopuri NaHPO4 prezintă avantajul unei alcalinităţi mai mici

Cerceticircndu-se problema produselor de spălare cu apă de mare s-a stabilit eficacitatea bună icircn

aceste condiţii a Na3PO4 icircn special icircmpreună cu Na2SO4 Astfel icircn amestec de 80 Na3PO4 12

Na2SO4 şi 8 alchil-aril-sulfonat de sodiu are un efect de spălare optim cu apă de mare echivalent

cu cel realizat de un amestec de 80 Na3PO4 ţi 20 alchil-aril-sulfonat

II313 Persărurile

Persărurile respectiv perboratul de sodiu sau percarbonatul de sodiu se folosesc icircn

amestecurile pentru spălări grele cu adaosuri de albire chimică (deoarece dezvoltă oxigen activ icircn

soluţie apoasă) O serie de cercetători au studiat problema stabilizării flotelor de spălare conţinicircnd

perboraţi sau percarbonaţi stabilizarea avicircnd ca scop realizarea unei degajări mai lente a

oxigenului activ Dintre stabilizatori fac parte silicaţii de magneziu fosfaţii condensaţi (icircn special

pirofosfatul) sărurile acizilor amino-policarboxilici (tip Trilon) Pe cicircnd cazul silicaţilor de

magneziu efectul de stabilizare se explică prin absorbţia agentului oxigenat pe suprafaţa mare a

silicatului coloidal dispersat icircn cazul celorlalţi agenţi efectul de stabilizare se explică prin

complexarea de către aceştia a ionilor metalici prezenţi (CuFeMn) care icircn caz contrar ar avea un

efect de grăbire a cedării oxigenului activ

II314 Fosfaţi condensaţi

Principalele proprietăţi ale fosfaţilor condensaţi datorită cărora sicircnt consideraţi ca adaosurile

cele mai importante icircn alcătuirea compoziţiilor produselor de spălare sicircnt

1 puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoase şi a metalelor grele

2 puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor

15

Puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoaseşi ai metalelor grele se

manifestă prin scoaterea acestora chiar din combinaţiile lor insolubile şi trecerea lor icircntr-o formă

solubilă icircn apă Picircnă de curicircnd proprietatea se atribuia formării de compecşi propriu zişi Icircn

ultimul timp această proprietate a fosfaţilor condensaţi s-a explicat printr-o bdquoinactivare

electrostaticărdquo a ionilor metalelor alcalino-pămicircntoase şi ai metalelor grele atraşi icircntr-un nor de

contraioni de către polianionul puternic icircncărcat al fosfatului condensat

Practic această propritate a fosfaţilor condensaţi are ca rezultat o serie de efecte foarte

importante camicşorarea sau chiar evitarea icircncrustării fibrelor textile icircn urma depunerii

combinaţiilor insolubile evitarea icircngălbenirii materialului textil icircn urma unor spălări reepetate prin

icircmpiedicarea depunerii combinaţiilor de fier din apă precum şi micşorarea efectului de degradare

oxidativă a fibrei prin icircmpiedicarea depunerii pe ţesătură a combinaţiilor de cupru sau de

fiercatalizicircnd această degradare Icircn acelaşi timp la spălare cu săpun şi cu apă dură se realizeză o

economie de produs de spălare prin solubilizarea precipitatului inactiv de săpun de calciu sau de

magneziu

Puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor se manifestă prin dispersia icircncrustaţiilor

depuse pe fibră şi a pigmenţilor din murdărie icircn felul acesta se micşorează redepunerea murdăriei

pe materialul textil icircn timpul procesului de spălare

Icircn afară de proprietăţile menţionate la alegerea tipurilor de fosfaţi pentru condiţionarea unui

produs de spălare scindarea hidrolitică şi hidroscopicitatea au o deosebită importanţă Ţinicircnd

seama de tehnologia modernă de uscare icircn turn a produselor de spălare trebuie utilizaţi fosfaţii la

care se produce o scindare hidrolitică cicirct mai redusă dacă icircnsă fosfatul se introduce icircn compoziţia

produsului de spălare icircn stare uscată scindarea hidrolitică nu constituie o problemă De asemenea

hidroscopicitatea fosfatului fiind conferită şi produsului de spălare icircn care acesta intră drept

component vor trebui aleşi fosfaţi cicirct mai nehigroscopici pentru produsele de spălare condiţionate

icircn formă uscată această caracteristică nu interesează icircn cazul produselor condiţionate icircn formă

lichidă

Higroscopicitatea fosfaţilor condensaţi variază icircn acelaşi sens cu scindarea hidrolitică

hexametafosfatul fiind cel mai higroscopic tripolifosfatulmai puţin higroscopiciar pirofosfatul

practic nehigroscopic

16

Ţinicircnd seama de efectul puternic de scindare hidrolitică şi de hidgroscopicitatea sa accentuată

hexametafosfatul este inutilizabil la fabricarea produselor moderne de spălareuscate icircn turndupă

condiţionarea icircn faza lichidă

Tripolifosfatul este cel mai important fosfat condensat pentru condiţionarea produselor de

spălare

Pirofosfatul cu toate că este superior icircn ceea ce priveşte lipsa de scindare hidrolitică şi de

higroscopicitate nu reprezintă totuşi un produs important pentru a fi folosit singur la condiţionarea

produselor de spălare El constituie icircnsă un produs apreciat dacă este folosit icircn acest scop icircn

amestec cu tripolifosfatul

Datorită efectului pe care fosfaţii condensaţi icircl au asupra proprietăţilor de suprafaţă ale

detergenţilor icircn prezent nu se mai fabrică produse de spălare pe bază de detrgenţi fără aceste

adaosuri

Adaosurile de fosfaţi condensaţi au un efect considerabil de icircmbunătăţire a puterii de spălare a

alchil-aril-sulfonaţilor a detergenţilor neionici şi o acţiune bună asupra puterii de spumare a

detergenţilor dar nu totdeauna asupra stabilităţii spumei

Icircn afară de adaosurile minerale solubile descrise mai trebuie menţionate adaosurile minerale

insolubile icircn apăca betonita caolinul pămicircntul de infuzorii etc Betonita şi caolinul au un efect

marcat de coloid protector

II32 ADAOSURI ORGANICE

II321 Adaosuri coloidale

Adaosurile coloidale au asupra produselor de spălare o serie de efecte dintre care cel mai

important este acela de a micşora tendinţa de redepunere a murdăriei pe fibră icircn timpul procesului

de spălare respectiv de a mări puterea de defloculare

Dintre adaosurile coloidale cea mai mare importanţă o are carboxi-metil-celuloza (CMC)

Diferitele carboxi-metil-celulpze constau dintr-un amestec de macromolecule cu diferite grade de

polimerizare şi diferite grade de substituţie Soluţiile lor apoase au un caracter coloidal prezenticircnd

anomalii de vicircscozitate icircn domeniile concentraţiilor mici Deşi sicircnt combinaţii macromoleculare

tipice proprietăţile soluţiilor apoase de carboxi-metil-celulozicirc se apropie de cele ale electroliţilor

coloidali prin caracterul puternic heteropolar al macromoleculei

17

Asupra soluţiilor de săpun carboxi-metil-celuloza nu are un efect de mărire a puterii de

spumare icircnsă are un efect important de mărire a stabilităţii spumei

Carboxi-metil-celuloza icircmbunătpţeşte puterea de spălare a detergenţilor şi stabilitatea spumei

soluţiilor agenţilor de suprafaţă Principalul efect este icircnsă cel de menţinere icircn suspensie a

murdăriei şi de icircmpiedicare a redepunerii acesteia pe fibră icircn timpul spălării

La folosirea ca adaos icircn compoziţiile de spălare carboxi-metil-celuloza produce deci

icircmbunătăţirea puterii de spălare stabiliteată spuma măreşte puterea de emulsionare Icircn ceea ce

priveşte menţinerea icircn suspensie a murdăriei dizolvate de pe fibră şi icircmpiedicarea redepunerii

acesteea icircn timpul spălării ea depăşeşte orice alt adaos cunoscul picircnă icircn prezent fiind la fel de

importantă ca şi fosfaţii condensaţi

II4 Autoșamponul

Autoșamponul este o soluție apoasă a substanțelor tensioactive anionice și neionice El

trebuie să conţină ingrediente care se disting prin proprietăţi de curăţare mai mari şi icircn acelaşi

timp neagresive faţă de vopsea metal si suprafețe din plastic Din substanțele tensioactive

neionice cele mai recomendate sunt alcoolii etoxilați (alcoolul tridecil alcoolul cetostearil)

Aceste substanțe au tensiune superficială scăzută umectare și dispersie bună sunt stabili icircn acizi

și baze toleranți la apa dură Din substanțele tensioactive anionice sunt recomandați mono- și

diesterii ai acidului fosforic Ei sunt stabili icircn mediul alcalin icircnlătură bine murdăria și au un efect

antiseptic și anticoroziv La adăugarea laurilsirkozinatului de sodiu se observa o icircnbunătățire a

proprietății de spălare și spumare Prezența cerurilor sintetice icircn compoziția autoșamponului icirci

confera automobilului o protecție suplimentară și o strălucire intensă Adăugarea unor

componente rezistente la coroziune (aminoderivați ai acidului boric) ndash este deosebit de actual

pentru proprietarii de autoturisme pe piața internă

Șamponurile pentru curățare fără contact sunt din ce icircn ce mai populare pe piață și sunt

potrivite pentru toate tipurile de automobile Acest tip de produs include suplimentar o bază tare

sticlă topită și adios de gelatin pentru inhibarea ionilor de Ca2+ Mg2+ Fe3+ Aceste componente

distruge eficient legatura dintre murdărie și suprafață sunt stabile icircn mediu acid și basic au

propietăți antistatice iar cu anionii substanțelor tensioactive formează compuși complecși

marind stabilitatea spumei

18

IIIPARTEA EXPERIMENTALĂ

III1Aparatematerial și reactivi

Aparate

Thermostat TC ndash 16 cronometru cicircntar ethnic termometru stativ metallic exicator(umplut

cu CaCl2) suport pentru exicator pipette baloane cotate cilindru de 500 ml picirclnie cești Petre

Reactivi

Na2CO3 Trilon B apă distilată apă amoniacală

Materiale

Hicircrtie de filtru nisip ciment ulei de motor ulei de floarea soarelui materie de bumbac pară

III2 metodica lucrărilor de cercetare

III21Metoda de prelevare a probelor lichide

Dacă produsul de analizat este limpede și omogen atunci el este amestecat manual apoi se

cicircntărește cu ajutorul unei colbe sau pipete și se ia cantitatea necesară pentru o probă de

laborator La amestecare este necesar de a avea grijă ca icircn probă să se formeze cicirct mai puțină

spumă și perderile de substanță să se reducă la maximum

Dacă produsul analizat este tulbure și conține icircn volumul său particole solide icircn suspensie el

este amestecat cu ajutorul centrifugii apoi după centrifugare se icircnlătură partea lichidă de produs

Dacă produsul de analizat conține precipitat proba se icircncălzește atent picircnă la 300C picircnă cicircnd

precipitatul se dizolvă complet la amestecare sau nu se observă prezența cristalelor apoi se ia

cantitatea de probă necesară pentru analiza ulterioară

Se recomandă executarea analizei cicirct se poate de repede după prelevarea probei Dacă icircnsă

aceasta este impozibil proba se introduce imediat icircntr-un vas ermetic icircnchis colbă de sticlă sau

vas de plastic Se determină și se notează masa lui (nu se folosesc vase metalice) Proba se

păstrează cicirct mai mult timp icircn starea sa inițială picircnă la efectuarea analizei

III22Determinarea puterii de spumarea

III221Pregătirea pentru efectuarea analizei

Pregătirea unei probe de apă cu duritatea 535 și 357 mgechivl

19

Pentru pregtirea apei cu duritatea 535 mgechivl probele de sulfat de magneziu cu masa de

0107 g și clorurii de calciu cu masa de 0194 g (recalculate pentru sare deshidratată) cicircntărite

cu o eroare nu mai mare de 00002 g se dizolvă icircn apă distilată icircntr-o colbă de 1000 ml aducicircnd

volumul apei picircnă la cotă apoi se agită atent

III222 Pregătirea probei de analizat

Proba detergentului cu masa de 5 g cicircntărită cu o eroare nu mai mare de 001 g se ia icircntr-un

pahar chimic se dizolvă icircn 50-60 ml apă dură amestecindu-se picircnă la dizolvare completă

Soluția se toarnă icircn colbă se aduce la cota de 1000 ml cu apă dură și se amestecă avicircnd grijă să

nu se formeze spumă Pregătirea soluției se efectuează la temperatura de analiză cu o eroare de plusmn

50C Pentru fiecare analiză se cere de a pregăti nu mai puțin de 2 l soluție Soluția se pregătește

cu minim 30 min și maxim 2 ore icircnainte de efectuarea analizei

III223Pregătirea instalației

FigIII1 Instalația Ross-Mails

Toate părțile din sticlă a instalației se spală cu soluție cromică se clătește cu apă distilată picircnă la

icircnlăturarea completă a urmelor de acid și din nou se clătește cu soluție de analizat Țeava din inox icircn

20

decurs de 30 minute se menține icircn aburul amestecului dintre alcoolul etilic și tricloretilen (11) și se

clătește cu o cantitate mică de soluție de analizat

III224Efectuarea analizei

Proprietatea de aforma spumă se determină la temperatura de (50plusmn2) ordmC Cămașa de apă se

unește cu termostatul și se icircncălzește soluția din cămașă picircnă la temperatura necesară Concomotent

300 ml soluție de analizat se aduce picircnă la temperatura impusă de analiză Din această probă se iau

50 ml soluție și se toarnă icircntr-un cilindru cotat icircn așa mod ca să nu se formeze spumă Peste 10

minute cu ajutorul unei pare se ia soluție de analizat cu o pipetă icircn volum de 200 ml deasemmenea

eviticircnd formarea spumei Pipeta cu soluție se icircntărește pe stativ ca năsucul ei să se afle la o distanță

de 900 mm de nivelul soluției din cilindru și să se asigure căderea picăturilor direct icircn centrul

soluției din cilindru Apoi se deschide robinetul pipetei Odată cu căderea soluției din pipetă se

pornește cronometru și se măsoară icircnălțimea spumei formate icircn mm (H0 măs) Peste 5 minute se

măsoară icircnălțimea stratului de spumă format icircn mm (H5 măs)

Dacă nivelul spumei formate nu este uniform atunci ca icircnălțime a spumei se ia media

aritmetică dintre nivelul minim și cel maxim al icircnălțimii spumei Icircnaintea fiecărei analize se clătește

țeava cu apă distilată

Diferența dintre diametrele țevilor a diferitor aparate influențează asupra icircnălțimii spumei

formate Deaceea pentru fiecare aparat este necesar de a utiliza un coeficient de corecție cu ajutorul

căruia se recalculează icircnălțimea stratului de spumă determinat cu ajutorul aparatului a cărui

diametru interior al țevei este de 50 mm

K= (D12) 2500

D1 ndash diametrul interior al aparatului utilizat mm

2500 = (50)2 ndash diametrul interior al țevei aparatului standardmm

Calcularea rezultatului

Puterea de spumare (H0 și H5) icircn mm se calculează cu formula

H0 = H0 măs K

H5 = H5 măs K

H0 măs ndash icircnălțimea inițială a stratului de spumă mm

21

H5 măs ndash icircnălțimea stratului de spumă după 5 minute mm

K ndash coeficient de corecție

Stabilitatea spmei (S)

S = H5H0

H0 și H5 ndash icircnălțimile stratului de spumă recalculate mm

Ca rezultat final se ia media aritmetică a trei determinări paralele diferența dintre care nu

trebuie să fie de 10 mm

III23Determinarea capacității de spălare

III231 Pregătirea soluției de murdărire

Conținutul soluției de murdărire

Componența m g

Ulei de motor 50

Ulei de floarea-soarelui 50

Ciment 100

Nisip 50

NH4OH 35

III232 Murdărirea țesăturii cu soluția de murdărire

Dintr-o ficircșie de picircnză curată se taie cu foarfeca mostre de mărime 50 times 50 mm cu o eroare

admisibilă de plusmn 5 mm se marchează cu un pix de culoare albastră și se cicircntăresc Țesătura se

trece prin soluția de murdărire pe ambele părți Mostrele deja uscate se supun unui tratament

termic icircn cuptorul electric timp de 1 oră la temperatura de 60oC se icircmpachetează icircn pachete

de polietilen și se pastreaza la icircntuneric Mostrele sunt gata pentru determinare după 3 zile

din momentul pregatirii Termenul de valabilitate a țesăturilor murdare ndash un an cu condiția că

sunt păstrate icircn frigider

22

III233 Efectuarea lucrării

Pentru determinarea capacității de spălare se folosește picircnză care preventiv a fost spălată

și uscată icircn etuvă la temperatura de 105degC picircnă la masă constantă După care probele de

picircnză se murdăresc cu soluție de murdărire se lasă pentru trei zile să se usuce apoi se spală

cu soluțiie analizate Spălarea picircnzelor se face icircn borcane cu volumul de 1 litru introducicircnd

probele de picircnză icircn borcan și agiticircndu-le energic timp de 5 minute După care se clătește cu

apă rece agiticircnd energic timp de două minute După care probele de picircnză se usucă icircn etuvă

timp de o oră la temperatura de 105degC După care picircnzele se cicircntăresc la balanța analitică

Picircnzele se usucă aticirct curate cicirct și murdare

Capacitatea de spălare se determină icircn procente după formula

mm-ms mm-mc

mm ndash masa picircnzelor murdare g

ms ndash masa picircnzelor spălate g

mc ndash masa picircnzelor curate g

III24 Determinarea pH-ului

Pentru determinare se ia 10 grame de produs analizat cu o exactitate de 001 g pH - metrul se

calibrează icircn conformitate cu instrucţiunile producătorului cu ajutorul a două soluţii

tampon standard cu valoarea pH-ului mai mică şi mai mare decacirct cea a soluţiei de analizat nu mai

puțin de 1 unitate la temperature (20 plusmn 1) degCDupă calibrare electrozii se spală cu apă iar mai

apoi cu soluția analizată Soluția se amestecă se toarnă o cantitate suficientă icircn vasul de

măsurare şi se coboară electrozii După ce indicațiile pH-metrului vor fi stabile timp de 1 minută

se icircnregistrează datele Măsurările se repetă cu o nouă porțiune de soluție Icircn cazul icircn

care rezultatul masurării a doua se deosebește de primul cu 01 unitați de pH sau mai multse

efectuiază și a treia măsurareIcircn cazul icircn care nici a treia măsurare nu ne ajută sa determinăm exact

pH-ulse repetă icircntreaga analizăinclusiv și calibrarea Valorile medii se rotungesc picircnă la

01 unităţi de pH Rezultatele sunt exprimate icircn unităţide pH la 20 degC

23

IV REZULTATE ȘI DISCUȚII

IV1Caracteristica produsului commercial Amfotensid B 5

Descriere soluție apoasă de cocamidopropyl betaina

Denumirea după INCI Cocamidopropyl Betaine

Formula de structură CH3

R ndash CO ndash NH ndash CH2CH2CH2 ndash N+ ndash CH2COONa Сl-

CH3

R-radical al uleiului de cocs

Caracteristicile fizico-chimice

Aspect la 20 deg C - lichid limpede

Reziduu uscat - 460 minim

fracţiunea de masă a clorurii de sodiu - 8 maxim

pH-ul produsului - 45 - 55

Caracter - amfoteri

Priorități

bull Uşor biodegradabile

bull Reduce efectul iritant al altor agenţi tensioactivi icircn formula

bull Are o mare capacitate de spumare

bull Icircngroşarea reteta

Icircntrebuințarea

Amphotensid B5 conține puține substanțe nocive și se combină bine cu tensidele

amfotere ce au structură de betaină și care icirci permite sa se unească cu substanțele

tensioactive anioniceneionice și cationice

Amphotensid B5 este adăugat la șamponurile pentru păr geluri de duș geluri pentru

veselă precum și la detergenții tehnici

Prin combinarea Amphotensid B5 cu eterul acidului sulfuric se reduc efectele sale iritante

asupra pielii și mucoaselor24

IV2 Studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra soluției

de lucru de cocamidopropyl betaină

Pentru studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra proprietăților fizico-

cimice a șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de

carbonat de 0 1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de

preparat și a probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au

fost determinate icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Tabelul III1

Prepararea soluției de șampon

w(Na2CO3) m(preparat)g m(Na2CO3)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(Na2CO3)g V(H2O) ml w(Na2CO3)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV21 Determinarea capacității de spumare

25

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de

cocamidopropyl betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

Instalația a fost montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce

eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat

la 20oC

FigIV1 formarea spumei icircn dependență de conținutul de carbonați icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că odată cu creșterea concentrației de carbonat icircn soluție crește și

capacitatea de formare a spumei Aceasta se icircnticircmplă din contul formării acidului carbonic icircn

urma hidrolizei carbonatului de natriu acesta la ricircndul său formează micele care măresc

icircnălțimea stratului de spumă După cum se vede din grafic pentru a mări icircnălțimea spumei este

destul 5 Na2CO3 deoarece mărirea concentrației de carbonat icircn continuare nu duce la schimbări

considerabile

IV22 Determinarea stabilității spumei

26

Stabilitatea spumei este raportul dintre icircnălţimea coloanei de spumă măsurate după 5 minute

la valoarea sa iniţială Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta a fost

luate icircn balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

FigIV2Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de carbonat de natriu icircn soluția

de lucru

Din grafic se observă că carbonații măresc stabilitatea spumei Icircn lipsa carbonaților

stabilitatea spumei este de 45 aceasta icircnseamnă că după 5 minute icircnălțimea spumei constituie

doar 45 din icircnălțimea inițială La adăugarea Na2CO3 1 stabilitatea spumei crește cu 28 iar la

adăugarea Na2CO3 5 constituie 87 și rămăne practic neschimbată pe parcursul măririi

concentrației de carbonat

IV23 Determinarea capacității de spălare

27

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea Na2CO3 au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu

apă dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a

turnat 05 litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute Temperatura soluţiei de

spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C) Icircn continuare totul s-a efectuat conform

metodicii

FigIV3 Variația capacității de spălare icircn față de conținutul de carbonat de natriu icircn

soluția de lucru

După cum se observă din grafic capacitatea de spălare se mărește o dată cu creșterea

concentrației de carbonat de natriu icircn soluție picircnă la concentrația de 5 a carbonatului iar

capacitatea de spălare la această concentrație este maximă Aceasta se icircnticircmplă din contul

formării acidului carbonic icircn urma hidrolizei carbonatului de natriu apoi excesul de acid

carbonic se depune pe suprafața materiei și astfel capacitatea de spălare scade Icircn produsele de

igienă-auto conținutul de carbonați nu trebuie să depășească 5 Astfel s-a demonstrat

experimental că conținutul optimal de carbonați icircl constituie 5

IV24 Determinarea pH-lui

28

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta au

fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi

acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină

egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de

3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări

Măsurările s-au efectuat la 20oC

FigIV4 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de carbonați

Din grafic se observă că mărirea concentrației de Na2CO3 duce la mărirea valorii pH-lui

Mărirea bruscă a pH-lui se datorează reacției de hidroliză cu formarea ionilor OH - care are loc icircn

soluție Na2CO3

- harr2Na+ + CO32-

CO32- + H2O harr HCO3

- + OH-

HCO3- + H2O harr H2CO3 + OH-

CO32- + 2H2O harr H2CO3 + 2 OH-

IV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru

de cocamidopropyl betaină

29

Pentru studiul influenței conținutului de Trilon B asupra proprietăților fizico-cimice a

șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de carbonat de 0

1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de preparat și a

probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au fost determinate

icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Prepararea soluției de șampon

w(EDTA) m(preparat)g m(EDTA)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(EDTA)g V(H2O) ml w(EDTA)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV31 Determinarea capacității de spumare

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

30

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

Structura peliculei superficiale care icircnconjoară bula de aer la suprafaţa de separaţie cu soluţia

este următoarea pelicula superficială interioară (primul strat de absorbţie) stratul interior de lichid

şi pelicula superficială exterioară (al doilea strat de absorbţie) Pentru formarea peliculei de

absorbţie este necesară prezenţa substanţelor tensioactive Stabilitatea spumei depinde nu numai de

activitatea superficială a spumantului ci şi de rezistenţa peliculei de absorbţie pe care acesta o

formează La ricircndul ei rezistenţa spumei depinde de structura peliculei Spuma este stabilă

datorită presiunii interne a gazului cu cicirct celulele spumei sicircnt mai mici cu aticirct este mai mare

presiunea gazului din ele O spumă stabilă trebuie să aibă o rezistenţă mecanică crescută aceasta

se poate obţine prin prepararea unei spume cu celule mici cu straturi superficiale rezistente (icircn

deosebi cu spumanţi coloidali)

Spumele se pot distruge pe cale mecanică sau pe cale chimică prin icircnlocuirea spumantului din

stratul superficial al peliculei cu substanţe care se absorb uşor dar care dau pelicule lichide puţin

rezistente

II25 Umectarea

Pentru evaluarea puterii de udare se aplică de la caz la cazmetode specifice icircn funcţie de

domeniul de utilizare

Icircn cazul determinării udării suprafeţelor solide criteriul principal icircl constituie mărimea

unghiului de racordare la interfaţa lichid-solid-aer

II26 Spălarea

Prin spălare se icircnţelege curăţirea suprafeţei unui obiect solid cu soluţie apoasă a unei substanţe

tensioactive printr-un proces care implică o acţiune fizico-chimică complexă Fenomenul complex

al spălării este datorat icircn mare măsură acţiunii superficiale a soluţiilor de săpun sau detergenţi

adică proprietăţii de a se adsorbi icircn soluţie apoasă la suprafaţa de separare a celor două faze

(soluţie-corp solid soluţie murdărie şi soluţie aer) cu formarea pe aceste suprafeţe a peliculelor de

adsorbţie

Schematic procesul de spălare efectuat cu agenţi solubili icircn apă constă icircn

reducerea tensiunilor la interfaţa apă-murdărie datorită puterii de icircnmuiere-udare a

agentului folosit

emulsionarea icircn apa de spălare a grăsimilor sau a altor emulgatori prezenţi urmare a

puterii de emulsionare a agentului de spălare

10

menţinerea icircn stare de emulsie a murdăriei prezentă icircn apa de spălare datorită

coloizilor protectori pe care agentul de spălare icirci conţineicircn funcţie de tipul de emulsie

solubilizarea lianţilor murdăriei icircn apă datorită puterii dizolvante a produsului de

spălare de exemplu datorită alcalinităţii rezultate prin murdărirea componenţilor prin

ridicarea temperaturii existenţa unui anumi pH al flotei etc

punerea icircn suspensie a impurităţilor solide urmare a acţiunii defloculante a agentului

care de cele mai multe ori este maximă la concentraţii foarte mici

stabilizarea suspensiei de impurităţi solide inclusiv a emulgatorilor adsorbabili

datorită puterii adsorbante a produsului de spălare

Practic procesul de spălare decurge astfel icircn primul ricircnd soluţia de detergent sau săpun udă

suprafaţa şi pătrunde adicircnc icircn toate interstiţiile sau icircn capilare acolo unde apa pură nu poate

pătrunde Apoi murdăria insolubilă icircn apa pură este trecută icircn soluţie prin emulsionare sau

dizolvare micelară iar solidă ndash sub formă de dispersie-suspensie datorită puterii de peptizare şi de

coloid protector a agentului respectiv

Calitatea unui produs de spălare bun constă icircn a menţine cicirct mai mult starea de emulsie sau de

suspensie-dispersie pentru ca murdăria să nu se depună din nou pe ţesătură

Spuma are un rol important pentru micşorare tendinţei de redepunere deoarece aceasta conferă

stabilitate suspensiei Trebuie subliniat că aticirct icircndepărtare murdăriei prinsă puternic de ţesătură cicirct

şi formare spumei icircn timpul spălării sunt influenţate pozitiv şi de acţiune mecanică

Procesul de spălare depinde de următorii factori

obiectul şi tipul ţesăturii de spălat

natura murdăriei

structura detergentului

Activitatea superficială şi stabilitatea superficială a soluţiilor de săpun sau a altor produse de

spălare variază icircn funcţie de mai mulţi factori printre care temperaturaconcentraţia şi prezenţa

electroliţilor etc

Procesele de emulsionare şi spălare se bazează pe formarea micelelor care pot fi lamelare

sau sferice datorită orientării moleculelor polare de substanţă tensioactivă funcţie de afinitatea

faţă de mediu

11

II3 Adaosurile de condiţionare

Fabricarea şi folosirea detergenţilor fără nici un fel de adaosuri este manuală aticirct icircn cazul

condiţionărilor sub forma de praf sau granule cicirct şi ghiar sub forma lichidă La icircnceput sărurile

care icircnsoţeau detergenţii proveneau icircn mod neintenţionat chiar din procesul de fabricaţie sau erau

adăugate numai ca ingredient inert pentru diluarea produselor Astăzi alegerea şi dozarea

adaosurilor icircn alcătuirea unui produs de spălare prezinta aspecte ştiinţifice şi practice deosebit de

importante influenţicircnd foarte mult comportarea produsului finit la utilizare Astfel adaosurile pot

mări de cicircteva ori activitatea unui agent de suprafaţă icircnţelegicircnd prin aceasta că icircn prezenţa

adaosurilor se poate atinge un anumit efect cu o cantitate de cicircteva ori mai mică din acelaşi agent

de suprafaţă

Adaosurile de condiţionare sau simplu ldquoadaosurirdquo sicircnt substanţ ecare icircnsoţesc detergentul icircn

compoziţia unui produs de spălare şi care au ca efect icircmbunătăţirea proprietăţilor acestuia Icircn

străinătate s-a extins pentru aceste substanţe denumirea de ldquobuildersrdquo

Pentru sistematizarea studiului adaosurilor acestea din urmă sicircnt icircmpărţite icircn două mari

categorii ndash minerale şi organice ndash iar adaosurile minerale la ricircndul lor sicircnt icircmpărţite icircn electroliţi

neutrialcalini şi fosfaţi condensaţi ultimii fiind descrişi separat datorită proprietăţilor lor cu totul

speciale şi importanţei deosebite ca adaosuri icircn compoziţiile de spălare

II31 Adaosuri minerale

II311 Electroliţi neutri

Dintre electroliţii neutri icircn compoziţiile de spălare se folosesc cel mai frecvent ca

adaosurisulfaţii şi clorurile metalelor alcalino-pamicircntoase Icircnca in 1925 s-a brevetat metoda prin

care adaosul de săruri solubile icircn apă ca KCl NaCl Na2SO4 produce icircmbunătăţirea proprietăţilor

de udare ale alchil-naftalin-sulfonaţilor de sodiu

S-a studiat că amestecul de 40 dodecil-benzen-sulfonat de sodiu şi 60 de Na2SO4 este mai

eficace icircn ceea ce priveşte scăderea tensiunii superficiale a celei interfaciale şi spumarea de cicirct

dodecil-benzen-sulfonatul de 100

Redepunerea murdăriei din flotă pe fibră este defavorabil influenţată de prezenţa sulfatului de

sodiu

12

Efectul sinergetic al clorurii de sodiu şi al sulfatului de sodiu asupra puterii de spălare a unui

alchil-aril-sulfonat faţă de licircna gresată cu ulei mineral afost determinat măsuricircndu-se puterea de

spălare prin conţinutul de ulei reţinut de licircnă

Studiindu-se relaţiile dintre structura şi puterea de spălare a alchil-benzen-sulfonaţilor de sodiu

s-a pus icircn evidenţă efectul diferit al sulfatului de sodiu icircn funcţie de poziţia nucleului benzenic faţă

de lanţul alchil Rezultă că adaosuld de sulfat de sodiu are un efect defavorabil asupra 1-fenil-

dodecanului-sulfonat (cel mai puţin solubil din această serie) acest adaos are icircnsă un efect

favorabil asupra 3- şi 5-fenil-dodecanului sulfonat şi anume cu aticirct mai favorabilcu cicirct nucleul

benzenic este mai deplasat spre interiorul radicalului alchil

Pe cicircnd sulfaţii şi clorurile metalelor alcaline au picircnă la o anumită concentraţie (foarte mică icircn

cazul săpunului şi relativ mare icircn cazul detergenţilor) efecte similare aticirct asupra săpunurilor cicirct şi

asupra detergenţilor clorurile metalelor alcalino-pămicircntoase au efecte diferite Astfel icircn prezenţa

ionilor de calciu şi de magneziu săpunurile icircşi micşorează puterea de spălare pe cicircnd majoritatea

detergenţilor şi-o icircmbunătăţesc picircnă la o anumită limită de concentraţie a acestor ioni (mai mică de

cicirct icircn cazul ionilor metalelor alcaline) care depinde de natura detergentului după care puterea de

spălare scade

Icircn cazul clorurilor metalelor alcalino-pămicircntoase are de fapt loc icircn schimb ionic săpunul

respectiv sarea de sodiu a detergentului trecicircnd parţial sau total icircn sarea de calciu sau de

magneziu Săpunurile de calciu şi de magneziu fiind insolubile puterea de spalare a săpunului

scade proporţional cu creşterea concentraţiei acestora pe cind la majoritatea detergenţilor sarea de

calciu sau de magneziu are o solubilitate remarcabilă icircn apă (totuşi mult mai mică de cicirct sarea de

sodiu a detergenţilor) de aceea prin modificarea solubilităţilor se schimbă raportul dintre partea

molecular-dispersă şi partea coloid-dispersă icircn soluţie şi deci se modifică puterea de spălare Icircn

felul acesta se explică puterea mică de spălare a săpunurilor icircn apă durăprecum şi puterea de

spălare mai bună a majorităţii detergenţilor icircn apă picircn la o anumită duritate

Explicaţia efectelor sinergetice produse de adaosuri de sulfaţi sau de cloruri ale metalelor

alcaline icircn soluţiile de săpunsau de detergenţieste icircnsă complexă Ţinicircnd seama de teoria lui

Rebinder privind optimul coloidal electroliţii neutri intervin icircn soluţiile agenţilor de spălare ca

factori care modifică starea coloidală a lor deplasicircnd prin aceasta optimul coloidal

13

II312Electroliţi alcalini

Principalii electroliţi alcalini folosiţi ca adaosuri la condiţionarea produselor de spălare sicircnt

carbonaţiisilicaţii şi fosfaţii Icircn afară de aceştia se mai folosesc icircn foarte mica masură boraţii ndash

pentru alcalinitatea lor mică ndash şi hidroxidul de sodiu ndash pentru unele compoziţii de spălare a

metalelor Persărurile (perboraţii percarbonaţii) se utilizează ca adaosuri de icircnălbire formicircnd prin

aceasta o grupă distinctă

Pe licircngă caracterul lor general de electroliţi şi pe licircngă acţiunile specifice fiecărei clase de

electroliţi alcalini icircn parte adaosurile alcaline au ca proprietate caracteristică comună menţinerea

la o anumită valoare ridicată a pH-ului soluţiei avicircnd ca efect mărirea respingerii electrostatice

dintre fibră şi murdărie şi icircn consecinţă uşurarea procesului de spălare

Carbonalul de sodiu este folosit icircn general la condiţionarea produselor pentru spălări grele

Anastasiu şi colaboratorii săi studiind influenţa adaosurilor de carbonat de sodiu asupra puterii

de spălare a diferiţilor agenţi anionici de spălare ajung la concluzia că

1) trebuie diferenţiată acţiunea carbonatului de sodiu exercitată asupra soluţiilor de

săpun de cea exercitată asupra soluţiilor altor agenţi de suprafaţă deoarece icircn

cazul săpunului carbonatul de sodiu are şi rolul de tampon al hidrolizei

2) aticirct icircn cazul soluţiilor de săpun cicirct şi icircn cazul soluţiilor altor agenţi de suprafaţă

carbonatul de sodiu icircn funcţie de concentraţia sa icircn flotă şi de condiţiile de lucru

(natura şi concentraţia agentului de suprafaţă temperatura) acţionicircnd asupra

optimului coloidalpoate influenţa pozitiv sau negativ puterea de spălare

Icircn general pe cicircnd ceilalţi electroliţi se introduc de obicei icircn icircnsăşi compoziţia produşilor de

spălare carbonatul de sodiu se adaugă de multe ori de către utilizatori icircn flota de spălareşi nu icircn

toate cazurile icircntr-o proporţie corespunzătoare

Bicarbonatul de sodiu se foloseşte icircn special ca adaos icircn produsele pentru spălări finedatorită

pH-ului relativ scăzut al soluţiilor sale apoase icircn astfel de cazuri se adaugă bicarbonat picircnă la

10

Silicaţii prezintă icircn soluţie apoasă un pH foarte ridicat acţionicircnd astfel icircn mod eficace asupra

saponificării murdăriei cu conţinut de acizi graşi din care cauză alături de carbonat de sodiu ei se

utilizează cu succes ca adaosuri icircn compoziţia produselor pentru spălări grele dicircnd icircn special un

14

efect sinergetic bun icircn amestec cu alchil-aril-sulfonaţii de sodiu De asemenea silicaţii au o putere

bună de dispersie icircn special faţă de pigmenţii pe bază de siliciu care intră icircn mod frecvent icircn

compoziţia murdăriei precum şi un efect favorabil asupra icircmpiedicării redepunerii murdăriei pe

fibră din acest punct de vedere situicircndu-se imediat după fosfatul trisodic icircn clasa electroliţilor

alcalini Avicircnd o putere de udare foarte bună a suprafeţelor tarisilicaţii sicircnt icircn general utilizaţi mult

şi ca adaosuri la prepararea produselor pentru spălarea veselei şi a suprafeţelor tari

Dintre ortofosfaţi Na3PO4 prezintă icircn soluţie apoasă un pH ridicat deci o eficacitate bună

pentru icircndepărtarea acizilor graşi din compoziţia murdărieiicircnsoţită de o putere bună de

emulsionare Totodată este de remarcat că Na3PO4 are un efect anticoroziv faţă de materialele

fieroase Pentru anumite scopuri NaHPO4 prezintă avantajul unei alcalinităţi mai mici

Cerceticircndu-se problema produselor de spălare cu apă de mare s-a stabilit eficacitatea bună icircn

aceste condiţii a Na3PO4 icircn special icircmpreună cu Na2SO4 Astfel icircn amestec de 80 Na3PO4 12

Na2SO4 şi 8 alchil-aril-sulfonat de sodiu are un efect de spălare optim cu apă de mare echivalent

cu cel realizat de un amestec de 80 Na3PO4 ţi 20 alchil-aril-sulfonat

II313 Persărurile

Persărurile respectiv perboratul de sodiu sau percarbonatul de sodiu se folosesc icircn

amestecurile pentru spălări grele cu adaosuri de albire chimică (deoarece dezvoltă oxigen activ icircn

soluţie apoasă) O serie de cercetători au studiat problema stabilizării flotelor de spălare conţinicircnd

perboraţi sau percarbonaţi stabilizarea avicircnd ca scop realizarea unei degajări mai lente a

oxigenului activ Dintre stabilizatori fac parte silicaţii de magneziu fosfaţii condensaţi (icircn special

pirofosfatul) sărurile acizilor amino-policarboxilici (tip Trilon) Pe cicircnd cazul silicaţilor de

magneziu efectul de stabilizare se explică prin absorbţia agentului oxigenat pe suprafaţa mare a

silicatului coloidal dispersat icircn cazul celorlalţi agenţi efectul de stabilizare se explică prin

complexarea de către aceştia a ionilor metalici prezenţi (CuFeMn) care icircn caz contrar ar avea un

efect de grăbire a cedării oxigenului activ

II314 Fosfaţi condensaţi

Principalele proprietăţi ale fosfaţilor condensaţi datorită cărora sicircnt consideraţi ca adaosurile

cele mai importante icircn alcătuirea compoziţiilor produselor de spălare sicircnt

1 puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoase şi a metalelor grele

2 puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor

15

Puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoaseşi ai metalelor grele se

manifestă prin scoaterea acestora chiar din combinaţiile lor insolubile şi trecerea lor icircntr-o formă

solubilă icircn apă Picircnă de curicircnd proprietatea se atribuia formării de compecşi propriu zişi Icircn

ultimul timp această proprietate a fosfaţilor condensaţi s-a explicat printr-o bdquoinactivare

electrostaticărdquo a ionilor metalelor alcalino-pămicircntoase şi ai metalelor grele atraşi icircntr-un nor de

contraioni de către polianionul puternic icircncărcat al fosfatului condensat

Practic această propritate a fosfaţilor condensaţi are ca rezultat o serie de efecte foarte

importante camicşorarea sau chiar evitarea icircncrustării fibrelor textile icircn urma depunerii

combinaţiilor insolubile evitarea icircngălbenirii materialului textil icircn urma unor spălări reepetate prin

icircmpiedicarea depunerii combinaţiilor de fier din apă precum şi micşorarea efectului de degradare

oxidativă a fibrei prin icircmpiedicarea depunerii pe ţesătură a combinaţiilor de cupru sau de

fiercatalizicircnd această degradare Icircn acelaşi timp la spălare cu săpun şi cu apă dură se realizeză o

economie de produs de spălare prin solubilizarea precipitatului inactiv de săpun de calciu sau de

magneziu

Puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor se manifestă prin dispersia icircncrustaţiilor

depuse pe fibră şi a pigmenţilor din murdărie icircn felul acesta se micşorează redepunerea murdăriei

pe materialul textil icircn timpul procesului de spălare

Icircn afară de proprietăţile menţionate la alegerea tipurilor de fosfaţi pentru condiţionarea unui

produs de spălare scindarea hidrolitică şi hidroscopicitatea au o deosebită importanţă Ţinicircnd

seama de tehnologia modernă de uscare icircn turn a produselor de spălare trebuie utilizaţi fosfaţii la

care se produce o scindare hidrolitică cicirct mai redusă dacă icircnsă fosfatul se introduce icircn compoziţia

produsului de spălare icircn stare uscată scindarea hidrolitică nu constituie o problemă De asemenea

hidroscopicitatea fosfatului fiind conferită şi produsului de spălare icircn care acesta intră drept

component vor trebui aleşi fosfaţi cicirct mai nehigroscopici pentru produsele de spălare condiţionate

icircn formă uscată această caracteristică nu interesează icircn cazul produselor condiţionate icircn formă

lichidă

Higroscopicitatea fosfaţilor condensaţi variază icircn acelaşi sens cu scindarea hidrolitică

hexametafosfatul fiind cel mai higroscopic tripolifosfatulmai puţin higroscopiciar pirofosfatul

practic nehigroscopic

16

Ţinicircnd seama de efectul puternic de scindare hidrolitică şi de hidgroscopicitatea sa accentuată

hexametafosfatul este inutilizabil la fabricarea produselor moderne de spălareuscate icircn turndupă

condiţionarea icircn faza lichidă

Tripolifosfatul este cel mai important fosfat condensat pentru condiţionarea produselor de

spălare

Pirofosfatul cu toate că este superior icircn ceea ce priveşte lipsa de scindare hidrolitică şi de

higroscopicitate nu reprezintă totuşi un produs important pentru a fi folosit singur la condiţionarea

produselor de spălare El constituie icircnsă un produs apreciat dacă este folosit icircn acest scop icircn

amestec cu tripolifosfatul

Datorită efectului pe care fosfaţii condensaţi icircl au asupra proprietăţilor de suprafaţă ale

detergenţilor icircn prezent nu se mai fabrică produse de spălare pe bază de detrgenţi fără aceste

adaosuri

Adaosurile de fosfaţi condensaţi au un efect considerabil de icircmbunătăţire a puterii de spălare a

alchil-aril-sulfonaţilor a detergenţilor neionici şi o acţiune bună asupra puterii de spumare a

detergenţilor dar nu totdeauna asupra stabilităţii spumei

Icircn afară de adaosurile minerale solubile descrise mai trebuie menţionate adaosurile minerale

insolubile icircn apăca betonita caolinul pămicircntul de infuzorii etc Betonita şi caolinul au un efect

marcat de coloid protector

II32 ADAOSURI ORGANICE

II321 Adaosuri coloidale

Adaosurile coloidale au asupra produselor de spălare o serie de efecte dintre care cel mai

important este acela de a micşora tendinţa de redepunere a murdăriei pe fibră icircn timpul procesului

de spălare respectiv de a mări puterea de defloculare

Dintre adaosurile coloidale cea mai mare importanţă o are carboxi-metil-celuloza (CMC)

Diferitele carboxi-metil-celulpze constau dintr-un amestec de macromolecule cu diferite grade de

polimerizare şi diferite grade de substituţie Soluţiile lor apoase au un caracter coloidal prezenticircnd

anomalii de vicircscozitate icircn domeniile concentraţiilor mici Deşi sicircnt combinaţii macromoleculare

tipice proprietăţile soluţiilor apoase de carboxi-metil-celulozicirc se apropie de cele ale electroliţilor

coloidali prin caracterul puternic heteropolar al macromoleculei

17

Asupra soluţiilor de săpun carboxi-metil-celuloza nu are un efect de mărire a puterii de

spumare icircnsă are un efect important de mărire a stabilităţii spumei

Carboxi-metil-celuloza icircmbunătpţeşte puterea de spălare a detergenţilor şi stabilitatea spumei

soluţiilor agenţilor de suprafaţă Principalul efect este icircnsă cel de menţinere icircn suspensie a

murdăriei şi de icircmpiedicare a redepunerii acesteia pe fibră icircn timpul spălării

La folosirea ca adaos icircn compoziţiile de spălare carboxi-metil-celuloza produce deci

icircmbunătăţirea puterii de spălare stabiliteată spuma măreşte puterea de emulsionare Icircn ceea ce

priveşte menţinerea icircn suspensie a murdăriei dizolvate de pe fibră şi icircmpiedicarea redepunerii

acesteea icircn timpul spălării ea depăşeşte orice alt adaos cunoscul picircnă icircn prezent fiind la fel de

importantă ca şi fosfaţii condensaţi

II4 Autoșamponul

Autoșamponul este o soluție apoasă a substanțelor tensioactive anionice și neionice El

trebuie să conţină ingrediente care se disting prin proprietăţi de curăţare mai mari şi icircn acelaşi

timp neagresive faţă de vopsea metal si suprafețe din plastic Din substanțele tensioactive

neionice cele mai recomendate sunt alcoolii etoxilați (alcoolul tridecil alcoolul cetostearil)

Aceste substanțe au tensiune superficială scăzută umectare și dispersie bună sunt stabili icircn acizi

și baze toleranți la apa dură Din substanțele tensioactive anionice sunt recomandați mono- și

diesterii ai acidului fosforic Ei sunt stabili icircn mediul alcalin icircnlătură bine murdăria și au un efect

antiseptic și anticoroziv La adăugarea laurilsirkozinatului de sodiu se observa o icircnbunătățire a

proprietății de spălare și spumare Prezența cerurilor sintetice icircn compoziția autoșamponului icirci

confera automobilului o protecție suplimentară și o strălucire intensă Adăugarea unor

componente rezistente la coroziune (aminoderivați ai acidului boric) ndash este deosebit de actual

pentru proprietarii de autoturisme pe piața internă

Șamponurile pentru curățare fără contact sunt din ce icircn ce mai populare pe piață și sunt

potrivite pentru toate tipurile de automobile Acest tip de produs include suplimentar o bază tare

sticlă topită și adios de gelatin pentru inhibarea ionilor de Ca2+ Mg2+ Fe3+ Aceste componente

distruge eficient legatura dintre murdărie și suprafață sunt stabile icircn mediu acid și basic au

propietăți antistatice iar cu anionii substanțelor tensioactive formează compuși complecși

marind stabilitatea spumei

18

IIIPARTEA EXPERIMENTALĂ

III1Aparatematerial și reactivi

Aparate

Thermostat TC ndash 16 cronometru cicircntar ethnic termometru stativ metallic exicator(umplut

cu CaCl2) suport pentru exicator pipette baloane cotate cilindru de 500 ml picirclnie cești Petre

Reactivi

Na2CO3 Trilon B apă distilată apă amoniacală

Materiale

Hicircrtie de filtru nisip ciment ulei de motor ulei de floarea soarelui materie de bumbac pară

III2 metodica lucrărilor de cercetare

III21Metoda de prelevare a probelor lichide

Dacă produsul de analizat este limpede și omogen atunci el este amestecat manual apoi se

cicircntărește cu ajutorul unei colbe sau pipete și se ia cantitatea necesară pentru o probă de

laborator La amestecare este necesar de a avea grijă ca icircn probă să se formeze cicirct mai puțină

spumă și perderile de substanță să se reducă la maximum

Dacă produsul analizat este tulbure și conține icircn volumul său particole solide icircn suspensie el

este amestecat cu ajutorul centrifugii apoi după centrifugare se icircnlătură partea lichidă de produs

Dacă produsul de analizat conține precipitat proba se icircncălzește atent picircnă la 300C picircnă cicircnd

precipitatul se dizolvă complet la amestecare sau nu se observă prezența cristalelor apoi se ia

cantitatea de probă necesară pentru analiza ulterioară

Se recomandă executarea analizei cicirct se poate de repede după prelevarea probei Dacă icircnsă

aceasta este impozibil proba se introduce imediat icircntr-un vas ermetic icircnchis colbă de sticlă sau

vas de plastic Se determină și se notează masa lui (nu se folosesc vase metalice) Proba se

păstrează cicirct mai mult timp icircn starea sa inițială picircnă la efectuarea analizei

III22Determinarea puterii de spumarea

III221Pregătirea pentru efectuarea analizei

Pregătirea unei probe de apă cu duritatea 535 și 357 mgechivl

19

Pentru pregtirea apei cu duritatea 535 mgechivl probele de sulfat de magneziu cu masa de

0107 g și clorurii de calciu cu masa de 0194 g (recalculate pentru sare deshidratată) cicircntărite

cu o eroare nu mai mare de 00002 g se dizolvă icircn apă distilată icircntr-o colbă de 1000 ml aducicircnd

volumul apei picircnă la cotă apoi se agită atent

III222 Pregătirea probei de analizat

Proba detergentului cu masa de 5 g cicircntărită cu o eroare nu mai mare de 001 g se ia icircntr-un

pahar chimic se dizolvă icircn 50-60 ml apă dură amestecindu-se picircnă la dizolvare completă

Soluția se toarnă icircn colbă se aduce la cota de 1000 ml cu apă dură și se amestecă avicircnd grijă să

nu se formeze spumă Pregătirea soluției se efectuează la temperatura de analiză cu o eroare de plusmn

50C Pentru fiecare analiză se cere de a pregăti nu mai puțin de 2 l soluție Soluția se pregătește

cu minim 30 min și maxim 2 ore icircnainte de efectuarea analizei

III223Pregătirea instalației

FigIII1 Instalația Ross-Mails

Toate părțile din sticlă a instalației se spală cu soluție cromică se clătește cu apă distilată picircnă la

icircnlăturarea completă a urmelor de acid și din nou se clătește cu soluție de analizat Țeava din inox icircn

20

decurs de 30 minute se menține icircn aburul amestecului dintre alcoolul etilic și tricloretilen (11) și se

clătește cu o cantitate mică de soluție de analizat

III224Efectuarea analizei

Proprietatea de aforma spumă se determină la temperatura de (50plusmn2) ordmC Cămașa de apă se

unește cu termostatul și se icircncălzește soluția din cămașă picircnă la temperatura necesară Concomotent

300 ml soluție de analizat se aduce picircnă la temperatura impusă de analiză Din această probă se iau

50 ml soluție și se toarnă icircntr-un cilindru cotat icircn așa mod ca să nu se formeze spumă Peste 10

minute cu ajutorul unei pare se ia soluție de analizat cu o pipetă icircn volum de 200 ml deasemmenea

eviticircnd formarea spumei Pipeta cu soluție se icircntărește pe stativ ca năsucul ei să se afle la o distanță

de 900 mm de nivelul soluției din cilindru și să se asigure căderea picăturilor direct icircn centrul

soluției din cilindru Apoi se deschide robinetul pipetei Odată cu căderea soluției din pipetă se

pornește cronometru și se măsoară icircnălțimea spumei formate icircn mm (H0 măs) Peste 5 minute se

măsoară icircnălțimea stratului de spumă format icircn mm (H5 măs)

Dacă nivelul spumei formate nu este uniform atunci ca icircnălțime a spumei se ia media

aritmetică dintre nivelul minim și cel maxim al icircnălțimii spumei Icircnaintea fiecărei analize se clătește

țeava cu apă distilată

Diferența dintre diametrele țevilor a diferitor aparate influențează asupra icircnălțimii spumei

formate Deaceea pentru fiecare aparat este necesar de a utiliza un coeficient de corecție cu ajutorul

căruia se recalculează icircnălțimea stratului de spumă determinat cu ajutorul aparatului a cărui

diametru interior al țevei este de 50 mm

K= (D12) 2500

D1 ndash diametrul interior al aparatului utilizat mm

2500 = (50)2 ndash diametrul interior al țevei aparatului standardmm

Calcularea rezultatului

Puterea de spumare (H0 și H5) icircn mm se calculează cu formula

H0 = H0 măs K

H5 = H5 măs K

H0 măs ndash icircnălțimea inițială a stratului de spumă mm

21

H5 măs ndash icircnălțimea stratului de spumă după 5 minute mm

K ndash coeficient de corecție

Stabilitatea spmei (S)

S = H5H0

H0 și H5 ndash icircnălțimile stratului de spumă recalculate mm

Ca rezultat final se ia media aritmetică a trei determinări paralele diferența dintre care nu

trebuie să fie de 10 mm

III23Determinarea capacității de spălare

III231 Pregătirea soluției de murdărire

Conținutul soluției de murdărire

Componența m g

Ulei de motor 50

Ulei de floarea-soarelui 50

Ciment 100

Nisip 50

NH4OH 35

III232 Murdărirea țesăturii cu soluția de murdărire

Dintr-o ficircșie de picircnză curată se taie cu foarfeca mostre de mărime 50 times 50 mm cu o eroare

admisibilă de plusmn 5 mm se marchează cu un pix de culoare albastră și se cicircntăresc Țesătura se

trece prin soluția de murdărire pe ambele părți Mostrele deja uscate se supun unui tratament

termic icircn cuptorul electric timp de 1 oră la temperatura de 60oC se icircmpachetează icircn pachete

de polietilen și se pastreaza la icircntuneric Mostrele sunt gata pentru determinare după 3 zile

din momentul pregatirii Termenul de valabilitate a țesăturilor murdare ndash un an cu condiția că

sunt păstrate icircn frigider

22

III233 Efectuarea lucrării

Pentru determinarea capacității de spălare se folosește picircnză care preventiv a fost spălată

și uscată icircn etuvă la temperatura de 105degC picircnă la masă constantă După care probele de

picircnză se murdăresc cu soluție de murdărire se lasă pentru trei zile să se usuce apoi se spală

cu soluțiie analizate Spălarea picircnzelor se face icircn borcane cu volumul de 1 litru introducicircnd

probele de picircnză icircn borcan și agiticircndu-le energic timp de 5 minute După care se clătește cu

apă rece agiticircnd energic timp de două minute După care probele de picircnză se usucă icircn etuvă

timp de o oră la temperatura de 105degC După care picircnzele se cicircntăresc la balanța analitică

Picircnzele se usucă aticirct curate cicirct și murdare

Capacitatea de spălare se determină icircn procente după formula

mm-ms mm-mc

mm ndash masa picircnzelor murdare g

ms ndash masa picircnzelor spălate g

mc ndash masa picircnzelor curate g

III24 Determinarea pH-ului

Pentru determinare se ia 10 grame de produs analizat cu o exactitate de 001 g pH - metrul se

calibrează icircn conformitate cu instrucţiunile producătorului cu ajutorul a două soluţii

tampon standard cu valoarea pH-ului mai mică şi mai mare decacirct cea a soluţiei de analizat nu mai

puțin de 1 unitate la temperature (20 plusmn 1) degCDupă calibrare electrozii se spală cu apă iar mai

apoi cu soluția analizată Soluția se amestecă se toarnă o cantitate suficientă icircn vasul de

măsurare şi se coboară electrozii După ce indicațiile pH-metrului vor fi stabile timp de 1 minută

se icircnregistrează datele Măsurările se repetă cu o nouă porțiune de soluție Icircn cazul icircn

care rezultatul masurării a doua se deosebește de primul cu 01 unitați de pH sau mai multse

efectuiază și a treia măsurareIcircn cazul icircn care nici a treia măsurare nu ne ajută sa determinăm exact

pH-ulse repetă icircntreaga analizăinclusiv și calibrarea Valorile medii se rotungesc picircnă la

01 unităţi de pH Rezultatele sunt exprimate icircn unităţide pH la 20 degC

23

IV REZULTATE ȘI DISCUȚII

IV1Caracteristica produsului commercial Amfotensid B 5

Descriere soluție apoasă de cocamidopropyl betaina

Denumirea după INCI Cocamidopropyl Betaine

Formula de structură CH3

R ndash CO ndash NH ndash CH2CH2CH2 ndash N+ ndash CH2COONa Сl-

CH3

R-radical al uleiului de cocs

Caracteristicile fizico-chimice

Aspect la 20 deg C - lichid limpede

Reziduu uscat - 460 minim

fracţiunea de masă a clorurii de sodiu - 8 maxim

pH-ul produsului - 45 - 55

Caracter - amfoteri

Priorități

bull Uşor biodegradabile

bull Reduce efectul iritant al altor agenţi tensioactivi icircn formula

bull Are o mare capacitate de spumare

bull Icircngroşarea reteta

Icircntrebuințarea

Amphotensid B5 conține puține substanțe nocive și se combină bine cu tensidele

amfotere ce au structură de betaină și care icirci permite sa se unească cu substanțele

tensioactive anioniceneionice și cationice

Amphotensid B5 este adăugat la șamponurile pentru păr geluri de duș geluri pentru

veselă precum și la detergenții tehnici

Prin combinarea Amphotensid B5 cu eterul acidului sulfuric se reduc efectele sale iritante

asupra pielii și mucoaselor24

IV2 Studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra soluției

de lucru de cocamidopropyl betaină

Pentru studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra proprietăților fizico-

cimice a șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de

carbonat de 0 1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de

preparat și a probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au

fost determinate icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Tabelul III1

Prepararea soluției de șampon

w(Na2CO3) m(preparat)g m(Na2CO3)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(Na2CO3)g V(H2O) ml w(Na2CO3)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV21 Determinarea capacității de spumare

25

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de

cocamidopropyl betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

Instalația a fost montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce

eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat

la 20oC

FigIV1 formarea spumei icircn dependență de conținutul de carbonați icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că odată cu creșterea concentrației de carbonat icircn soluție crește și

capacitatea de formare a spumei Aceasta se icircnticircmplă din contul formării acidului carbonic icircn

urma hidrolizei carbonatului de natriu acesta la ricircndul său formează micele care măresc

icircnălțimea stratului de spumă După cum se vede din grafic pentru a mări icircnălțimea spumei este

destul 5 Na2CO3 deoarece mărirea concentrației de carbonat icircn continuare nu duce la schimbări

considerabile

IV22 Determinarea stabilității spumei

26

Stabilitatea spumei este raportul dintre icircnălţimea coloanei de spumă măsurate după 5 minute

la valoarea sa iniţială Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta a fost

luate icircn balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

FigIV2Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de carbonat de natriu icircn soluția

de lucru

Din grafic se observă că carbonații măresc stabilitatea spumei Icircn lipsa carbonaților

stabilitatea spumei este de 45 aceasta icircnseamnă că după 5 minute icircnălțimea spumei constituie

doar 45 din icircnălțimea inițială La adăugarea Na2CO3 1 stabilitatea spumei crește cu 28 iar la

adăugarea Na2CO3 5 constituie 87 și rămăne practic neschimbată pe parcursul măririi

concentrației de carbonat

IV23 Determinarea capacității de spălare

27

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea Na2CO3 au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu

apă dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a

turnat 05 litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute Temperatura soluţiei de

spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C) Icircn continuare totul s-a efectuat conform

metodicii

FigIV3 Variația capacității de spălare icircn față de conținutul de carbonat de natriu icircn

soluția de lucru

După cum se observă din grafic capacitatea de spălare se mărește o dată cu creșterea

concentrației de carbonat de natriu icircn soluție picircnă la concentrația de 5 a carbonatului iar

capacitatea de spălare la această concentrație este maximă Aceasta se icircnticircmplă din contul

formării acidului carbonic icircn urma hidrolizei carbonatului de natriu apoi excesul de acid

carbonic se depune pe suprafața materiei și astfel capacitatea de spălare scade Icircn produsele de

igienă-auto conținutul de carbonați nu trebuie să depășească 5 Astfel s-a demonstrat

experimental că conținutul optimal de carbonați icircl constituie 5

IV24 Determinarea pH-lui

28

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta au

fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi

acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină

egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de

3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări

Măsurările s-au efectuat la 20oC

FigIV4 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de carbonați

Din grafic se observă că mărirea concentrației de Na2CO3 duce la mărirea valorii pH-lui

Mărirea bruscă a pH-lui se datorează reacției de hidroliză cu formarea ionilor OH - care are loc icircn

soluție Na2CO3

- harr2Na+ + CO32-

CO32- + H2O harr HCO3

- + OH-

HCO3- + H2O harr H2CO3 + OH-

CO32- + 2H2O harr H2CO3 + 2 OH-

IV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru

de cocamidopropyl betaină

29

Pentru studiul influenței conținutului de Trilon B asupra proprietăților fizico-cimice a

șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de carbonat de 0

1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de preparat și a

probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au fost determinate

icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Prepararea soluției de șampon

w(EDTA) m(preparat)g m(EDTA)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(EDTA)g V(H2O) ml w(EDTA)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV31 Determinarea capacității de spumare

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

30

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

menţinerea icircn stare de emulsie a murdăriei prezentă icircn apa de spălare datorită

coloizilor protectori pe care agentul de spălare icirci conţineicircn funcţie de tipul de emulsie

solubilizarea lianţilor murdăriei icircn apă datorită puterii dizolvante a produsului de

spălare de exemplu datorită alcalinităţii rezultate prin murdărirea componenţilor prin

ridicarea temperaturii existenţa unui anumi pH al flotei etc

punerea icircn suspensie a impurităţilor solide urmare a acţiunii defloculante a agentului

care de cele mai multe ori este maximă la concentraţii foarte mici

stabilizarea suspensiei de impurităţi solide inclusiv a emulgatorilor adsorbabili

datorită puterii adsorbante a produsului de spălare

Practic procesul de spălare decurge astfel icircn primul ricircnd soluţia de detergent sau săpun udă

suprafaţa şi pătrunde adicircnc icircn toate interstiţiile sau icircn capilare acolo unde apa pură nu poate

pătrunde Apoi murdăria insolubilă icircn apa pură este trecută icircn soluţie prin emulsionare sau

dizolvare micelară iar solidă ndash sub formă de dispersie-suspensie datorită puterii de peptizare şi de

coloid protector a agentului respectiv

Calitatea unui produs de spălare bun constă icircn a menţine cicirct mai mult starea de emulsie sau de

suspensie-dispersie pentru ca murdăria să nu se depună din nou pe ţesătură

Spuma are un rol important pentru micşorare tendinţei de redepunere deoarece aceasta conferă

stabilitate suspensiei Trebuie subliniat că aticirct icircndepărtare murdăriei prinsă puternic de ţesătură cicirct

şi formare spumei icircn timpul spălării sunt influenţate pozitiv şi de acţiune mecanică

Procesul de spălare depinde de următorii factori

obiectul şi tipul ţesăturii de spălat

natura murdăriei

structura detergentului

Activitatea superficială şi stabilitatea superficială a soluţiilor de săpun sau a altor produse de

spălare variază icircn funcţie de mai mulţi factori printre care temperaturaconcentraţia şi prezenţa

electroliţilor etc

Procesele de emulsionare şi spălare se bazează pe formarea micelelor care pot fi lamelare

sau sferice datorită orientării moleculelor polare de substanţă tensioactivă funcţie de afinitatea

faţă de mediu

11

II3 Adaosurile de condiţionare

Fabricarea şi folosirea detergenţilor fără nici un fel de adaosuri este manuală aticirct icircn cazul

condiţionărilor sub forma de praf sau granule cicirct şi ghiar sub forma lichidă La icircnceput sărurile

care icircnsoţeau detergenţii proveneau icircn mod neintenţionat chiar din procesul de fabricaţie sau erau

adăugate numai ca ingredient inert pentru diluarea produselor Astăzi alegerea şi dozarea

adaosurilor icircn alcătuirea unui produs de spălare prezinta aspecte ştiinţifice şi practice deosebit de

importante influenţicircnd foarte mult comportarea produsului finit la utilizare Astfel adaosurile pot

mări de cicircteva ori activitatea unui agent de suprafaţă icircnţelegicircnd prin aceasta că icircn prezenţa

adaosurilor se poate atinge un anumit efect cu o cantitate de cicircteva ori mai mică din acelaşi agent

de suprafaţă

Adaosurile de condiţionare sau simplu ldquoadaosurirdquo sicircnt substanţ ecare icircnsoţesc detergentul icircn

compoziţia unui produs de spălare şi care au ca efect icircmbunătăţirea proprietăţilor acestuia Icircn

străinătate s-a extins pentru aceste substanţe denumirea de ldquobuildersrdquo

Pentru sistematizarea studiului adaosurilor acestea din urmă sicircnt icircmpărţite icircn două mari

categorii ndash minerale şi organice ndash iar adaosurile minerale la ricircndul lor sicircnt icircmpărţite icircn electroliţi

neutrialcalini şi fosfaţi condensaţi ultimii fiind descrişi separat datorită proprietăţilor lor cu totul

speciale şi importanţei deosebite ca adaosuri icircn compoziţiile de spălare

II31 Adaosuri minerale

II311 Electroliţi neutri

Dintre electroliţii neutri icircn compoziţiile de spălare se folosesc cel mai frecvent ca

adaosurisulfaţii şi clorurile metalelor alcalino-pamicircntoase Icircnca in 1925 s-a brevetat metoda prin

care adaosul de săruri solubile icircn apă ca KCl NaCl Na2SO4 produce icircmbunătăţirea proprietăţilor

de udare ale alchil-naftalin-sulfonaţilor de sodiu

S-a studiat că amestecul de 40 dodecil-benzen-sulfonat de sodiu şi 60 de Na2SO4 este mai

eficace icircn ceea ce priveşte scăderea tensiunii superficiale a celei interfaciale şi spumarea de cicirct

dodecil-benzen-sulfonatul de 100

Redepunerea murdăriei din flotă pe fibră este defavorabil influenţată de prezenţa sulfatului de

sodiu

12

Efectul sinergetic al clorurii de sodiu şi al sulfatului de sodiu asupra puterii de spălare a unui

alchil-aril-sulfonat faţă de licircna gresată cu ulei mineral afost determinat măsuricircndu-se puterea de

spălare prin conţinutul de ulei reţinut de licircnă

Studiindu-se relaţiile dintre structura şi puterea de spălare a alchil-benzen-sulfonaţilor de sodiu

s-a pus icircn evidenţă efectul diferit al sulfatului de sodiu icircn funcţie de poziţia nucleului benzenic faţă

de lanţul alchil Rezultă că adaosuld de sulfat de sodiu are un efect defavorabil asupra 1-fenil-

dodecanului-sulfonat (cel mai puţin solubil din această serie) acest adaos are icircnsă un efect

favorabil asupra 3- şi 5-fenil-dodecanului sulfonat şi anume cu aticirct mai favorabilcu cicirct nucleul

benzenic este mai deplasat spre interiorul radicalului alchil

Pe cicircnd sulfaţii şi clorurile metalelor alcaline au picircnă la o anumită concentraţie (foarte mică icircn

cazul săpunului şi relativ mare icircn cazul detergenţilor) efecte similare aticirct asupra săpunurilor cicirct şi

asupra detergenţilor clorurile metalelor alcalino-pămicircntoase au efecte diferite Astfel icircn prezenţa

ionilor de calciu şi de magneziu săpunurile icircşi micşorează puterea de spălare pe cicircnd majoritatea

detergenţilor şi-o icircmbunătăţesc picircnă la o anumită limită de concentraţie a acestor ioni (mai mică de

cicirct icircn cazul ionilor metalelor alcaline) care depinde de natura detergentului după care puterea de

spălare scade

Icircn cazul clorurilor metalelor alcalino-pămicircntoase are de fapt loc icircn schimb ionic săpunul

respectiv sarea de sodiu a detergentului trecicircnd parţial sau total icircn sarea de calciu sau de

magneziu Săpunurile de calciu şi de magneziu fiind insolubile puterea de spalare a săpunului

scade proporţional cu creşterea concentraţiei acestora pe cind la majoritatea detergenţilor sarea de

calciu sau de magneziu are o solubilitate remarcabilă icircn apă (totuşi mult mai mică de cicirct sarea de

sodiu a detergenţilor) de aceea prin modificarea solubilităţilor se schimbă raportul dintre partea

molecular-dispersă şi partea coloid-dispersă icircn soluţie şi deci se modifică puterea de spălare Icircn

felul acesta se explică puterea mică de spălare a săpunurilor icircn apă durăprecum şi puterea de

spălare mai bună a majorităţii detergenţilor icircn apă picircn la o anumită duritate

Explicaţia efectelor sinergetice produse de adaosuri de sulfaţi sau de cloruri ale metalelor

alcaline icircn soluţiile de săpunsau de detergenţieste icircnsă complexă Ţinicircnd seama de teoria lui

Rebinder privind optimul coloidal electroliţii neutri intervin icircn soluţiile agenţilor de spălare ca

factori care modifică starea coloidală a lor deplasicircnd prin aceasta optimul coloidal

13

II312Electroliţi alcalini

Principalii electroliţi alcalini folosiţi ca adaosuri la condiţionarea produselor de spălare sicircnt

carbonaţiisilicaţii şi fosfaţii Icircn afară de aceştia se mai folosesc icircn foarte mica masură boraţii ndash

pentru alcalinitatea lor mică ndash şi hidroxidul de sodiu ndash pentru unele compoziţii de spălare a

metalelor Persărurile (perboraţii percarbonaţii) se utilizează ca adaosuri de icircnălbire formicircnd prin

aceasta o grupă distinctă

Pe licircngă caracterul lor general de electroliţi şi pe licircngă acţiunile specifice fiecărei clase de

electroliţi alcalini icircn parte adaosurile alcaline au ca proprietate caracteristică comună menţinerea

la o anumită valoare ridicată a pH-ului soluţiei avicircnd ca efect mărirea respingerii electrostatice

dintre fibră şi murdărie şi icircn consecinţă uşurarea procesului de spălare

Carbonalul de sodiu este folosit icircn general la condiţionarea produselor pentru spălări grele

Anastasiu şi colaboratorii săi studiind influenţa adaosurilor de carbonat de sodiu asupra puterii

de spălare a diferiţilor agenţi anionici de spălare ajung la concluzia că

1) trebuie diferenţiată acţiunea carbonatului de sodiu exercitată asupra soluţiilor de

săpun de cea exercitată asupra soluţiilor altor agenţi de suprafaţă deoarece icircn

cazul săpunului carbonatul de sodiu are şi rolul de tampon al hidrolizei

2) aticirct icircn cazul soluţiilor de săpun cicirct şi icircn cazul soluţiilor altor agenţi de suprafaţă

carbonatul de sodiu icircn funcţie de concentraţia sa icircn flotă şi de condiţiile de lucru

(natura şi concentraţia agentului de suprafaţă temperatura) acţionicircnd asupra

optimului coloidalpoate influenţa pozitiv sau negativ puterea de spălare

Icircn general pe cicircnd ceilalţi electroliţi se introduc de obicei icircn icircnsăşi compoziţia produşilor de

spălare carbonatul de sodiu se adaugă de multe ori de către utilizatori icircn flota de spălareşi nu icircn

toate cazurile icircntr-o proporţie corespunzătoare

Bicarbonatul de sodiu se foloseşte icircn special ca adaos icircn produsele pentru spălări finedatorită

pH-ului relativ scăzut al soluţiilor sale apoase icircn astfel de cazuri se adaugă bicarbonat picircnă la

10

Silicaţii prezintă icircn soluţie apoasă un pH foarte ridicat acţionicircnd astfel icircn mod eficace asupra

saponificării murdăriei cu conţinut de acizi graşi din care cauză alături de carbonat de sodiu ei se

utilizează cu succes ca adaosuri icircn compoziţia produselor pentru spălări grele dicircnd icircn special un

14

efect sinergetic bun icircn amestec cu alchil-aril-sulfonaţii de sodiu De asemenea silicaţii au o putere

bună de dispersie icircn special faţă de pigmenţii pe bază de siliciu care intră icircn mod frecvent icircn

compoziţia murdăriei precum şi un efect favorabil asupra icircmpiedicării redepunerii murdăriei pe

fibră din acest punct de vedere situicircndu-se imediat după fosfatul trisodic icircn clasa electroliţilor

alcalini Avicircnd o putere de udare foarte bună a suprafeţelor tarisilicaţii sicircnt icircn general utilizaţi mult

şi ca adaosuri la prepararea produselor pentru spălarea veselei şi a suprafeţelor tari

Dintre ortofosfaţi Na3PO4 prezintă icircn soluţie apoasă un pH ridicat deci o eficacitate bună

pentru icircndepărtarea acizilor graşi din compoziţia murdărieiicircnsoţită de o putere bună de

emulsionare Totodată este de remarcat că Na3PO4 are un efect anticoroziv faţă de materialele

fieroase Pentru anumite scopuri NaHPO4 prezintă avantajul unei alcalinităţi mai mici

Cerceticircndu-se problema produselor de spălare cu apă de mare s-a stabilit eficacitatea bună icircn

aceste condiţii a Na3PO4 icircn special icircmpreună cu Na2SO4 Astfel icircn amestec de 80 Na3PO4 12

Na2SO4 şi 8 alchil-aril-sulfonat de sodiu are un efect de spălare optim cu apă de mare echivalent

cu cel realizat de un amestec de 80 Na3PO4 ţi 20 alchil-aril-sulfonat

II313 Persărurile

Persărurile respectiv perboratul de sodiu sau percarbonatul de sodiu se folosesc icircn

amestecurile pentru spălări grele cu adaosuri de albire chimică (deoarece dezvoltă oxigen activ icircn

soluţie apoasă) O serie de cercetători au studiat problema stabilizării flotelor de spălare conţinicircnd

perboraţi sau percarbonaţi stabilizarea avicircnd ca scop realizarea unei degajări mai lente a

oxigenului activ Dintre stabilizatori fac parte silicaţii de magneziu fosfaţii condensaţi (icircn special

pirofosfatul) sărurile acizilor amino-policarboxilici (tip Trilon) Pe cicircnd cazul silicaţilor de

magneziu efectul de stabilizare se explică prin absorbţia agentului oxigenat pe suprafaţa mare a

silicatului coloidal dispersat icircn cazul celorlalţi agenţi efectul de stabilizare se explică prin

complexarea de către aceştia a ionilor metalici prezenţi (CuFeMn) care icircn caz contrar ar avea un

efect de grăbire a cedării oxigenului activ

II314 Fosfaţi condensaţi

Principalele proprietăţi ale fosfaţilor condensaţi datorită cărora sicircnt consideraţi ca adaosurile

cele mai importante icircn alcătuirea compoziţiilor produselor de spălare sicircnt

1 puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoase şi a metalelor grele

2 puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor

15

Puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoaseşi ai metalelor grele se

manifestă prin scoaterea acestora chiar din combinaţiile lor insolubile şi trecerea lor icircntr-o formă

solubilă icircn apă Picircnă de curicircnd proprietatea se atribuia formării de compecşi propriu zişi Icircn

ultimul timp această proprietate a fosfaţilor condensaţi s-a explicat printr-o bdquoinactivare

electrostaticărdquo a ionilor metalelor alcalino-pămicircntoase şi ai metalelor grele atraşi icircntr-un nor de

contraioni de către polianionul puternic icircncărcat al fosfatului condensat

Practic această propritate a fosfaţilor condensaţi are ca rezultat o serie de efecte foarte

importante camicşorarea sau chiar evitarea icircncrustării fibrelor textile icircn urma depunerii

combinaţiilor insolubile evitarea icircngălbenirii materialului textil icircn urma unor spălări reepetate prin

icircmpiedicarea depunerii combinaţiilor de fier din apă precum şi micşorarea efectului de degradare

oxidativă a fibrei prin icircmpiedicarea depunerii pe ţesătură a combinaţiilor de cupru sau de

fiercatalizicircnd această degradare Icircn acelaşi timp la spălare cu săpun şi cu apă dură se realizeză o

economie de produs de spălare prin solubilizarea precipitatului inactiv de săpun de calciu sau de

magneziu

Puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor se manifestă prin dispersia icircncrustaţiilor

depuse pe fibră şi a pigmenţilor din murdărie icircn felul acesta se micşorează redepunerea murdăriei

pe materialul textil icircn timpul procesului de spălare

Icircn afară de proprietăţile menţionate la alegerea tipurilor de fosfaţi pentru condiţionarea unui

produs de spălare scindarea hidrolitică şi hidroscopicitatea au o deosebită importanţă Ţinicircnd

seama de tehnologia modernă de uscare icircn turn a produselor de spălare trebuie utilizaţi fosfaţii la

care se produce o scindare hidrolitică cicirct mai redusă dacă icircnsă fosfatul se introduce icircn compoziţia

produsului de spălare icircn stare uscată scindarea hidrolitică nu constituie o problemă De asemenea

hidroscopicitatea fosfatului fiind conferită şi produsului de spălare icircn care acesta intră drept

component vor trebui aleşi fosfaţi cicirct mai nehigroscopici pentru produsele de spălare condiţionate

icircn formă uscată această caracteristică nu interesează icircn cazul produselor condiţionate icircn formă

lichidă

Higroscopicitatea fosfaţilor condensaţi variază icircn acelaşi sens cu scindarea hidrolitică

hexametafosfatul fiind cel mai higroscopic tripolifosfatulmai puţin higroscopiciar pirofosfatul

practic nehigroscopic

16

Ţinicircnd seama de efectul puternic de scindare hidrolitică şi de hidgroscopicitatea sa accentuată

hexametafosfatul este inutilizabil la fabricarea produselor moderne de spălareuscate icircn turndupă

condiţionarea icircn faza lichidă

Tripolifosfatul este cel mai important fosfat condensat pentru condiţionarea produselor de

spălare

Pirofosfatul cu toate că este superior icircn ceea ce priveşte lipsa de scindare hidrolitică şi de

higroscopicitate nu reprezintă totuşi un produs important pentru a fi folosit singur la condiţionarea

produselor de spălare El constituie icircnsă un produs apreciat dacă este folosit icircn acest scop icircn

amestec cu tripolifosfatul

Datorită efectului pe care fosfaţii condensaţi icircl au asupra proprietăţilor de suprafaţă ale

detergenţilor icircn prezent nu se mai fabrică produse de spălare pe bază de detrgenţi fără aceste

adaosuri

Adaosurile de fosfaţi condensaţi au un efect considerabil de icircmbunătăţire a puterii de spălare a

alchil-aril-sulfonaţilor a detergenţilor neionici şi o acţiune bună asupra puterii de spumare a

detergenţilor dar nu totdeauna asupra stabilităţii spumei

Icircn afară de adaosurile minerale solubile descrise mai trebuie menţionate adaosurile minerale

insolubile icircn apăca betonita caolinul pămicircntul de infuzorii etc Betonita şi caolinul au un efect

marcat de coloid protector

II32 ADAOSURI ORGANICE

II321 Adaosuri coloidale

Adaosurile coloidale au asupra produselor de spălare o serie de efecte dintre care cel mai

important este acela de a micşora tendinţa de redepunere a murdăriei pe fibră icircn timpul procesului

de spălare respectiv de a mări puterea de defloculare

Dintre adaosurile coloidale cea mai mare importanţă o are carboxi-metil-celuloza (CMC)

Diferitele carboxi-metil-celulpze constau dintr-un amestec de macromolecule cu diferite grade de

polimerizare şi diferite grade de substituţie Soluţiile lor apoase au un caracter coloidal prezenticircnd

anomalii de vicircscozitate icircn domeniile concentraţiilor mici Deşi sicircnt combinaţii macromoleculare

tipice proprietăţile soluţiilor apoase de carboxi-metil-celulozicirc se apropie de cele ale electroliţilor

coloidali prin caracterul puternic heteropolar al macromoleculei

17

Asupra soluţiilor de săpun carboxi-metil-celuloza nu are un efect de mărire a puterii de

spumare icircnsă are un efect important de mărire a stabilităţii spumei

Carboxi-metil-celuloza icircmbunătpţeşte puterea de spălare a detergenţilor şi stabilitatea spumei

soluţiilor agenţilor de suprafaţă Principalul efect este icircnsă cel de menţinere icircn suspensie a

murdăriei şi de icircmpiedicare a redepunerii acesteia pe fibră icircn timpul spălării

La folosirea ca adaos icircn compoziţiile de spălare carboxi-metil-celuloza produce deci

icircmbunătăţirea puterii de spălare stabiliteată spuma măreşte puterea de emulsionare Icircn ceea ce

priveşte menţinerea icircn suspensie a murdăriei dizolvate de pe fibră şi icircmpiedicarea redepunerii

acesteea icircn timpul spălării ea depăşeşte orice alt adaos cunoscul picircnă icircn prezent fiind la fel de

importantă ca şi fosfaţii condensaţi

II4 Autoșamponul

Autoșamponul este o soluție apoasă a substanțelor tensioactive anionice și neionice El

trebuie să conţină ingrediente care se disting prin proprietăţi de curăţare mai mari şi icircn acelaşi

timp neagresive faţă de vopsea metal si suprafețe din plastic Din substanțele tensioactive

neionice cele mai recomendate sunt alcoolii etoxilați (alcoolul tridecil alcoolul cetostearil)

Aceste substanțe au tensiune superficială scăzută umectare și dispersie bună sunt stabili icircn acizi

și baze toleranți la apa dură Din substanțele tensioactive anionice sunt recomandați mono- și

diesterii ai acidului fosforic Ei sunt stabili icircn mediul alcalin icircnlătură bine murdăria și au un efect

antiseptic și anticoroziv La adăugarea laurilsirkozinatului de sodiu se observa o icircnbunătățire a

proprietății de spălare și spumare Prezența cerurilor sintetice icircn compoziția autoșamponului icirci

confera automobilului o protecție suplimentară și o strălucire intensă Adăugarea unor

componente rezistente la coroziune (aminoderivați ai acidului boric) ndash este deosebit de actual

pentru proprietarii de autoturisme pe piața internă

Șamponurile pentru curățare fără contact sunt din ce icircn ce mai populare pe piață și sunt

potrivite pentru toate tipurile de automobile Acest tip de produs include suplimentar o bază tare

sticlă topită și adios de gelatin pentru inhibarea ionilor de Ca2+ Mg2+ Fe3+ Aceste componente

distruge eficient legatura dintre murdărie și suprafață sunt stabile icircn mediu acid și basic au

propietăți antistatice iar cu anionii substanțelor tensioactive formează compuși complecși

marind stabilitatea spumei

18

IIIPARTEA EXPERIMENTALĂ

III1Aparatematerial și reactivi

Aparate

Thermostat TC ndash 16 cronometru cicircntar ethnic termometru stativ metallic exicator(umplut

cu CaCl2) suport pentru exicator pipette baloane cotate cilindru de 500 ml picirclnie cești Petre

Reactivi

Na2CO3 Trilon B apă distilată apă amoniacală

Materiale

Hicircrtie de filtru nisip ciment ulei de motor ulei de floarea soarelui materie de bumbac pară

III2 metodica lucrărilor de cercetare

III21Metoda de prelevare a probelor lichide

Dacă produsul de analizat este limpede și omogen atunci el este amestecat manual apoi se

cicircntărește cu ajutorul unei colbe sau pipete și se ia cantitatea necesară pentru o probă de

laborator La amestecare este necesar de a avea grijă ca icircn probă să se formeze cicirct mai puțină

spumă și perderile de substanță să se reducă la maximum

Dacă produsul analizat este tulbure și conține icircn volumul său particole solide icircn suspensie el

este amestecat cu ajutorul centrifugii apoi după centrifugare se icircnlătură partea lichidă de produs

Dacă produsul de analizat conține precipitat proba se icircncălzește atent picircnă la 300C picircnă cicircnd

precipitatul se dizolvă complet la amestecare sau nu se observă prezența cristalelor apoi se ia

cantitatea de probă necesară pentru analiza ulterioară

Se recomandă executarea analizei cicirct se poate de repede după prelevarea probei Dacă icircnsă

aceasta este impozibil proba se introduce imediat icircntr-un vas ermetic icircnchis colbă de sticlă sau

vas de plastic Se determină și se notează masa lui (nu se folosesc vase metalice) Proba se

păstrează cicirct mai mult timp icircn starea sa inițială picircnă la efectuarea analizei

III22Determinarea puterii de spumarea

III221Pregătirea pentru efectuarea analizei

Pregătirea unei probe de apă cu duritatea 535 și 357 mgechivl

19

Pentru pregtirea apei cu duritatea 535 mgechivl probele de sulfat de magneziu cu masa de

0107 g și clorurii de calciu cu masa de 0194 g (recalculate pentru sare deshidratată) cicircntărite

cu o eroare nu mai mare de 00002 g se dizolvă icircn apă distilată icircntr-o colbă de 1000 ml aducicircnd

volumul apei picircnă la cotă apoi se agită atent

III222 Pregătirea probei de analizat

Proba detergentului cu masa de 5 g cicircntărită cu o eroare nu mai mare de 001 g se ia icircntr-un

pahar chimic se dizolvă icircn 50-60 ml apă dură amestecindu-se picircnă la dizolvare completă

Soluția se toarnă icircn colbă se aduce la cota de 1000 ml cu apă dură și se amestecă avicircnd grijă să

nu se formeze spumă Pregătirea soluției se efectuează la temperatura de analiză cu o eroare de plusmn

50C Pentru fiecare analiză se cere de a pregăti nu mai puțin de 2 l soluție Soluția se pregătește

cu minim 30 min și maxim 2 ore icircnainte de efectuarea analizei

III223Pregătirea instalației

FigIII1 Instalația Ross-Mails

Toate părțile din sticlă a instalației se spală cu soluție cromică se clătește cu apă distilată picircnă la

icircnlăturarea completă a urmelor de acid și din nou se clătește cu soluție de analizat Țeava din inox icircn

20

decurs de 30 minute se menține icircn aburul amestecului dintre alcoolul etilic și tricloretilen (11) și se

clătește cu o cantitate mică de soluție de analizat

III224Efectuarea analizei

Proprietatea de aforma spumă se determină la temperatura de (50plusmn2) ordmC Cămașa de apă se

unește cu termostatul și se icircncălzește soluția din cămașă picircnă la temperatura necesară Concomotent

300 ml soluție de analizat se aduce picircnă la temperatura impusă de analiză Din această probă se iau

50 ml soluție și se toarnă icircntr-un cilindru cotat icircn așa mod ca să nu se formeze spumă Peste 10

minute cu ajutorul unei pare se ia soluție de analizat cu o pipetă icircn volum de 200 ml deasemmenea

eviticircnd formarea spumei Pipeta cu soluție se icircntărește pe stativ ca năsucul ei să se afle la o distanță

de 900 mm de nivelul soluției din cilindru și să se asigure căderea picăturilor direct icircn centrul

soluției din cilindru Apoi se deschide robinetul pipetei Odată cu căderea soluției din pipetă se

pornește cronometru și se măsoară icircnălțimea spumei formate icircn mm (H0 măs) Peste 5 minute se

măsoară icircnălțimea stratului de spumă format icircn mm (H5 măs)

Dacă nivelul spumei formate nu este uniform atunci ca icircnălțime a spumei se ia media

aritmetică dintre nivelul minim și cel maxim al icircnălțimii spumei Icircnaintea fiecărei analize se clătește

țeava cu apă distilată

Diferența dintre diametrele țevilor a diferitor aparate influențează asupra icircnălțimii spumei

formate Deaceea pentru fiecare aparat este necesar de a utiliza un coeficient de corecție cu ajutorul

căruia se recalculează icircnălțimea stratului de spumă determinat cu ajutorul aparatului a cărui

diametru interior al țevei este de 50 mm

K= (D12) 2500

D1 ndash diametrul interior al aparatului utilizat mm

2500 = (50)2 ndash diametrul interior al țevei aparatului standardmm

Calcularea rezultatului

Puterea de spumare (H0 și H5) icircn mm se calculează cu formula

H0 = H0 măs K

H5 = H5 măs K

H0 măs ndash icircnălțimea inițială a stratului de spumă mm

21

H5 măs ndash icircnălțimea stratului de spumă după 5 minute mm

K ndash coeficient de corecție

Stabilitatea spmei (S)

S = H5H0

H0 și H5 ndash icircnălțimile stratului de spumă recalculate mm

Ca rezultat final se ia media aritmetică a trei determinări paralele diferența dintre care nu

trebuie să fie de 10 mm

III23Determinarea capacității de spălare

III231 Pregătirea soluției de murdărire

Conținutul soluției de murdărire

Componența m g

Ulei de motor 50

Ulei de floarea-soarelui 50

Ciment 100

Nisip 50

NH4OH 35

III232 Murdărirea țesăturii cu soluția de murdărire

Dintr-o ficircșie de picircnză curată se taie cu foarfeca mostre de mărime 50 times 50 mm cu o eroare

admisibilă de plusmn 5 mm se marchează cu un pix de culoare albastră și se cicircntăresc Țesătura se

trece prin soluția de murdărire pe ambele părți Mostrele deja uscate se supun unui tratament

termic icircn cuptorul electric timp de 1 oră la temperatura de 60oC se icircmpachetează icircn pachete

de polietilen și se pastreaza la icircntuneric Mostrele sunt gata pentru determinare după 3 zile

din momentul pregatirii Termenul de valabilitate a țesăturilor murdare ndash un an cu condiția că

sunt păstrate icircn frigider

22

III233 Efectuarea lucrării

Pentru determinarea capacității de spălare se folosește picircnză care preventiv a fost spălată

și uscată icircn etuvă la temperatura de 105degC picircnă la masă constantă După care probele de

picircnză se murdăresc cu soluție de murdărire se lasă pentru trei zile să se usuce apoi se spală

cu soluțiie analizate Spălarea picircnzelor se face icircn borcane cu volumul de 1 litru introducicircnd

probele de picircnză icircn borcan și agiticircndu-le energic timp de 5 minute După care se clătește cu

apă rece agiticircnd energic timp de două minute După care probele de picircnză se usucă icircn etuvă

timp de o oră la temperatura de 105degC După care picircnzele se cicircntăresc la balanța analitică

Picircnzele se usucă aticirct curate cicirct și murdare

Capacitatea de spălare se determină icircn procente după formula

mm-ms mm-mc

mm ndash masa picircnzelor murdare g

ms ndash masa picircnzelor spălate g

mc ndash masa picircnzelor curate g

III24 Determinarea pH-ului

Pentru determinare se ia 10 grame de produs analizat cu o exactitate de 001 g pH - metrul se

calibrează icircn conformitate cu instrucţiunile producătorului cu ajutorul a două soluţii

tampon standard cu valoarea pH-ului mai mică şi mai mare decacirct cea a soluţiei de analizat nu mai

puțin de 1 unitate la temperature (20 plusmn 1) degCDupă calibrare electrozii se spală cu apă iar mai

apoi cu soluția analizată Soluția se amestecă se toarnă o cantitate suficientă icircn vasul de

măsurare şi se coboară electrozii După ce indicațiile pH-metrului vor fi stabile timp de 1 minută

se icircnregistrează datele Măsurările se repetă cu o nouă porțiune de soluție Icircn cazul icircn

care rezultatul masurării a doua se deosebește de primul cu 01 unitați de pH sau mai multse

efectuiază și a treia măsurareIcircn cazul icircn care nici a treia măsurare nu ne ajută sa determinăm exact

pH-ulse repetă icircntreaga analizăinclusiv și calibrarea Valorile medii se rotungesc picircnă la

01 unităţi de pH Rezultatele sunt exprimate icircn unităţide pH la 20 degC

23

IV REZULTATE ȘI DISCUȚII

IV1Caracteristica produsului commercial Amfotensid B 5

Descriere soluție apoasă de cocamidopropyl betaina

Denumirea după INCI Cocamidopropyl Betaine

Formula de structură CH3

R ndash CO ndash NH ndash CH2CH2CH2 ndash N+ ndash CH2COONa Сl-

CH3

R-radical al uleiului de cocs

Caracteristicile fizico-chimice

Aspect la 20 deg C - lichid limpede

Reziduu uscat - 460 minim

fracţiunea de masă a clorurii de sodiu - 8 maxim

pH-ul produsului - 45 - 55

Caracter - amfoteri

Priorități

bull Uşor biodegradabile

bull Reduce efectul iritant al altor agenţi tensioactivi icircn formula

bull Are o mare capacitate de spumare

bull Icircngroşarea reteta

Icircntrebuințarea

Amphotensid B5 conține puține substanțe nocive și se combină bine cu tensidele

amfotere ce au structură de betaină și care icirci permite sa se unească cu substanțele

tensioactive anioniceneionice și cationice

Amphotensid B5 este adăugat la șamponurile pentru păr geluri de duș geluri pentru

veselă precum și la detergenții tehnici

Prin combinarea Amphotensid B5 cu eterul acidului sulfuric se reduc efectele sale iritante

asupra pielii și mucoaselor24

IV2 Studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra soluției

de lucru de cocamidopropyl betaină

Pentru studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra proprietăților fizico-

cimice a șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de

carbonat de 0 1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de

preparat și a probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au

fost determinate icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Tabelul III1

Prepararea soluției de șampon

w(Na2CO3) m(preparat)g m(Na2CO3)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(Na2CO3)g V(H2O) ml w(Na2CO3)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV21 Determinarea capacității de spumare

25

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de

cocamidopropyl betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

Instalația a fost montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce

eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat

la 20oC

FigIV1 formarea spumei icircn dependență de conținutul de carbonați icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că odată cu creșterea concentrației de carbonat icircn soluție crește și

capacitatea de formare a spumei Aceasta se icircnticircmplă din contul formării acidului carbonic icircn

urma hidrolizei carbonatului de natriu acesta la ricircndul său formează micele care măresc

icircnălțimea stratului de spumă După cum se vede din grafic pentru a mări icircnălțimea spumei este

destul 5 Na2CO3 deoarece mărirea concentrației de carbonat icircn continuare nu duce la schimbări

considerabile

IV22 Determinarea stabilității spumei

26

Stabilitatea spumei este raportul dintre icircnălţimea coloanei de spumă măsurate după 5 minute

la valoarea sa iniţială Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta a fost

luate icircn balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

FigIV2Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de carbonat de natriu icircn soluția

de lucru

Din grafic se observă că carbonații măresc stabilitatea spumei Icircn lipsa carbonaților

stabilitatea spumei este de 45 aceasta icircnseamnă că după 5 minute icircnălțimea spumei constituie

doar 45 din icircnălțimea inițială La adăugarea Na2CO3 1 stabilitatea spumei crește cu 28 iar la

adăugarea Na2CO3 5 constituie 87 și rămăne practic neschimbată pe parcursul măririi

concentrației de carbonat

IV23 Determinarea capacității de spălare

27

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea Na2CO3 au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu

apă dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a

turnat 05 litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute Temperatura soluţiei de

spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C) Icircn continuare totul s-a efectuat conform

metodicii

FigIV3 Variația capacității de spălare icircn față de conținutul de carbonat de natriu icircn

soluția de lucru

După cum se observă din grafic capacitatea de spălare se mărește o dată cu creșterea

concentrației de carbonat de natriu icircn soluție picircnă la concentrația de 5 a carbonatului iar

capacitatea de spălare la această concentrație este maximă Aceasta se icircnticircmplă din contul

formării acidului carbonic icircn urma hidrolizei carbonatului de natriu apoi excesul de acid

carbonic se depune pe suprafața materiei și astfel capacitatea de spălare scade Icircn produsele de

igienă-auto conținutul de carbonați nu trebuie să depășească 5 Astfel s-a demonstrat

experimental că conținutul optimal de carbonați icircl constituie 5

IV24 Determinarea pH-lui

28

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta au

fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi

acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină

egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de

3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări

Măsurările s-au efectuat la 20oC

FigIV4 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de carbonați

Din grafic se observă că mărirea concentrației de Na2CO3 duce la mărirea valorii pH-lui

Mărirea bruscă a pH-lui se datorează reacției de hidroliză cu formarea ionilor OH - care are loc icircn

soluție Na2CO3

- harr2Na+ + CO32-

CO32- + H2O harr HCO3

- + OH-

HCO3- + H2O harr H2CO3 + OH-

CO32- + 2H2O harr H2CO3 + 2 OH-

IV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru

de cocamidopropyl betaină

29

Pentru studiul influenței conținutului de Trilon B asupra proprietăților fizico-cimice a

șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de carbonat de 0

1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de preparat și a

probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au fost determinate

icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Prepararea soluției de șampon

w(EDTA) m(preparat)g m(EDTA)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(EDTA)g V(H2O) ml w(EDTA)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV31 Determinarea capacității de spumare

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

30

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

II3 Adaosurile de condiţionare

Fabricarea şi folosirea detergenţilor fără nici un fel de adaosuri este manuală aticirct icircn cazul

condiţionărilor sub forma de praf sau granule cicirct şi ghiar sub forma lichidă La icircnceput sărurile

care icircnsoţeau detergenţii proveneau icircn mod neintenţionat chiar din procesul de fabricaţie sau erau

adăugate numai ca ingredient inert pentru diluarea produselor Astăzi alegerea şi dozarea

adaosurilor icircn alcătuirea unui produs de spălare prezinta aspecte ştiinţifice şi practice deosebit de

importante influenţicircnd foarte mult comportarea produsului finit la utilizare Astfel adaosurile pot

mări de cicircteva ori activitatea unui agent de suprafaţă icircnţelegicircnd prin aceasta că icircn prezenţa

adaosurilor se poate atinge un anumit efect cu o cantitate de cicircteva ori mai mică din acelaşi agent

de suprafaţă

Adaosurile de condiţionare sau simplu ldquoadaosurirdquo sicircnt substanţ ecare icircnsoţesc detergentul icircn

compoziţia unui produs de spălare şi care au ca efect icircmbunătăţirea proprietăţilor acestuia Icircn

străinătate s-a extins pentru aceste substanţe denumirea de ldquobuildersrdquo

Pentru sistematizarea studiului adaosurilor acestea din urmă sicircnt icircmpărţite icircn două mari

categorii ndash minerale şi organice ndash iar adaosurile minerale la ricircndul lor sicircnt icircmpărţite icircn electroliţi

neutrialcalini şi fosfaţi condensaţi ultimii fiind descrişi separat datorită proprietăţilor lor cu totul

speciale şi importanţei deosebite ca adaosuri icircn compoziţiile de spălare

II31 Adaosuri minerale

II311 Electroliţi neutri

Dintre electroliţii neutri icircn compoziţiile de spălare se folosesc cel mai frecvent ca

adaosurisulfaţii şi clorurile metalelor alcalino-pamicircntoase Icircnca in 1925 s-a brevetat metoda prin

care adaosul de săruri solubile icircn apă ca KCl NaCl Na2SO4 produce icircmbunătăţirea proprietăţilor

de udare ale alchil-naftalin-sulfonaţilor de sodiu

S-a studiat că amestecul de 40 dodecil-benzen-sulfonat de sodiu şi 60 de Na2SO4 este mai

eficace icircn ceea ce priveşte scăderea tensiunii superficiale a celei interfaciale şi spumarea de cicirct

dodecil-benzen-sulfonatul de 100

Redepunerea murdăriei din flotă pe fibră este defavorabil influenţată de prezenţa sulfatului de

sodiu

12

Efectul sinergetic al clorurii de sodiu şi al sulfatului de sodiu asupra puterii de spălare a unui

alchil-aril-sulfonat faţă de licircna gresată cu ulei mineral afost determinat măsuricircndu-se puterea de

spălare prin conţinutul de ulei reţinut de licircnă

Studiindu-se relaţiile dintre structura şi puterea de spălare a alchil-benzen-sulfonaţilor de sodiu

s-a pus icircn evidenţă efectul diferit al sulfatului de sodiu icircn funcţie de poziţia nucleului benzenic faţă

de lanţul alchil Rezultă că adaosuld de sulfat de sodiu are un efect defavorabil asupra 1-fenil-

dodecanului-sulfonat (cel mai puţin solubil din această serie) acest adaos are icircnsă un efect

favorabil asupra 3- şi 5-fenil-dodecanului sulfonat şi anume cu aticirct mai favorabilcu cicirct nucleul

benzenic este mai deplasat spre interiorul radicalului alchil

Pe cicircnd sulfaţii şi clorurile metalelor alcaline au picircnă la o anumită concentraţie (foarte mică icircn

cazul săpunului şi relativ mare icircn cazul detergenţilor) efecte similare aticirct asupra săpunurilor cicirct şi

asupra detergenţilor clorurile metalelor alcalino-pămicircntoase au efecte diferite Astfel icircn prezenţa

ionilor de calciu şi de magneziu săpunurile icircşi micşorează puterea de spălare pe cicircnd majoritatea

detergenţilor şi-o icircmbunătăţesc picircnă la o anumită limită de concentraţie a acestor ioni (mai mică de

cicirct icircn cazul ionilor metalelor alcaline) care depinde de natura detergentului după care puterea de

spălare scade

Icircn cazul clorurilor metalelor alcalino-pămicircntoase are de fapt loc icircn schimb ionic săpunul

respectiv sarea de sodiu a detergentului trecicircnd parţial sau total icircn sarea de calciu sau de

magneziu Săpunurile de calciu şi de magneziu fiind insolubile puterea de spalare a săpunului

scade proporţional cu creşterea concentraţiei acestora pe cind la majoritatea detergenţilor sarea de

calciu sau de magneziu are o solubilitate remarcabilă icircn apă (totuşi mult mai mică de cicirct sarea de

sodiu a detergenţilor) de aceea prin modificarea solubilităţilor se schimbă raportul dintre partea

molecular-dispersă şi partea coloid-dispersă icircn soluţie şi deci se modifică puterea de spălare Icircn

felul acesta se explică puterea mică de spălare a săpunurilor icircn apă durăprecum şi puterea de

spălare mai bună a majorităţii detergenţilor icircn apă picircn la o anumită duritate

Explicaţia efectelor sinergetice produse de adaosuri de sulfaţi sau de cloruri ale metalelor

alcaline icircn soluţiile de săpunsau de detergenţieste icircnsă complexă Ţinicircnd seama de teoria lui

Rebinder privind optimul coloidal electroliţii neutri intervin icircn soluţiile agenţilor de spălare ca

factori care modifică starea coloidală a lor deplasicircnd prin aceasta optimul coloidal

13

II312Electroliţi alcalini

Principalii electroliţi alcalini folosiţi ca adaosuri la condiţionarea produselor de spălare sicircnt

carbonaţiisilicaţii şi fosfaţii Icircn afară de aceştia se mai folosesc icircn foarte mica masură boraţii ndash

pentru alcalinitatea lor mică ndash şi hidroxidul de sodiu ndash pentru unele compoziţii de spălare a

metalelor Persărurile (perboraţii percarbonaţii) se utilizează ca adaosuri de icircnălbire formicircnd prin

aceasta o grupă distinctă

Pe licircngă caracterul lor general de electroliţi şi pe licircngă acţiunile specifice fiecărei clase de

electroliţi alcalini icircn parte adaosurile alcaline au ca proprietate caracteristică comună menţinerea

la o anumită valoare ridicată a pH-ului soluţiei avicircnd ca efect mărirea respingerii electrostatice

dintre fibră şi murdărie şi icircn consecinţă uşurarea procesului de spălare

Carbonalul de sodiu este folosit icircn general la condiţionarea produselor pentru spălări grele

Anastasiu şi colaboratorii săi studiind influenţa adaosurilor de carbonat de sodiu asupra puterii

de spălare a diferiţilor agenţi anionici de spălare ajung la concluzia că

1) trebuie diferenţiată acţiunea carbonatului de sodiu exercitată asupra soluţiilor de

săpun de cea exercitată asupra soluţiilor altor agenţi de suprafaţă deoarece icircn

cazul săpunului carbonatul de sodiu are şi rolul de tampon al hidrolizei

2) aticirct icircn cazul soluţiilor de săpun cicirct şi icircn cazul soluţiilor altor agenţi de suprafaţă

carbonatul de sodiu icircn funcţie de concentraţia sa icircn flotă şi de condiţiile de lucru

(natura şi concentraţia agentului de suprafaţă temperatura) acţionicircnd asupra

optimului coloidalpoate influenţa pozitiv sau negativ puterea de spălare

Icircn general pe cicircnd ceilalţi electroliţi se introduc de obicei icircn icircnsăşi compoziţia produşilor de

spălare carbonatul de sodiu se adaugă de multe ori de către utilizatori icircn flota de spălareşi nu icircn

toate cazurile icircntr-o proporţie corespunzătoare

Bicarbonatul de sodiu se foloseşte icircn special ca adaos icircn produsele pentru spălări finedatorită

pH-ului relativ scăzut al soluţiilor sale apoase icircn astfel de cazuri se adaugă bicarbonat picircnă la

10

Silicaţii prezintă icircn soluţie apoasă un pH foarte ridicat acţionicircnd astfel icircn mod eficace asupra

saponificării murdăriei cu conţinut de acizi graşi din care cauză alături de carbonat de sodiu ei se

utilizează cu succes ca adaosuri icircn compoziţia produselor pentru spălări grele dicircnd icircn special un

14

efect sinergetic bun icircn amestec cu alchil-aril-sulfonaţii de sodiu De asemenea silicaţii au o putere

bună de dispersie icircn special faţă de pigmenţii pe bază de siliciu care intră icircn mod frecvent icircn

compoziţia murdăriei precum şi un efect favorabil asupra icircmpiedicării redepunerii murdăriei pe

fibră din acest punct de vedere situicircndu-se imediat după fosfatul trisodic icircn clasa electroliţilor

alcalini Avicircnd o putere de udare foarte bună a suprafeţelor tarisilicaţii sicircnt icircn general utilizaţi mult

şi ca adaosuri la prepararea produselor pentru spălarea veselei şi a suprafeţelor tari

Dintre ortofosfaţi Na3PO4 prezintă icircn soluţie apoasă un pH ridicat deci o eficacitate bună

pentru icircndepărtarea acizilor graşi din compoziţia murdărieiicircnsoţită de o putere bună de

emulsionare Totodată este de remarcat că Na3PO4 are un efect anticoroziv faţă de materialele

fieroase Pentru anumite scopuri NaHPO4 prezintă avantajul unei alcalinităţi mai mici

Cerceticircndu-se problema produselor de spălare cu apă de mare s-a stabilit eficacitatea bună icircn

aceste condiţii a Na3PO4 icircn special icircmpreună cu Na2SO4 Astfel icircn amestec de 80 Na3PO4 12

Na2SO4 şi 8 alchil-aril-sulfonat de sodiu are un efect de spălare optim cu apă de mare echivalent

cu cel realizat de un amestec de 80 Na3PO4 ţi 20 alchil-aril-sulfonat

II313 Persărurile

Persărurile respectiv perboratul de sodiu sau percarbonatul de sodiu se folosesc icircn

amestecurile pentru spălări grele cu adaosuri de albire chimică (deoarece dezvoltă oxigen activ icircn

soluţie apoasă) O serie de cercetători au studiat problema stabilizării flotelor de spălare conţinicircnd

perboraţi sau percarbonaţi stabilizarea avicircnd ca scop realizarea unei degajări mai lente a

oxigenului activ Dintre stabilizatori fac parte silicaţii de magneziu fosfaţii condensaţi (icircn special

pirofosfatul) sărurile acizilor amino-policarboxilici (tip Trilon) Pe cicircnd cazul silicaţilor de

magneziu efectul de stabilizare se explică prin absorbţia agentului oxigenat pe suprafaţa mare a

silicatului coloidal dispersat icircn cazul celorlalţi agenţi efectul de stabilizare se explică prin

complexarea de către aceştia a ionilor metalici prezenţi (CuFeMn) care icircn caz contrar ar avea un

efect de grăbire a cedării oxigenului activ

II314 Fosfaţi condensaţi

Principalele proprietăţi ale fosfaţilor condensaţi datorită cărora sicircnt consideraţi ca adaosurile

cele mai importante icircn alcătuirea compoziţiilor produselor de spălare sicircnt

1 puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoase şi a metalelor grele

2 puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor

15

Puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoaseşi ai metalelor grele se

manifestă prin scoaterea acestora chiar din combinaţiile lor insolubile şi trecerea lor icircntr-o formă

solubilă icircn apă Picircnă de curicircnd proprietatea se atribuia formării de compecşi propriu zişi Icircn

ultimul timp această proprietate a fosfaţilor condensaţi s-a explicat printr-o bdquoinactivare

electrostaticărdquo a ionilor metalelor alcalino-pămicircntoase şi ai metalelor grele atraşi icircntr-un nor de

contraioni de către polianionul puternic icircncărcat al fosfatului condensat

Practic această propritate a fosfaţilor condensaţi are ca rezultat o serie de efecte foarte

importante camicşorarea sau chiar evitarea icircncrustării fibrelor textile icircn urma depunerii

combinaţiilor insolubile evitarea icircngălbenirii materialului textil icircn urma unor spălări reepetate prin

icircmpiedicarea depunerii combinaţiilor de fier din apă precum şi micşorarea efectului de degradare

oxidativă a fibrei prin icircmpiedicarea depunerii pe ţesătură a combinaţiilor de cupru sau de

fiercatalizicircnd această degradare Icircn acelaşi timp la spălare cu săpun şi cu apă dură se realizeză o

economie de produs de spălare prin solubilizarea precipitatului inactiv de săpun de calciu sau de

magneziu

Puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor se manifestă prin dispersia icircncrustaţiilor

depuse pe fibră şi a pigmenţilor din murdărie icircn felul acesta se micşorează redepunerea murdăriei

pe materialul textil icircn timpul procesului de spălare

Icircn afară de proprietăţile menţionate la alegerea tipurilor de fosfaţi pentru condiţionarea unui

produs de spălare scindarea hidrolitică şi hidroscopicitatea au o deosebită importanţă Ţinicircnd

seama de tehnologia modernă de uscare icircn turn a produselor de spălare trebuie utilizaţi fosfaţii la

care se produce o scindare hidrolitică cicirct mai redusă dacă icircnsă fosfatul se introduce icircn compoziţia

produsului de spălare icircn stare uscată scindarea hidrolitică nu constituie o problemă De asemenea

hidroscopicitatea fosfatului fiind conferită şi produsului de spălare icircn care acesta intră drept

component vor trebui aleşi fosfaţi cicirct mai nehigroscopici pentru produsele de spălare condiţionate

icircn formă uscată această caracteristică nu interesează icircn cazul produselor condiţionate icircn formă

lichidă

Higroscopicitatea fosfaţilor condensaţi variază icircn acelaşi sens cu scindarea hidrolitică

hexametafosfatul fiind cel mai higroscopic tripolifosfatulmai puţin higroscopiciar pirofosfatul

practic nehigroscopic

16

Ţinicircnd seama de efectul puternic de scindare hidrolitică şi de hidgroscopicitatea sa accentuată

hexametafosfatul este inutilizabil la fabricarea produselor moderne de spălareuscate icircn turndupă

condiţionarea icircn faza lichidă

Tripolifosfatul este cel mai important fosfat condensat pentru condiţionarea produselor de

spălare

Pirofosfatul cu toate că este superior icircn ceea ce priveşte lipsa de scindare hidrolitică şi de

higroscopicitate nu reprezintă totuşi un produs important pentru a fi folosit singur la condiţionarea

produselor de spălare El constituie icircnsă un produs apreciat dacă este folosit icircn acest scop icircn

amestec cu tripolifosfatul

Datorită efectului pe care fosfaţii condensaţi icircl au asupra proprietăţilor de suprafaţă ale

detergenţilor icircn prezent nu se mai fabrică produse de spălare pe bază de detrgenţi fără aceste

adaosuri

Adaosurile de fosfaţi condensaţi au un efect considerabil de icircmbunătăţire a puterii de spălare a

alchil-aril-sulfonaţilor a detergenţilor neionici şi o acţiune bună asupra puterii de spumare a

detergenţilor dar nu totdeauna asupra stabilităţii spumei

Icircn afară de adaosurile minerale solubile descrise mai trebuie menţionate adaosurile minerale

insolubile icircn apăca betonita caolinul pămicircntul de infuzorii etc Betonita şi caolinul au un efect

marcat de coloid protector

II32 ADAOSURI ORGANICE

II321 Adaosuri coloidale

Adaosurile coloidale au asupra produselor de spălare o serie de efecte dintre care cel mai

important este acela de a micşora tendinţa de redepunere a murdăriei pe fibră icircn timpul procesului

de spălare respectiv de a mări puterea de defloculare

Dintre adaosurile coloidale cea mai mare importanţă o are carboxi-metil-celuloza (CMC)

Diferitele carboxi-metil-celulpze constau dintr-un amestec de macromolecule cu diferite grade de

polimerizare şi diferite grade de substituţie Soluţiile lor apoase au un caracter coloidal prezenticircnd

anomalii de vicircscozitate icircn domeniile concentraţiilor mici Deşi sicircnt combinaţii macromoleculare

tipice proprietăţile soluţiilor apoase de carboxi-metil-celulozicirc se apropie de cele ale electroliţilor

coloidali prin caracterul puternic heteropolar al macromoleculei

17

Asupra soluţiilor de săpun carboxi-metil-celuloza nu are un efect de mărire a puterii de

spumare icircnsă are un efect important de mărire a stabilităţii spumei

Carboxi-metil-celuloza icircmbunătpţeşte puterea de spălare a detergenţilor şi stabilitatea spumei

soluţiilor agenţilor de suprafaţă Principalul efect este icircnsă cel de menţinere icircn suspensie a

murdăriei şi de icircmpiedicare a redepunerii acesteia pe fibră icircn timpul spălării

La folosirea ca adaos icircn compoziţiile de spălare carboxi-metil-celuloza produce deci

icircmbunătăţirea puterii de spălare stabiliteată spuma măreşte puterea de emulsionare Icircn ceea ce

priveşte menţinerea icircn suspensie a murdăriei dizolvate de pe fibră şi icircmpiedicarea redepunerii

acesteea icircn timpul spălării ea depăşeşte orice alt adaos cunoscul picircnă icircn prezent fiind la fel de

importantă ca şi fosfaţii condensaţi

II4 Autoșamponul

Autoșamponul este o soluție apoasă a substanțelor tensioactive anionice și neionice El

trebuie să conţină ingrediente care se disting prin proprietăţi de curăţare mai mari şi icircn acelaşi

timp neagresive faţă de vopsea metal si suprafețe din plastic Din substanțele tensioactive

neionice cele mai recomendate sunt alcoolii etoxilați (alcoolul tridecil alcoolul cetostearil)

Aceste substanțe au tensiune superficială scăzută umectare și dispersie bună sunt stabili icircn acizi

și baze toleranți la apa dură Din substanțele tensioactive anionice sunt recomandați mono- și

diesterii ai acidului fosforic Ei sunt stabili icircn mediul alcalin icircnlătură bine murdăria și au un efect

antiseptic și anticoroziv La adăugarea laurilsirkozinatului de sodiu se observa o icircnbunătățire a

proprietății de spălare și spumare Prezența cerurilor sintetice icircn compoziția autoșamponului icirci

confera automobilului o protecție suplimentară și o strălucire intensă Adăugarea unor

componente rezistente la coroziune (aminoderivați ai acidului boric) ndash este deosebit de actual

pentru proprietarii de autoturisme pe piața internă

Șamponurile pentru curățare fără contact sunt din ce icircn ce mai populare pe piață și sunt

potrivite pentru toate tipurile de automobile Acest tip de produs include suplimentar o bază tare

sticlă topită și adios de gelatin pentru inhibarea ionilor de Ca2+ Mg2+ Fe3+ Aceste componente

distruge eficient legatura dintre murdărie și suprafață sunt stabile icircn mediu acid și basic au

propietăți antistatice iar cu anionii substanțelor tensioactive formează compuși complecși

marind stabilitatea spumei

18

IIIPARTEA EXPERIMENTALĂ

III1Aparatematerial și reactivi

Aparate

Thermostat TC ndash 16 cronometru cicircntar ethnic termometru stativ metallic exicator(umplut

cu CaCl2) suport pentru exicator pipette baloane cotate cilindru de 500 ml picirclnie cești Petre

Reactivi

Na2CO3 Trilon B apă distilată apă amoniacală

Materiale

Hicircrtie de filtru nisip ciment ulei de motor ulei de floarea soarelui materie de bumbac pară

III2 metodica lucrărilor de cercetare

III21Metoda de prelevare a probelor lichide

Dacă produsul de analizat este limpede și omogen atunci el este amestecat manual apoi se

cicircntărește cu ajutorul unei colbe sau pipete și se ia cantitatea necesară pentru o probă de

laborator La amestecare este necesar de a avea grijă ca icircn probă să se formeze cicirct mai puțină

spumă și perderile de substanță să se reducă la maximum

Dacă produsul analizat este tulbure și conține icircn volumul său particole solide icircn suspensie el

este amestecat cu ajutorul centrifugii apoi după centrifugare se icircnlătură partea lichidă de produs

Dacă produsul de analizat conține precipitat proba se icircncălzește atent picircnă la 300C picircnă cicircnd

precipitatul se dizolvă complet la amestecare sau nu se observă prezența cristalelor apoi se ia

cantitatea de probă necesară pentru analiza ulterioară

Se recomandă executarea analizei cicirct se poate de repede după prelevarea probei Dacă icircnsă

aceasta este impozibil proba se introduce imediat icircntr-un vas ermetic icircnchis colbă de sticlă sau

vas de plastic Se determină și se notează masa lui (nu se folosesc vase metalice) Proba se

păstrează cicirct mai mult timp icircn starea sa inițială picircnă la efectuarea analizei

III22Determinarea puterii de spumarea

III221Pregătirea pentru efectuarea analizei

Pregătirea unei probe de apă cu duritatea 535 și 357 mgechivl

19

Pentru pregtirea apei cu duritatea 535 mgechivl probele de sulfat de magneziu cu masa de

0107 g și clorurii de calciu cu masa de 0194 g (recalculate pentru sare deshidratată) cicircntărite

cu o eroare nu mai mare de 00002 g se dizolvă icircn apă distilată icircntr-o colbă de 1000 ml aducicircnd

volumul apei picircnă la cotă apoi se agită atent

III222 Pregătirea probei de analizat

Proba detergentului cu masa de 5 g cicircntărită cu o eroare nu mai mare de 001 g se ia icircntr-un

pahar chimic se dizolvă icircn 50-60 ml apă dură amestecindu-se picircnă la dizolvare completă

Soluția se toarnă icircn colbă se aduce la cota de 1000 ml cu apă dură și se amestecă avicircnd grijă să

nu se formeze spumă Pregătirea soluției se efectuează la temperatura de analiză cu o eroare de plusmn

50C Pentru fiecare analiză se cere de a pregăti nu mai puțin de 2 l soluție Soluția se pregătește

cu minim 30 min și maxim 2 ore icircnainte de efectuarea analizei

III223Pregătirea instalației

FigIII1 Instalația Ross-Mails

Toate părțile din sticlă a instalației se spală cu soluție cromică se clătește cu apă distilată picircnă la

icircnlăturarea completă a urmelor de acid și din nou se clătește cu soluție de analizat Țeava din inox icircn

20

decurs de 30 minute se menține icircn aburul amestecului dintre alcoolul etilic și tricloretilen (11) și se

clătește cu o cantitate mică de soluție de analizat

III224Efectuarea analizei

Proprietatea de aforma spumă se determină la temperatura de (50plusmn2) ordmC Cămașa de apă se

unește cu termostatul și se icircncălzește soluția din cămașă picircnă la temperatura necesară Concomotent

300 ml soluție de analizat se aduce picircnă la temperatura impusă de analiză Din această probă se iau

50 ml soluție și se toarnă icircntr-un cilindru cotat icircn așa mod ca să nu se formeze spumă Peste 10

minute cu ajutorul unei pare se ia soluție de analizat cu o pipetă icircn volum de 200 ml deasemmenea

eviticircnd formarea spumei Pipeta cu soluție se icircntărește pe stativ ca năsucul ei să se afle la o distanță

de 900 mm de nivelul soluției din cilindru și să se asigure căderea picăturilor direct icircn centrul

soluției din cilindru Apoi se deschide robinetul pipetei Odată cu căderea soluției din pipetă se

pornește cronometru și se măsoară icircnălțimea spumei formate icircn mm (H0 măs) Peste 5 minute se

măsoară icircnălțimea stratului de spumă format icircn mm (H5 măs)

Dacă nivelul spumei formate nu este uniform atunci ca icircnălțime a spumei se ia media

aritmetică dintre nivelul minim și cel maxim al icircnălțimii spumei Icircnaintea fiecărei analize se clătește

țeava cu apă distilată

Diferența dintre diametrele țevilor a diferitor aparate influențează asupra icircnălțimii spumei

formate Deaceea pentru fiecare aparat este necesar de a utiliza un coeficient de corecție cu ajutorul

căruia se recalculează icircnălțimea stratului de spumă determinat cu ajutorul aparatului a cărui

diametru interior al țevei este de 50 mm

K= (D12) 2500

D1 ndash diametrul interior al aparatului utilizat mm

2500 = (50)2 ndash diametrul interior al țevei aparatului standardmm

Calcularea rezultatului

Puterea de spumare (H0 și H5) icircn mm se calculează cu formula

H0 = H0 măs K

H5 = H5 măs K

H0 măs ndash icircnălțimea inițială a stratului de spumă mm

21

H5 măs ndash icircnălțimea stratului de spumă după 5 minute mm

K ndash coeficient de corecție

Stabilitatea spmei (S)

S = H5H0

H0 și H5 ndash icircnălțimile stratului de spumă recalculate mm

Ca rezultat final se ia media aritmetică a trei determinări paralele diferența dintre care nu

trebuie să fie de 10 mm

III23Determinarea capacității de spălare

III231 Pregătirea soluției de murdărire

Conținutul soluției de murdărire

Componența m g

Ulei de motor 50

Ulei de floarea-soarelui 50

Ciment 100

Nisip 50

NH4OH 35

III232 Murdărirea țesăturii cu soluția de murdărire

Dintr-o ficircșie de picircnză curată se taie cu foarfeca mostre de mărime 50 times 50 mm cu o eroare

admisibilă de plusmn 5 mm se marchează cu un pix de culoare albastră și se cicircntăresc Țesătura se

trece prin soluția de murdărire pe ambele părți Mostrele deja uscate se supun unui tratament

termic icircn cuptorul electric timp de 1 oră la temperatura de 60oC se icircmpachetează icircn pachete

de polietilen și se pastreaza la icircntuneric Mostrele sunt gata pentru determinare după 3 zile

din momentul pregatirii Termenul de valabilitate a țesăturilor murdare ndash un an cu condiția că

sunt păstrate icircn frigider

22

III233 Efectuarea lucrării

Pentru determinarea capacității de spălare se folosește picircnză care preventiv a fost spălată

și uscată icircn etuvă la temperatura de 105degC picircnă la masă constantă După care probele de

picircnză se murdăresc cu soluție de murdărire se lasă pentru trei zile să se usuce apoi se spală

cu soluțiie analizate Spălarea picircnzelor se face icircn borcane cu volumul de 1 litru introducicircnd

probele de picircnză icircn borcan și agiticircndu-le energic timp de 5 minute După care se clătește cu

apă rece agiticircnd energic timp de două minute După care probele de picircnză se usucă icircn etuvă

timp de o oră la temperatura de 105degC După care picircnzele se cicircntăresc la balanța analitică

Picircnzele se usucă aticirct curate cicirct și murdare

Capacitatea de spălare se determină icircn procente după formula

mm-ms mm-mc

mm ndash masa picircnzelor murdare g

ms ndash masa picircnzelor spălate g

mc ndash masa picircnzelor curate g

III24 Determinarea pH-ului

Pentru determinare se ia 10 grame de produs analizat cu o exactitate de 001 g pH - metrul se

calibrează icircn conformitate cu instrucţiunile producătorului cu ajutorul a două soluţii

tampon standard cu valoarea pH-ului mai mică şi mai mare decacirct cea a soluţiei de analizat nu mai

puțin de 1 unitate la temperature (20 plusmn 1) degCDupă calibrare electrozii se spală cu apă iar mai

apoi cu soluția analizată Soluția se amestecă se toarnă o cantitate suficientă icircn vasul de

măsurare şi se coboară electrozii După ce indicațiile pH-metrului vor fi stabile timp de 1 minută

se icircnregistrează datele Măsurările se repetă cu o nouă porțiune de soluție Icircn cazul icircn

care rezultatul masurării a doua se deosebește de primul cu 01 unitați de pH sau mai multse

efectuiază și a treia măsurareIcircn cazul icircn care nici a treia măsurare nu ne ajută sa determinăm exact

pH-ulse repetă icircntreaga analizăinclusiv și calibrarea Valorile medii se rotungesc picircnă la

01 unităţi de pH Rezultatele sunt exprimate icircn unităţide pH la 20 degC

23

IV REZULTATE ȘI DISCUȚII

IV1Caracteristica produsului commercial Amfotensid B 5

Descriere soluție apoasă de cocamidopropyl betaina

Denumirea după INCI Cocamidopropyl Betaine

Formula de structură CH3

R ndash CO ndash NH ndash CH2CH2CH2 ndash N+ ndash CH2COONa Сl-

CH3

R-radical al uleiului de cocs

Caracteristicile fizico-chimice

Aspect la 20 deg C - lichid limpede

Reziduu uscat - 460 minim

fracţiunea de masă a clorurii de sodiu - 8 maxim

pH-ul produsului - 45 - 55

Caracter - amfoteri

Priorități

bull Uşor biodegradabile

bull Reduce efectul iritant al altor agenţi tensioactivi icircn formula

bull Are o mare capacitate de spumare

bull Icircngroşarea reteta

Icircntrebuințarea

Amphotensid B5 conține puține substanțe nocive și se combină bine cu tensidele

amfotere ce au structură de betaină și care icirci permite sa se unească cu substanțele

tensioactive anioniceneionice și cationice

Amphotensid B5 este adăugat la șamponurile pentru păr geluri de duș geluri pentru

veselă precum și la detergenții tehnici

Prin combinarea Amphotensid B5 cu eterul acidului sulfuric se reduc efectele sale iritante

asupra pielii și mucoaselor24

IV2 Studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra soluției

de lucru de cocamidopropyl betaină

Pentru studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra proprietăților fizico-

cimice a șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de

carbonat de 0 1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de

preparat și a probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au

fost determinate icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Tabelul III1

Prepararea soluției de șampon

w(Na2CO3) m(preparat)g m(Na2CO3)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(Na2CO3)g V(H2O) ml w(Na2CO3)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV21 Determinarea capacității de spumare

25

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de

cocamidopropyl betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

Instalația a fost montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce

eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat

la 20oC

FigIV1 formarea spumei icircn dependență de conținutul de carbonați icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că odată cu creșterea concentrației de carbonat icircn soluție crește și

capacitatea de formare a spumei Aceasta se icircnticircmplă din contul formării acidului carbonic icircn

urma hidrolizei carbonatului de natriu acesta la ricircndul său formează micele care măresc

icircnălțimea stratului de spumă După cum se vede din grafic pentru a mări icircnălțimea spumei este

destul 5 Na2CO3 deoarece mărirea concentrației de carbonat icircn continuare nu duce la schimbări

considerabile

IV22 Determinarea stabilității spumei

26

Stabilitatea spumei este raportul dintre icircnălţimea coloanei de spumă măsurate după 5 minute

la valoarea sa iniţială Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta a fost

luate icircn balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

FigIV2Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de carbonat de natriu icircn soluția

de lucru

Din grafic se observă că carbonații măresc stabilitatea spumei Icircn lipsa carbonaților

stabilitatea spumei este de 45 aceasta icircnseamnă că după 5 minute icircnălțimea spumei constituie

doar 45 din icircnălțimea inițială La adăugarea Na2CO3 1 stabilitatea spumei crește cu 28 iar la

adăugarea Na2CO3 5 constituie 87 și rămăne practic neschimbată pe parcursul măririi

concentrației de carbonat

IV23 Determinarea capacității de spălare

27

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea Na2CO3 au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu

apă dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a

turnat 05 litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute Temperatura soluţiei de

spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C) Icircn continuare totul s-a efectuat conform

metodicii

FigIV3 Variația capacității de spălare icircn față de conținutul de carbonat de natriu icircn

soluția de lucru

După cum se observă din grafic capacitatea de spălare se mărește o dată cu creșterea

concentrației de carbonat de natriu icircn soluție picircnă la concentrația de 5 a carbonatului iar

capacitatea de spălare la această concentrație este maximă Aceasta se icircnticircmplă din contul

formării acidului carbonic icircn urma hidrolizei carbonatului de natriu apoi excesul de acid

carbonic se depune pe suprafața materiei și astfel capacitatea de spălare scade Icircn produsele de

igienă-auto conținutul de carbonați nu trebuie să depășească 5 Astfel s-a demonstrat

experimental că conținutul optimal de carbonați icircl constituie 5

IV24 Determinarea pH-lui

28

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta au

fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi

acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină

egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de

3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări

Măsurările s-au efectuat la 20oC

FigIV4 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de carbonați

Din grafic se observă că mărirea concentrației de Na2CO3 duce la mărirea valorii pH-lui

Mărirea bruscă a pH-lui se datorează reacției de hidroliză cu formarea ionilor OH - care are loc icircn

soluție Na2CO3

- harr2Na+ + CO32-

CO32- + H2O harr HCO3

- + OH-

HCO3- + H2O harr H2CO3 + OH-

CO32- + 2H2O harr H2CO3 + 2 OH-

IV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru

de cocamidopropyl betaină

29

Pentru studiul influenței conținutului de Trilon B asupra proprietăților fizico-cimice a

șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de carbonat de 0

1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de preparat și a

probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au fost determinate

icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Prepararea soluției de șampon

w(EDTA) m(preparat)g m(EDTA)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(EDTA)g V(H2O) ml w(EDTA)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV31 Determinarea capacității de spumare

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

30

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

Efectul sinergetic al clorurii de sodiu şi al sulfatului de sodiu asupra puterii de spălare a unui

alchil-aril-sulfonat faţă de licircna gresată cu ulei mineral afost determinat măsuricircndu-se puterea de

spălare prin conţinutul de ulei reţinut de licircnă

Studiindu-se relaţiile dintre structura şi puterea de spălare a alchil-benzen-sulfonaţilor de sodiu

s-a pus icircn evidenţă efectul diferit al sulfatului de sodiu icircn funcţie de poziţia nucleului benzenic faţă

de lanţul alchil Rezultă că adaosuld de sulfat de sodiu are un efect defavorabil asupra 1-fenil-

dodecanului-sulfonat (cel mai puţin solubil din această serie) acest adaos are icircnsă un efect

favorabil asupra 3- şi 5-fenil-dodecanului sulfonat şi anume cu aticirct mai favorabilcu cicirct nucleul

benzenic este mai deplasat spre interiorul radicalului alchil

Pe cicircnd sulfaţii şi clorurile metalelor alcaline au picircnă la o anumită concentraţie (foarte mică icircn

cazul săpunului şi relativ mare icircn cazul detergenţilor) efecte similare aticirct asupra săpunurilor cicirct şi

asupra detergenţilor clorurile metalelor alcalino-pămicircntoase au efecte diferite Astfel icircn prezenţa

ionilor de calciu şi de magneziu săpunurile icircşi micşorează puterea de spălare pe cicircnd majoritatea

detergenţilor şi-o icircmbunătăţesc picircnă la o anumită limită de concentraţie a acestor ioni (mai mică de

cicirct icircn cazul ionilor metalelor alcaline) care depinde de natura detergentului după care puterea de

spălare scade

Icircn cazul clorurilor metalelor alcalino-pămicircntoase are de fapt loc icircn schimb ionic săpunul

respectiv sarea de sodiu a detergentului trecicircnd parţial sau total icircn sarea de calciu sau de

magneziu Săpunurile de calciu şi de magneziu fiind insolubile puterea de spalare a săpunului

scade proporţional cu creşterea concentraţiei acestora pe cind la majoritatea detergenţilor sarea de

calciu sau de magneziu are o solubilitate remarcabilă icircn apă (totuşi mult mai mică de cicirct sarea de

sodiu a detergenţilor) de aceea prin modificarea solubilităţilor se schimbă raportul dintre partea

molecular-dispersă şi partea coloid-dispersă icircn soluţie şi deci se modifică puterea de spălare Icircn

felul acesta se explică puterea mică de spălare a săpunurilor icircn apă durăprecum şi puterea de

spălare mai bună a majorităţii detergenţilor icircn apă picircn la o anumită duritate

Explicaţia efectelor sinergetice produse de adaosuri de sulfaţi sau de cloruri ale metalelor

alcaline icircn soluţiile de săpunsau de detergenţieste icircnsă complexă Ţinicircnd seama de teoria lui

Rebinder privind optimul coloidal electroliţii neutri intervin icircn soluţiile agenţilor de spălare ca

factori care modifică starea coloidală a lor deplasicircnd prin aceasta optimul coloidal

13

II312Electroliţi alcalini

Principalii electroliţi alcalini folosiţi ca adaosuri la condiţionarea produselor de spălare sicircnt

carbonaţiisilicaţii şi fosfaţii Icircn afară de aceştia se mai folosesc icircn foarte mica masură boraţii ndash

pentru alcalinitatea lor mică ndash şi hidroxidul de sodiu ndash pentru unele compoziţii de spălare a

metalelor Persărurile (perboraţii percarbonaţii) se utilizează ca adaosuri de icircnălbire formicircnd prin

aceasta o grupă distinctă

Pe licircngă caracterul lor general de electroliţi şi pe licircngă acţiunile specifice fiecărei clase de

electroliţi alcalini icircn parte adaosurile alcaline au ca proprietate caracteristică comună menţinerea

la o anumită valoare ridicată a pH-ului soluţiei avicircnd ca efect mărirea respingerii electrostatice

dintre fibră şi murdărie şi icircn consecinţă uşurarea procesului de spălare

Carbonalul de sodiu este folosit icircn general la condiţionarea produselor pentru spălări grele

Anastasiu şi colaboratorii săi studiind influenţa adaosurilor de carbonat de sodiu asupra puterii

de spălare a diferiţilor agenţi anionici de spălare ajung la concluzia că

1) trebuie diferenţiată acţiunea carbonatului de sodiu exercitată asupra soluţiilor de

săpun de cea exercitată asupra soluţiilor altor agenţi de suprafaţă deoarece icircn

cazul săpunului carbonatul de sodiu are şi rolul de tampon al hidrolizei

2) aticirct icircn cazul soluţiilor de săpun cicirct şi icircn cazul soluţiilor altor agenţi de suprafaţă

carbonatul de sodiu icircn funcţie de concentraţia sa icircn flotă şi de condiţiile de lucru

(natura şi concentraţia agentului de suprafaţă temperatura) acţionicircnd asupra

optimului coloidalpoate influenţa pozitiv sau negativ puterea de spălare

Icircn general pe cicircnd ceilalţi electroliţi se introduc de obicei icircn icircnsăşi compoziţia produşilor de

spălare carbonatul de sodiu se adaugă de multe ori de către utilizatori icircn flota de spălareşi nu icircn

toate cazurile icircntr-o proporţie corespunzătoare

Bicarbonatul de sodiu se foloseşte icircn special ca adaos icircn produsele pentru spălări finedatorită

pH-ului relativ scăzut al soluţiilor sale apoase icircn astfel de cazuri se adaugă bicarbonat picircnă la

10

Silicaţii prezintă icircn soluţie apoasă un pH foarte ridicat acţionicircnd astfel icircn mod eficace asupra

saponificării murdăriei cu conţinut de acizi graşi din care cauză alături de carbonat de sodiu ei se

utilizează cu succes ca adaosuri icircn compoziţia produselor pentru spălări grele dicircnd icircn special un

14

efect sinergetic bun icircn amestec cu alchil-aril-sulfonaţii de sodiu De asemenea silicaţii au o putere

bună de dispersie icircn special faţă de pigmenţii pe bază de siliciu care intră icircn mod frecvent icircn

compoziţia murdăriei precum şi un efect favorabil asupra icircmpiedicării redepunerii murdăriei pe

fibră din acest punct de vedere situicircndu-se imediat după fosfatul trisodic icircn clasa electroliţilor

alcalini Avicircnd o putere de udare foarte bună a suprafeţelor tarisilicaţii sicircnt icircn general utilizaţi mult

şi ca adaosuri la prepararea produselor pentru spălarea veselei şi a suprafeţelor tari

Dintre ortofosfaţi Na3PO4 prezintă icircn soluţie apoasă un pH ridicat deci o eficacitate bună

pentru icircndepărtarea acizilor graşi din compoziţia murdărieiicircnsoţită de o putere bună de

emulsionare Totodată este de remarcat că Na3PO4 are un efect anticoroziv faţă de materialele

fieroase Pentru anumite scopuri NaHPO4 prezintă avantajul unei alcalinităţi mai mici

Cerceticircndu-se problema produselor de spălare cu apă de mare s-a stabilit eficacitatea bună icircn

aceste condiţii a Na3PO4 icircn special icircmpreună cu Na2SO4 Astfel icircn amestec de 80 Na3PO4 12

Na2SO4 şi 8 alchil-aril-sulfonat de sodiu are un efect de spălare optim cu apă de mare echivalent

cu cel realizat de un amestec de 80 Na3PO4 ţi 20 alchil-aril-sulfonat

II313 Persărurile

Persărurile respectiv perboratul de sodiu sau percarbonatul de sodiu se folosesc icircn

amestecurile pentru spălări grele cu adaosuri de albire chimică (deoarece dezvoltă oxigen activ icircn

soluţie apoasă) O serie de cercetători au studiat problema stabilizării flotelor de spălare conţinicircnd

perboraţi sau percarbonaţi stabilizarea avicircnd ca scop realizarea unei degajări mai lente a

oxigenului activ Dintre stabilizatori fac parte silicaţii de magneziu fosfaţii condensaţi (icircn special

pirofosfatul) sărurile acizilor amino-policarboxilici (tip Trilon) Pe cicircnd cazul silicaţilor de

magneziu efectul de stabilizare se explică prin absorbţia agentului oxigenat pe suprafaţa mare a

silicatului coloidal dispersat icircn cazul celorlalţi agenţi efectul de stabilizare se explică prin

complexarea de către aceştia a ionilor metalici prezenţi (CuFeMn) care icircn caz contrar ar avea un

efect de grăbire a cedării oxigenului activ

II314 Fosfaţi condensaţi

Principalele proprietăţi ale fosfaţilor condensaţi datorită cărora sicircnt consideraţi ca adaosurile

cele mai importante icircn alcătuirea compoziţiilor produselor de spălare sicircnt

1 puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoase şi a metalelor grele

2 puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor

15

Puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoaseşi ai metalelor grele se

manifestă prin scoaterea acestora chiar din combinaţiile lor insolubile şi trecerea lor icircntr-o formă

solubilă icircn apă Picircnă de curicircnd proprietatea se atribuia formării de compecşi propriu zişi Icircn

ultimul timp această proprietate a fosfaţilor condensaţi s-a explicat printr-o bdquoinactivare

electrostaticărdquo a ionilor metalelor alcalino-pămicircntoase şi ai metalelor grele atraşi icircntr-un nor de

contraioni de către polianionul puternic icircncărcat al fosfatului condensat

Practic această propritate a fosfaţilor condensaţi are ca rezultat o serie de efecte foarte

importante camicşorarea sau chiar evitarea icircncrustării fibrelor textile icircn urma depunerii

combinaţiilor insolubile evitarea icircngălbenirii materialului textil icircn urma unor spălări reepetate prin

icircmpiedicarea depunerii combinaţiilor de fier din apă precum şi micşorarea efectului de degradare

oxidativă a fibrei prin icircmpiedicarea depunerii pe ţesătură a combinaţiilor de cupru sau de

fiercatalizicircnd această degradare Icircn acelaşi timp la spălare cu săpun şi cu apă dură se realizeză o

economie de produs de spălare prin solubilizarea precipitatului inactiv de săpun de calciu sau de

magneziu

Puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor se manifestă prin dispersia icircncrustaţiilor

depuse pe fibră şi a pigmenţilor din murdărie icircn felul acesta se micşorează redepunerea murdăriei

pe materialul textil icircn timpul procesului de spălare

Icircn afară de proprietăţile menţionate la alegerea tipurilor de fosfaţi pentru condiţionarea unui

produs de spălare scindarea hidrolitică şi hidroscopicitatea au o deosebită importanţă Ţinicircnd

seama de tehnologia modernă de uscare icircn turn a produselor de spălare trebuie utilizaţi fosfaţii la

care se produce o scindare hidrolitică cicirct mai redusă dacă icircnsă fosfatul se introduce icircn compoziţia

produsului de spălare icircn stare uscată scindarea hidrolitică nu constituie o problemă De asemenea

hidroscopicitatea fosfatului fiind conferită şi produsului de spălare icircn care acesta intră drept

component vor trebui aleşi fosfaţi cicirct mai nehigroscopici pentru produsele de spălare condiţionate

icircn formă uscată această caracteristică nu interesează icircn cazul produselor condiţionate icircn formă

lichidă

Higroscopicitatea fosfaţilor condensaţi variază icircn acelaşi sens cu scindarea hidrolitică

hexametafosfatul fiind cel mai higroscopic tripolifosfatulmai puţin higroscopiciar pirofosfatul

practic nehigroscopic

16

Ţinicircnd seama de efectul puternic de scindare hidrolitică şi de hidgroscopicitatea sa accentuată

hexametafosfatul este inutilizabil la fabricarea produselor moderne de spălareuscate icircn turndupă

condiţionarea icircn faza lichidă

Tripolifosfatul este cel mai important fosfat condensat pentru condiţionarea produselor de

spălare

Pirofosfatul cu toate că este superior icircn ceea ce priveşte lipsa de scindare hidrolitică şi de

higroscopicitate nu reprezintă totuşi un produs important pentru a fi folosit singur la condiţionarea

produselor de spălare El constituie icircnsă un produs apreciat dacă este folosit icircn acest scop icircn

amestec cu tripolifosfatul

Datorită efectului pe care fosfaţii condensaţi icircl au asupra proprietăţilor de suprafaţă ale

detergenţilor icircn prezent nu se mai fabrică produse de spălare pe bază de detrgenţi fără aceste

adaosuri

Adaosurile de fosfaţi condensaţi au un efect considerabil de icircmbunătăţire a puterii de spălare a

alchil-aril-sulfonaţilor a detergenţilor neionici şi o acţiune bună asupra puterii de spumare a

detergenţilor dar nu totdeauna asupra stabilităţii spumei

Icircn afară de adaosurile minerale solubile descrise mai trebuie menţionate adaosurile minerale

insolubile icircn apăca betonita caolinul pămicircntul de infuzorii etc Betonita şi caolinul au un efect

marcat de coloid protector

II32 ADAOSURI ORGANICE

II321 Adaosuri coloidale

Adaosurile coloidale au asupra produselor de spălare o serie de efecte dintre care cel mai

important este acela de a micşora tendinţa de redepunere a murdăriei pe fibră icircn timpul procesului

de spălare respectiv de a mări puterea de defloculare

Dintre adaosurile coloidale cea mai mare importanţă o are carboxi-metil-celuloza (CMC)

Diferitele carboxi-metil-celulpze constau dintr-un amestec de macromolecule cu diferite grade de

polimerizare şi diferite grade de substituţie Soluţiile lor apoase au un caracter coloidal prezenticircnd

anomalii de vicircscozitate icircn domeniile concentraţiilor mici Deşi sicircnt combinaţii macromoleculare

tipice proprietăţile soluţiilor apoase de carboxi-metil-celulozicirc se apropie de cele ale electroliţilor

coloidali prin caracterul puternic heteropolar al macromoleculei

17

Asupra soluţiilor de săpun carboxi-metil-celuloza nu are un efect de mărire a puterii de

spumare icircnsă are un efect important de mărire a stabilităţii spumei

Carboxi-metil-celuloza icircmbunătpţeşte puterea de spălare a detergenţilor şi stabilitatea spumei

soluţiilor agenţilor de suprafaţă Principalul efect este icircnsă cel de menţinere icircn suspensie a

murdăriei şi de icircmpiedicare a redepunerii acesteia pe fibră icircn timpul spălării

La folosirea ca adaos icircn compoziţiile de spălare carboxi-metil-celuloza produce deci

icircmbunătăţirea puterii de spălare stabiliteată spuma măreşte puterea de emulsionare Icircn ceea ce

priveşte menţinerea icircn suspensie a murdăriei dizolvate de pe fibră şi icircmpiedicarea redepunerii

acesteea icircn timpul spălării ea depăşeşte orice alt adaos cunoscul picircnă icircn prezent fiind la fel de

importantă ca şi fosfaţii condensaţi

II4 Autoșamponul

Autoșamponul este o soluție apoasă a substanțelor tensioactive anionice și neionice El

trebuie să conţină ingrediente care se disting prin proprietăţi de curăţare mai mari şi icircn acelaşi

timp neagresive faţă de vopsea metal si suprafețe din plastic Din substanțele tensioactive

neionice cele mai recomendate sunt alcoolii etoxilați (alcoolul tridecil alcoolul cetostearil)

Aceste substanțe au tensiune superficială scăzută umectare și dispersie bună sunt stabili icircn acizi

și baze toleranți la apa dură Din substanțele tensioactive anionice sunt recomandați mono- și

diesterii ai acidului fosforic Ei sunt stabili icircn mediul alcalin icircnlătură bine murdăria și au un efect

antiseptic și anticoroziv La adăugarea laurilsirkozinatului de sodiu se observa o icircnbunătățire a

proprietății de spălare și spumare Prezența cerurilor sintetice icircn compoziția autoșamponului icirci

confera automobilului o protecție suplimentară și o strălucire intensă Adăugarea unor

componente rezistente la coroziune (aminoderivați ai acidului boric) ndash este deosebit de actual

pentru proprietarii de autoturisme pe piața internă

Șamponurile pentru curățare fără contact sunt din ce icircn ce mai populare pe piață și sunt

potrivite pentru toate tipurile de automobile Acest tip de produs include suplimentar o bază tare

sticlă topită și adios de gelatin pentru inhibarea ionilor de Ca2+ Mg2+ Fe3+ Aceste componente

distruge eficient legatura dintre murdărie și suprafață sunt stabile icircn mediu acid și basic au

propietăți antistatice iar cu anionii substanțelor tensioactive formează compuși complecși

marind stabilitatea spumei

18

IIIPARTEA EXPERIMENTALĂ

III1Aparatematerial și reactivi

Aparate

Thermostat TC ndash 16 cronometru cicircntar ethnic termometru stativ metallic exicator(umplut

cu CaCl2) suport pentru exicator pipette baloane cotate cilindru de 500 ml picirclnie cești Petre

Reactivi

Na2CO3 Trilon B apă distilată apă amoniacală

Materiale

Hicircrtie de filtru nisip ciment ulei de motor ulei de floarea soarelui materie de bumbac pară

III2 metodica lucrărilor de cercetare

III21Metoda de prelevare a probelor lichide

Dacă produsul de analizat este limpede și omogen atunci el este amestecat manual apoi se

cicircntărește cu ajutorul unei colbe sau pipete și se ia cantitatea necesară pentru o probă de

laborator La amestecare este necesar de a avea grijă ca icircn probă să se formeze cicirct mai puțină

spumă și perderile de substanță să se reducă la maximum

Dacă produsul analizat este tulbure și conține icircn volumul său particole solide icircn suspensie el

este amestecat cu ajutorul centrifugii apoi după centrifugare se icircnlătură partea lichidă de produs

Dacă produsul de analizat conține precipitat proba se icircncălzește atent picircnă la 300C picircnă cicircnd

precipitatul se dizolvă complet la amestecare sau nu se observă prezența cristalelor apoi se ia

cantitatea de probă necesară pentru analiza ulterioară

Se recomandă executarea analizei cicirct se poate de repede după prelevarea probei Dacă icircnsă

aceasta este impozibil proba se introduce imediat icircntr-un vas ermetic icircnchis colbă de sticlă sau

vas de plastic Se determină și se notează masa lui (nu se folosesc vase metalice) Proba se

păstrează cicirct mai mult timp icircn starea sa inițială picircnă la efectuarea analizei

III22Determinarea puterii de spumarea

III221Pregătirea pentru efectuarea analizei

Pregătirea unei probe de apă cu duritatea 535 și 357 mgechivl

19

Pentru pregtirea apei cu duritatea 535 mgechivl probele de sulfat de magneziu cu masa de

0107 g și clorurii de calciu cu masa de 0194 g (recalculate pentru sare deshidratată) cicircntărite

cu o eroare nu mai mare de 00002 g se dizolvă icircn apă distilată icircntr-o colbă de 1000 ml aducicircnd

volumul apei picircnă la cotă apoi se agită atent

III222 Pregătirea probei de analizat

Proba detergentului cu masa de 5 g cicircntărită cu o eroare nu mai mare de 001 g se ia icircntr-un

pahar chimic se dizolvă icircn 50-60 ml apă dură amestecindu-se picircnă la dizolvare completă

Soluția se toarnă icircn colbă se aduce la cota de 1000 ml cu apă dură și se amestecă avicircnd grijă să

nu se formeze spumă Pregătirea soluției se efectuează la temperatura de analiză cu o eroare de plusmn

50C Pentru fiecare analiză se cere de a pregăti nu mai puțin de 2 l soluție Soluția se pregătește

cu minim 30 min și maxim 2 ore icircnainte de efectuarea analizei

III223Pregătirea instalației

FigIII1 Instalația Ross-Mails

Toate părțile din sticlă a instalației se spală cu soluție cromică se clătește cu apă distilată picircnă la

icircnlăturarea completă a urmelor de acid și din nou se clătește cu soluție de analizat Țeava din inox icircn

20

decurs de 30 minute se menține icircn aburul amestecului dintre alcoolul etilic și tricloretilen (11) și se

clătește cu o cantitate mică de soluție de analizat

III224Efectuarea analizei

Proprietatea de aforma spumă se determină la temperatura de (50plusmn2) ordmC Cămașa de apă se

unește cu termostatul și se icircncălzește soluția din cămașă picircnă la temperatura necesară Concomotent

300 ml soluție de analizat se aduce picircnă la temperatura impusă de analiză Din această probă se iau

50 ml soluție și se toarnă icircntr-un cilindru cotat icircn așa mod ca să nu se formeze spumă Peste 10

minute cu ajutorul unei pare se ia soluție de analizat cu o pipetă icircn volum de 200 ml deasemmenea

eviticircnd formarea spumei Pipeta cu soluție se icircntărește pe stativ ca năsucul ei să se afle la o distanță

de 900 mm de nivelul soluției din cilindru și să se asigure căderea picăturilor direct icircn centrul

soluției din cilindru Apoi se deschide robinetul pipetei Odată cu căderea soluției din pipetă se

pornește cronometru și se măsoară icircnălțimea spumei formate icircn mm (H0 măs) Peste 5 minute se

măsoară icircnălțimea stratului de spumă format icircn mm (H5 măs)

Dacă nivelul spumei formate nu este uniform atunci ca icircnălțime a spumei se ia media

aritmetică dintre nivelul minim și cel maxim al icircnălțimii spumei Icircnaintea fiecărei analize se clătește

țeava cu apă distilată

Diferența dintre diametrele țevilor a diferitor aparate influențează asupra icircnălțimii spumei

formate Deaceea pentru fiecare aparat este necesar de a utiliza un coeficient de corecție cu ajutorul

căruia se recalculează icircnălțimea stratului de spumă determinat cu ajutorul aparatului a cărui

diametru interior al țevei este de 50 mm

K= (D12) 2500

D1 ndash diametrul interior al aparatului utilizat mm

2500 = (50)2 ndash diametrul interior al țevei aparatului standardmm

Calcularea rezultatului

Puterea de spumare (H0 și H5) icircn mm se calculează cu formula

H0 = H0 măs K

H5 = H5 măs K

H0 măs ndash icircnălțimea inițială a stratului de spumă mm

21

H5 măs ndash icircnălțimea stratului de spumă după 5 minute mm

K ndash coeficient de corecție

Stabilitatea spmei (S)

S = H5H0

H0 și H5 ndash icircnălțimile stratului de spumă recalculate mm

Ca rezultat final se ia media aritmetică a trei determinări paralele diferența dintre care nu

trebuie să fie de 10 mm

III23Determinarea capacității de spălare

III231 Pregătirea soluției de murdărire

Conținutul soluției de murdărire

Componența m g

Ulei de motor 50

Ulei de floarea-soarelui 50

Ciment 100

Nisip 50

NH4OH 35

III232 Murdărirea țesăturii cu soluția de murdărire

Dintr-o ficircșie de picircnză curată se taie cu foarfeca mostre de mărime 50 times 50 mm cu o eroare

admisibilă de plusmn 5 mm se marchează cu un pix de culoare albastră și se cicircntăresc Țesătura se

trece prin soluția de murdărire pe ambele părți Mostrele deja uscate se supun unui tratament

termic icircn cuptorul electric timp de 1 oră la temperatura de 60oC se icircmpachetează icircn pachete

de polietilen și se pastreaza la icircntuneric Mostrele sunt gata pentru determinare după 3 zile

din momentul pregatirii Termenul de valabilitate a țesăturilor murdare ndash un an cu condiția că

sunt păstrate icircn frigider

22

III233 Efectuarea lucrării

Pentru determinarea capacității de spălare se folosește picircnză care preventiv a fost spălată

și uscată icircn etuvă la temperatura de 105degC picircnă la masă constantă După care probele de

picircnză se murdăresc cu soluție de murdărire se lasă pentru trei zile să se usuce apoi se spală

cu soluțiie analizate Spălarea picircnzelor se face icircn borcane cu volumul de 1 litru introducicircnd

probele de picircnză icircn borcan și agiticircndu-le energic timp de 5 minute După care se clătește cu

apă rece agiticircnd energic timp de două minute După care probele de picircnză se usucă icircn etuvă

timp de o oră la temperatura de 105degC După care picircnzele se cicircntăresc la balanța analitică

Picircnzele se usucă aticirct curate cicirct și murdare

Capacitatea de spălare se determină icircn procente după formula

mm-ms mm-mc

mm ndash masa picircnzelor murdare g

ms ndash masa picircnzelor spălate g

mc ndash masa picircnzelor curate g

III24 Determinarea pH-ului

Pentru determinare se ia 10 grame de produs analizat cu o exactitate de 001 g pH - metrul se

calibrează icircn conformitate cu instrucţiunile producătorului cu ajutorul a două soluţii

tampon standard cu valoarea pH-ului mai mică şi mai mare decacirct cea a soluţiei de analizat nu mai

puțin de 1 unitate la temperature (20 plusmn 1) degCDupă calibrare electrozii se spală cu apă iar mai

apoi cu soluția analizată Soluția se amestecă se toarnă o cantitate suficientă icircn vasul de

măsurare şi se coboară electrozii După ce indicațiile pH-metrului vor fi stabile timp de 1 minută

se icircnregistrează datele Măsurările se repetă cu o nouă porțiune de soluție Icircn cazul icircn

care rezultatul masurării a doua se deosebește de primul cu 01 unitați de pH sau mai multse

efectuiază și a treia măsurareIcircn cazul icircn care nici a treia măsurare nu ne ajută sa determinăm exact

pH-ulse repetă icircntreaga analizăinclusiv și calibrarea Valorile medii se rotungesc picircnă la

01 unităţi de pH Rezultatele sunt exprimate icircn unităţide pH la 20 degC

23

IV REZULTATE ȘI DISCUȚII

IV1Caracteristica produsului commercial Amfotensid B 5

Descriere soluție apoasă de cocamidopropyl betaina

Denumirea după INCI Cocamidopropyl Betaine

Formula de structură CH3

R ndash CO ndash NH ndash CH2CH2CH2 ndash N+ ndash CH2COONa Сl-

CH3

R-radical al uleiului de cocs

Caracteristicile fizico-chimice

Aspect la 20 deg C - lichid limpede

Reziduu uscat - 460 minim

fracţiunea de masă a clorurii de sodiu - 8 maxim

pH-ul produsului - 45 - 55

Caracter - amfoteri

Priorități

bull Uşor biodegradabile

bull Reduce efectul iritant al altor agenţi tensioactivi icircn formula

bull Are o mare capacitate de spumare

bull Icircngroşarea reteta

Icircntrebuințarea

Amphotensid B5 conține puține substanțe nocive și se combină bine cu tensidele

amfotere ce au structură de betaină și care icirci permite sa se unească cu substanțele

tensioactive anioniceneionice și cationice

Amphotensid B5 este adăugat la șamponurile pentru păr geluri de duș geluri pentru

veselă precum și la detergenții tehnici

Prin combinarea Amphotensid B5 cu eterul acidului sulfuric se reduc efectele sale iritante

asupra pielii și mucoaselor24

IV2 Studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra soluției

de lucru de cocamidopropyl betaină

Pentru studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra proprietăților fizico-

cimice a șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de

carbonat de 0 1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de

preparat și a probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au

fost determinate icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Tabelul III1

Prepararea soluției de șampon

w(Na2CO3) m(preparat)g m(Na2CO3)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(Na2CO3)g V(H2O) ml w(Na2CO3)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV21 Determinarea capacității de spumare

25

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de

cocamidopropyl betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

Instalația a fost montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce

eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat

la 20oC

FigIV1 formarea spumei icircn dependență de conținutul de carbonați icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că odată cu creșterea concentrației de carbonat icircn soluție crește și

capacitatea de formare a spumei Aceasta se icircnticircmplă din contul formării acidului carbonic icircn

urma hidrolizei carbonatului de natriu acesta la ricircndul său formează micele care măresc

icircnălțimea stratului de spumă După cum se vede din grafic pentru a mări icircnălțimea spumei este

destul 5 Na2CO3 deoarece mărirea concentrației de carbonat icircn continuare nu duce la schimbări

considerabile

IV22 Determinarea stabilității spumei

26

Stabilitatea spumei este raportul dintre icircnălţimea coloanei de spumă măsurate după 5 minute

la valoarea sa iniţială Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta a fost

luate icircn balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

FigIV2Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de carbonat de natriu icircn soluția

de lucru

Din grafic se observă că carbonații măresc stabilitatea spumei Icircn lipsa carbonaților

stabilitatea spumei este de 45 aceasta icircnseamnă că după 5 minute icircnălțimea spumei constituie

doar 45 din icircnălțimea inițială La adăugarea Na2CO3 1 stabilitatea spumei crește cu 28 iar la

adăugarea Na2CO3 5 constituie 87 și rămăne practic neschimbată pe parcursul măririi

concentrației de carbonat

IV23 Determinarea capacității de spălare

27

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea Na2CO3 au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu

apă dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a

turnat 05 litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute Temperatura soluţiei de

spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C) Icircn continuare totul s-a efectuat conform

metodicii

FigIV3 Variația capacității de spălare icircn față de conținutul de carbonat de natriu icircn

soluția de lucru

După cum se observă din grafic capacitatea de spălare se mărește o dată cu creșterea

concentrației de carbonat de natriu icircn soluție picircnă la concentrația de 5 a carbonatului iar

capacitatea de spălare la această concentrație este maximă Aceasta se icircnticircmplă din contul

formării acidului carbonic icircn urma hidrolizei carbonatului de natriu apoi excesul de acid

carbonic se depune pe suprafața materiei și astfel capacitatea de spălare scade Icircn produsele de

igienă-auto conținutul de carbonați nu trebuie să depășească 5 Astfel s-a demonstrat

experimental că conținutul optimal de carbonați icircl constituie 5

IV24 Determinarea pH-lui

28

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta au

fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi

acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină

egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de

3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări

Măsurările s-au efectuat la 20oC

FigIV4 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de carbonați

Din grafic se observă că mărirea concentrației de Na2CO3 duce la mărirea valorii pH-lui

Mărirea bruscă a pH-lui se datorează reacției de hidroliză cu formarea ionilor OH - care are loc icircn

soluție Na2CO3

- harr2Na+ + CO32-

CO32- + H2O harr HCO3

- + OH-

HCO3- + H2O harr H2CO3 + OH-

CO32- + 2H2O harr H2CO3 + 2 OH-

IV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru

de cocamidopropyl betaină

29

Pentru studiul influenței conținutului de Trilon B asupra proprietăților fizico-cimice a

șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de carbonat de 0

1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de preparat și a

probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au fost determinate

icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Prepararea soluției de șampon

w(EDTA) m(preparat)g m(EDTA)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(EDTA)g V(H2O) ml w(EDTA)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV31 Determinarea capacității de spumare

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

30

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

II312Electroliţi alcalini

Principalii electroliţi alcalini folosiţi ca adaosuri la condiţionarea produselor de spălare sicircnt

carbonaţiisilicaţii şi fosfaţii Icircn afară de aceştia se mai folosesc icircn foarte mica masură boraţii ndash

pentru alcalinitatea lor mică ndash şi hidroxidul de sodiu ndash pentru unele compoziţii de spălare a

metalelor Persărurile (perboraţii percarbonaţii) se utilizează ca adaosuri de icircnălbire formicircnd prin

aceasta o grupă distinctă

Pe licircngă caracterul lor general de electroliţi şi pe licircngă acţiunile specifice fiecărei clase de

electroliţi alcalini icircn parte adaosurile alcaline au ca proprietate caracteristică comună menţinerea

la o anumită valoare ridicată a pH-ului soluţiei avicircnd ca efect mărirea respingerii electrostatice

dintre fibră şi murdărie şi icircn consecinţă uşurarea procesului de spălare

Carbonalul de sodiu este folosit icircn general la condiţionarea produselor pentru spălări grele

Anastasiu şi colaboratorii săi studiind influenţa adaosurilor de carbonat de sodiu asupra puterii

de spălare a diferiţilor agenţi anionici de spălare ajung la concluzia că

1) trebuie diferenţiată acţiunea carbonatului de sodiu exercitată asupra soluţiilor de

săpun de cea exercitată asupra soluţiilor altor agenţi de suprafaţă deoarece icircn

cazul săpunului carbonatul de sodiu are şi rolul de tampon al hidrolizei

2) aticirct icircn cazul soluţiilor de săpun cicirct şi icircn cazul soluţiilor altor agenţi de suprafaţă

carbonatul de sodiu icircn funcţie de concentraţia sa icircn flotă şi de condiţiile de lucru

(natura şi concentraţia agentului de suprafaţă temperatura) acţionicircnd asupra

optimului coloidalpoate influenţa pozitiv sau negativ puterea de spălare

Icircn general pe cicircnd ceilalţi electroliţi se introduc de obicei icircn icircnsăşi compoziţia produşilor de

spălare carbonatul de sodiu se adaugă de multe ori de către utilizatori icircn flota de spălareşi nu icircn

toate cazurile icircntr-o proporţie corespunzătoare

Bicarbonatul de sodiu se foloseşte icircn special ca adaos icircn produsele pentru spălări finedatorită

pH-ului relativ scăzut al soluţiilor sale apoase icircn astfel de cazuri se adaugă bicarbonat picircnă la

10

Silicaţii prezintă icircn soluţie apoasă un pH foarte ridicat acţionicircnd astfel icircn mod eficace asupra

saponificării murdăriei cu conţinut de acizi graşi din care cauză alături de carbonat de sodiu ei se

utilizează cu succes ca adaosuri icircn compoziţia produselor pentru spălări grele dicircnd icircn special un

14

efect sinergetic bun icircn amestec cu alchil-aril-sulfonaţii de sodiu De asemenea silicaţii au o putere

bună de dispersie icircn special faţă de pigmenţii pe bază de siliciu care intră icircn mod frecvent icircn

compoziţia murdăriei precum şi un efect favorabil asupra icircmpiedicării redepunerii murdăriei pe

fibră din acest punct de vedere situicircndu-se imediat după fosfatul trisodic icircn clasa electroliţilor

alcalini Avicircnd o putere de udare foarte bună a suprafeţelor tarisilicaţii sicircnt icircn general utilizaţi mult

şi ca adaosuri la prepararea produselor pentru spălarea veselei şi a suprafeţelor tari

Dintre ortofosfaţi Na3PO4 prezintă icircn soluţie apoasă un pH ridicat deci o eficacitate bună

pentru icircndepărtarea acizilor graşi din compoziţia murdărieiicircnsoţită de o putere bună de

emulsionare Totodată este de remarcat că Na3PO4 are un efect anticoroziv faţă de materialele

fieroase Pentru anumite scopuri NaHPO4 prezintă avantajul unei alcalinităţi mai mici

Cerceticircndu-se problema produselor de spălare cu apă de mare s-a stabilit eficacitatea bună icircn

aceste condiţii a Na3PO4 icircn special icircmpreună cu Na2SO4 Astfel icircn amestec de 80 Na3PO4 12

Na2SO4 şi 8 alchil-aril-sulfonat de sodiu are un efect de spălare optim cu apă de mare echivalent

cu cel realizat de un amestec de 80 Na3PO4 ţi 20 alchil-aril-sulfonat

II313 Persărurile

Persărurile respectiv perboratul de sodiu sau percarbonatul de sodiu se folosesc icircn

amestecurile pentru spălări grele cu adaosuri de albire chimică (deoarece dezvoltă oxigen activ icircn

soluţie apoasă) O serie de cercetători au studiat problema stabilizării flotelor de spălare conţinicircnd

perboraţi sau percarbonaţi stabilizarea avicircnd ca scop realizarea unei degajări mai lente a

oxigenului activ Dintre stabilizatori fac parte silicaţii de magneziu fosfaţii condensaţi (icircn special

pirofosfatul) sărurile acizilor amino-policarboxilici (tip Trilon) Pe cicircnd cazul silicaţilor de

magneziu efectul de stabilizare se explică prin absorbţia agentului oxigenat pe suprafaţa mare a

silicatului coloidal dispersat icircn cazul celorlalţi agenţi efectul de stabilizare se explică prin

complexarea de către aceştia a ionilor metalici prezenţi (CuFeMn) care icircn caz contrar ar avea un

efect de grăbire a cedării oxigenului activ

II314 Fosfaţi condensaţi

Principalele proprietăţi ale fosfaţilor condensaţi datorită cărora sicircnt consideraţi ca adaosurile

cele mai importante icircn alcătuirea compoziţiilor produselor de spălare sicircnt

1 puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoase şi a metalelor grele

2 puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor

15

Puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoaseşi ai metalelor grele se

manifestă prin scoaterea acestora chiar din combinaţiile lor insolubile şi trecerea lor icircntr-o formă

solubilă icircn apă Picircnă de curicircnd proprietatea se atribuia formării de compecşi propriu zişi Icircn

ultimul timp această proprietate a fosfaţilor condensaţi s-a explicat printr-o bdquoinactivare

electrostaticărdquo a ionilor metalelor alcalino-pămicircntoase şi ai metalelor grele atraşi icircntr-un nor de

contraioni de către polianionul puternic icircncărcat al fosfatului condensat

Practic această propritate a fosfaţilor condensaţi are ca rezultat o serie de efecte foarte

importante camicşorarea sau chiar evitarea icircncrustării fibrelor textile icircn urma depunerii

combinaţiilor insolubile evitarea icircngălbenirii materialului textil icircn urma unor spălări reepetate prin

icircmpiedicarea depunerii combinaţiilor de fier din apă precum şi micşorarea efectului de degradare

oxidativă a fibrei prin icircmpiedicarea depunerii pe ţesătură a combinaţiilor de cupru sau de

fiercatalizicircnd această degradare Icircn acelaşi timp la spălare cu săpun şi cu apă dură se realizeză o

economie de produs de spălare prin solubilizarea precipitatului inactiv de săpun de calciu sau de

magneziu

Puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor se manifestă prin dispersia icircncrustaţiilor

depuse pe fibră şi a pigmenţilor din murdărie icircn felul acesta se micşorează redepunerea murdăriei

pe materialul textil icircn timpul procesului de spălare

Icircn afară de proprietăţile menţionate la alegerea tipurilor de fosfaţi pentru condiţionarea unui

produs de spălare scindarea hidrolitică şi hidroscopicitatea au o deosebită importanţă Ţinicircnd

seama de tehnologia modernă de uscare icircn turn a produselor de spălare trebuie utilizaţi fosfaţii la

care se produce o scindare hidrolitică cicirct mai redusă dacă icircnsă fosfatul se introduce icircn compoziţia

produsului de spălare icircn stare uscată scindarea hidrolitică nu constituie o problemă De asemenea

hidroscopicitatea fosfatului fiind conferită şi produsului de spălare icircn care acesta intră drept

component vor trebui aleşi fosfaţi cicirct mai nehigroscopici pentru produsele de spălare condiţionate

icircn formă uscată această caracteristică nu interesează icircn cazul produselor condiţionate icircn formă

lichidă

Higroscopicitatea fosfaţilor condensaţi variază icircn acelaşi sens cu scindarea hidrolitică

hexametafosfatul fiind cel mai higroscopic tripolifosfatulmai puţin higroscopiciar pirofosfatul

practic nehigroscopic

16

Ţinicircnd seama de efectul puternic de scindare hidrolitică şi de hidgroscopicitatea sa accentuată

hexametafosfatul este inutilizabil la fabricarea produselor moderne de spălareuscate icircn turndupă

condiţionarea icircn faza lichidă

Tripolifosfatul este cel mai important fosfat condensat pentru condiţionarea produselor de

spălare

Pirofosfatul cu toate că este superior icircn ceea ce priveşte lipsa de scindare hidrolitică şi de

higroscopicitate nu reprezintă totuşi un produs important pentru a fi folosit singur la condiţionarea

produselor de spălare El constituie icircnsă un produs apreciat dacă este folosit icircn acest scop icircn

amestec cu tripolifosfatul

Datorită efectului pe care fosfaţii condensaţi icircl au asupra proprietăţilor de suprafaţă ale

detergenţilor icircn prezent nu se mai fabrică produse de spălare pe bază de detrgenţi fără aceste

adaosuri

Adaosurile de fosfaţi condensaţi au un efect considerabil de icircmbunătăţire a puterii de spălare a

alchil-aril-sulfonaţilor a detergenţilor neionici şi o acţiune bună asupra puterii de spumare a

detergenţilor dar nu totdeauna asupra stabilităţii spumei

Icircn afară de adaosurile minerale solubile descrise mai trebuie menţionate adaosurile minerale

insolubile icircn apăca betonita caolinul pămicircntul de infuzorii etc Betonita şi caolinul au un efect

marcat de coloid protector

II32 ADAOSURI ORGANICE

II321 Adaosuri coloidale

Adaosurile coloidale au asupra produselor de spălare o serie de efecte dintre care cel mai

important este acela de a micşora tendinţa de redepunere a murdăriei pe fibră icircn timpul procesului

de spălare respectiv de a mări puterea de defloculare

Dintre adaosurile coloidale cea mai mare importanţă o are carboxi-metil-celuloza (CMC)

Diferitele carboxi-metil-celulpze constau dintr-un amestec de macromolecule cu diferite grade de

polimerizare şi diferite grade de substituţie Soluţiile lor apoase au un caracter coloidal prezenticircnd

anomalii de vicircscozitate icircn domeniile concentraţiilor mici Deşi sicircnt combinaţii macromoleculare

tipice proprietăţile soluţiilor apoase de carboxi-metil-celulozicirc se apropie de cele ale electroliţilor

coloidali prin caracterul puternic heteropolar al macromoleculei

17

Asupra soluţiilor de săpun carboxi-metil-celuloza nu are un efect de mărire a puterii de

spumare icircnsă are un efect important de mărire a stabilităţii spumei

Carboxi-metil-celuloza icircmbunătpţeşte puterea de spălare a detergenţilor şi stabilitatea spumei

soluţiilor agenţilor de suprafaţă Principalul efect este icircnsă cel de menţinere icircn suspensie a

murdăriei şi de icircmpiedicare a redepunerii acesteia pe fibră icircn timpul spălării

La folosirea ca adaos icircn compoziţiile de spălare carboxi-metil-celuloza produce deci

icircmbunătăţirea puterii de spălare stabiliteată spuma măreşte puterea de emulsionare Icircn ceea ce

priveşte menţinerea icircn suspensie a murdăriei dizolvate de pe fibră şi icircmpiedicarea redepunerii

acesteea icircn timpul spălării ea depăşeşte orice alt adaos cunoscul picircnă icircn prezent fiind la fel de

importantă ca şi fosfaţii condensaţi

II4 Autoșamponul

Autoșamponul este o soluție apoasă a substanțelor tensioactive anionice și neionice El

trebuie să conţină ingrediente care se disting prin proprietăţi de curăţare mai mari şi icircn acelaşi

timp neagresive faţă de vopsea metal si suprafețe din plastic Din substanțele tensioactive

neionice cele mai recomendate sunt alcoolii etoxilați (alcoolul tridecil alcoolul cetostearil)

Aceste substanțe au tensiune superficială scăzută umectare și dispersie bună sunt stabili icircn acizi

și baze toleranți la apa dură Din substanțele tensioactive anionice sunt recomandați mono- și

diesterii ai acidului fosforic Ei sunt stabili icircn mediul alcalin icircnlătură bine murdăria și au un efect

antiseptic și anticoroziv La adăugarea laurilsirkozinatului de sodiu se observa o icircnbunătățire a

proprietății de spălare și spumare Prezența cerurilor sintetice icircn compoziția autoșamponului icirci

confera automobilului o protecție suplimentară și o strălucire intensă Adăugarea unor

componente rezistente la coroziune (aminoderivați ai acidului boric) ndash este deosebit de actual

pentru proprietarii de autoturisme pe piața internă

Șamponurile pentru curățare fără contact sunt din ce icircn ce mai populare pe piață și sunt

potrivite pentru toate tipurile de automobile Acest tip de produs include suplimentar o bază tare

sticlă topită și adios de gelatin pentru inhibarea ionilor de Ca2+ Mg2+ Fe3+ Aceste componente

distruge eficient legatura dintre murdărie și suprafață sunt stabile icircn mediu acid și basic au

propietăți antistatice iar cu anionii substanțelor tensioactive formează compuși complecși

marind stabilitatea spumei

18

IIIPARTEA EXPERIMENTALĂ

III1Aparatematerial și reactivi

Aparate

Thermostat TC ndash 16 cronometru cicircntar ethnic termometru stativ metallic exicator(umplut

cu CaCl2) suport pentru exicator pipette baloane cotate cilindru de 500 ml picirclnie cești Petre

Reactivi

Na2CO3 Trilon B apă distilată apă amoniacală

Materiale

Hicircrtie de filtru nisip ciment ulei de motor ulei de floarea soarelui materie de bumbac pară

III2 metodica lucrărilor de cercetare

III21Metoda de prelevare a probelor lichide

Dacă produsul de analizat este limpede și omogen atunci el este amestecat manual apoi se

cicircntărește cu ajutorul unei colbe sau pipete și se ia cantitatea necesară pentru o probă de

laborator La amestecare este necesar de a avea grijă ca icircn probă să se formeze cicirct mai puțină

spumă și perderile de substanță să se reducă la maximum

Dacă produsul analizat este tulbure și conține icircn volumul său particole solide icircn suspensie el

este amestecat cu ajutorul centrifugii apoi după centrifugare se icircnlătură partea lichidă de produs

Dacă produsul de analizat conține precipitat proba se icircncălzește atent picircnă la 300C picircnă cicircnd

precipitatul se dizolvă complet la amestecare sau nu se observă prezența cristalelor apoi se ia

cantitatea de probă necesară pentru analiza ulterioară

Se recomandă executarea analizei cicirct se poate de repede după prelevarea probei Dacă icircnsă

aceasta este impozibil proba se introduce imediat icircntr-un vas ermetic icircnchis colbă de sticlă sau

vas de plastic Se determină și se notează masa lui (nu se folosesc vase metalice) Proba se

păstrează cicirct mai mult timp icircn starea sa inițială picircnă la efectuarea analizei

III22Determinarea puterii de spumarea

III221Pregătirea pentru efectuarea analizei

Pregătirea unei probe de apă cu duritatea 535 și 357 mgechivl

19

Pentru pregtirea apei cu duritatea 535 mgechivl probele de sulfat de magneziu cu masa de

0107 g și clorurii de calciu cu masa de 0194 g (recalculate pentru sare deshidratată) cicircntărite

cu o eroare nu mai mare de 00002 g se dizolvă icircn apă distilată icircntr-o colbă de 1000 ml aducicircnd

volumul apei picircnă la cotă apoi se agită atent

III222 Pregătirea probei de analizat

Proba detergentului cu masa de 5 g cicircntărită cu o eroare nu mai mare de 001 g se ia icircntr-un

pahar chimic se dizolvă icircn 50-60 ml apă dură amestecindu-se picircnă la dizolvare completă

Soluția se toarnă icircn colbă se aduce la cota de 1000 ml cu apă dură și se amestecă avicircnd grijă să

nu se formeze spumă Pregătirea soluției se efectuează la temperatura de analiză cu o eroare de plusmn

50C Pentru fiecare analiză se cere de a pregăti nu mai puțin de 2 l soluție Soluția se pregătește

cu minim 30 min și maxim 2 ore icircnainte de efectuarea analizei

III223Pregătirea instalației

FigIII1 Instalația Ross-Mails

Toate părțile din sticlă a instalației se spală cu soluție cromică se clătește cu apă distilată picircnă la

icircnlăturarea completă a urmelor de acid și din nou se clătește cu soluție de analizat Țeava din inox icircn

20

decurs de 30 minute se menține icircn aburul amestecului dintre alcoolul etilic și tricloretilen (11) și se

clătește cu o cantitate mică de soluție de analizat

III224Efectuarea analizei

Proprietatea de aforma spumă se determină la temperatura de (50plusmn2) ordmC Cămașa de apă se

unește cu termostatul și se icircncălzește soluția din cămașă picircnă la temperatura necesară Concomotent

300 ml soluție de analizat se aduce picircnă la temperatura impusă de analiză Din această probă se iau

50 ml soluție și se toarnă icircntr-un cilindru cotat icircn așa mod ca să nu se formeze spumă Peste 10

minute cu ajutorul unei pare se ia soluție de analizat cu o pipetă icircn volum de 200 ml deasemmenea

eviticircnd formarea spumei Pipeta cu soluție se icircntărește pe stativ ca năsucul ei să se afle la o distanță

de 900 mm de nivelul soluției din cilindru și să se asigure căderea picăturilor direct icircn centrul

soluției din cilindru Apoi se deschide robinetul pipetei Odată cu căderea soluției din pipetă se

pornește cronometru și se măsoară icircnălțimea spumei formate icircn mm (H0 măs) Peste 5 minute se

măsoară icircnălțimea stratului de spumă format icircn mm (H5 măs)

Dacă nivelul spumei formate nu este uniform atunci ca icircnălțime a spumei se ia media

aritmetică dintre nivelul minim și cel maxim al icircnălțimii spumei Icircnaintea fiecărei analize se clătește

țeava cu apă distilată

Diferența dintre diametrele țevilor a diferitor aparate influențează asupra icircnălțimii spumei

formate Deaceea pentru fiecare aparat este necesar de a utiliza un coeficient de corecție cu ajutorul

căruia se recalculează icircnălțimea stratului de spumă determinat cu ajutorul aparatului a cărui

diametru interior al țevei este de 50 mm

K= (D12) 2500

D1 ndash diametrul interior al aparatului utilizat mm

2500 = (50)2 ndash diametrul interior al țevei aparatului standardmm

Calcularea rezultatului

Puterea de spumare (H0 și H5) icircn mm se calculează cu formula

H0 = H0 măs K

H5 = H5 măs K

H0 măs ndash icircnălțimea inițială a stratului de spumă mm

21

H5 măs ndash icircnălțimea stratului de spumă după 5 minute mm

K ndash coeficient de corecție

Stabilitatea spmei (S)

S = H5H0

H0 și H5 ndash icircnălțimile stratului de spumă recalculate mm

Ca rezultat final se ia media aritmetică a trei determinări paralele diferența dintre care nu

trebuie să fie de 10 mm

III23Determinarea capacității de spălare

III231 Pregătirea soluției de murdărire

Conținutul soluției de murdărire

Componența m g

Ulei de motor 50

Ulei de floarea-soarelui 50

Ciment 100

Nisip 50

NH4OH 35

III232 Murdărirea țesăturii cu soluția de murdărire

Dintr-o ficircșie de picircnză curată se taie cu foarfeca mostre de mărime 50 times 50 mm cu o eroare

admisibilă de plusmn 5 mm se marchează cu un pix de culoare albastră și se cicircntăresc Țesătura se

trece prin soluția de murdărire pe ambele părți Mostrele deja uscate se supun unui tratament

termic icircn cuptorul electric timp de 1 oră la temperatura de 60oC se icircmpachetează icircn pachete

de polietilen și se pastreaza la icircntuneric Mostrele sunt gata pentru determinare după 3 zile

din momentul pregatirii Termenul de valabilitate a țesăturilor murdare ndash un an cu condiția că

sunt păstrate icircn frigider

22

III233 Efectuarea lucrării

Pentru determinarea capacității de spălare se folosește picircnză care preventiv a fost spălată

și uscată icircn etuvă la temperatura de 105degC picircnă la masă constantă După care probele de

picircnză se murdăresc cu soluție de murdărire se lasă pentru trei zile să se usuce apoi se spală

cu soluțiie analizate Spălarea picircnzelor se face icircn borcane cu volumul de 1 litru introducicircnd

probele de picircnză icircn borcan și agiticircndu-le energic timp de 5 minute După care se clătește cu

apă rece agiticircnd energic timp de două minute După care probele de picircnză se usucă icircn etuvă

timp de o oră la temperatura de 105degC După care picircnzele se cicircntăresc la balanța analitică

Picircnzele se usucă aticirct curate cicirct și murdare

Capacitatea de spălare se determină icircn procente după formula

mm-ms mm-mc

mm ndash masa picircnzelor murdare g

ms ndash masa picircnzelor spălate g

mc ndash masa picircnzelor curate g

III24 Determinarea pH-ului

Pentru determinare se ia 10 grame de produs analizat cu o exactitate de 001 g pH - metrul se

calibrează icircn conformitate cu instrucţiunile producătorului cu ajutorul a două soluţii

tampon standard cu valoarea pH-ului mai mică şi mai mare decacirct cea a soluţiei de analizat nu mai

puțin de 1 unitate la temperature (20 plusmn 1) degCDupă calibrare electrozii se spală cu apă iar mai

apoi cu soluția analizată Soluția se amestecă se toarnă o cantitate suficientă icircn vasul de

măsurare şi se coboară electrozii După ce indicațiile pH-metrului vor fi stabile timp de 1 minută

se icircnregistrează datele Măsurările se repetă cu o nouă porțiune de soluție Icircn cazul icircn

care rezultatul masurării a doua se deosebește de primul cu 01 unitați de pH sau mai multse

efectuiază și a treia măsurareIcircn cazul icircn care nici a treia măsurare nu ne ajută sa determinăm exact

pH-ulse repetă icircntreaga analizăinclusiv și calibrarea Valorile medii se rotungesc picircnă la

01 unităţi de pH Rezultatele sunt exprimate icircn unităţide pH la 20 degC

23

IV REZULTATE ȘI DISCUȚII

IV1Caracteristica produsului commercial Amfotensid B 5

Descriere soluție apoasă de cocamidopropyl betaina

Denumirea după INCI Cocamidopropyl Betaine

Formula de structură CH3

R ndash CO ndash NH ndash CH2CH2CH2 ndash N+ ndash CH2COONa Сl-

CH3

R-radical al uleiului de cocs

Caracteristicile fizico-chimice

Aspect la 20 deg C - lichid limpede

Reziduu uscat - 460 minim

fracţiunea de masă a clorurii de sodiu - 8 maxim

pH-ul produsului - 45 - 55

Caracter - amfoteri

Priorități

bull Uşor biodegradabile

bull Reduce efectul iritant al altor agenţi tensioactivi icircn formula

bull Are o mare capacitate de spumare

bull Icircngroşarea reteta

Icircntrebuințarea

Amphotensid B5 conține puține substanțe nocive și se combină bine cu tensidele

amfotere ce au structură de betaină și care icirci permite sa se unească cu substanțele

tensioactive anioniceneionice și cationice

Amphotensid B5 este adăugat la șamponurile pentru păr geluri de duș geluri pentru

veselă precum și la detergenții tehnici

Prin combinarea Amphotensid B5 cu eterul acidului sulfuric se reduc efectele sale iritante

asupra pielii și mucoaselor24

IV2 Studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra soluției

de lucru de cocamidopropyl betaină

Pentru studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra proprietăților fizico-

cimice a șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de

carbonat de 0 1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de

preparat și a probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au

fost determinate icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Tabelul III1

Prepararea soluției de șampon

w(Na2CO3) m(preparat)g m(Na2CO3)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(Na2CO3)g V(H2O) ml w(Na2CO3)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV21 Determinarea capacității de spumare

25

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de

cocamidopropyl betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

Instalația a fost montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce

eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat

la 20oC

FigIV1 formarea spumei icircn dependență de conținutul de carbonați icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că odată cu creșterea concentrației de carbonat icircn soluție crește și

capacitatea de formare a spumei Aceasta se icircnticircmplă din contul formării acidului carbonic icircn

urma hidrolizei carbonatului de natriu acesta la ricircndul său formează micele care măresc

icircnălțimea stratului de spumă După cum se vede din grafic pentru a mări icircnălțimea spumei este

destul 5 Na2CO3 deoarece mărirea concentrației de carbonat icircn continuare nu duce la schimbări

considerabile

IV22 Determinarea stabilității spumei

26

Stabilitatea spumei este raportul dintre icircnălţimea coloanei de spumă măsurate după 5 minute

la valoarea sa iniţială Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta a fost

luate icircn balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

FigIV2Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de carbonat de natriu icircn soluția

de lucru

Din grafic se observă că carbonații măresc stabilitatea spumei Icircn lipsa carbonaților

stabilitatea spumei este de 45 aceasta icircnseamnă că după 5 minute icircnălțimea spumei constituie

doar 45 din icircnălțimea inițială La adăugarea Na2CO3 1 stabilitatea spumei crește cu 28 iar la

adăugarea Na2CO3 5 constituie 87 și rămăne practic neschimbată pe parcursul măririi

concentrației de carbonat

IV23 Determinarea capacității de spălare

27

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea Na2CO3 au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu

apă dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a

turnat 05 litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute Temperatura soluţiei de

spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C) Icircn continuare totul s-a efectuat conform

metodicii

FigIV3 Variația capacității de spălare icircn față de conținutul de carbonat de natriu icircn

soluția de lucru

După cum se observă din grafic capacitatea de spălare se mărește o dată cu creșterea

concentrației de carbonat de natriu icircn soluție picircnă la concentrația de 5 a carbonatului iar

capacitatea de spălare la această concentrație este maximă Aceasta se icircnticircmplă din contul

formării acidului carbonic icircn urma hidrolizei carbonatului de natriu apoi excesul de acid

carbonic se depune pe suprafața materiei și astfel capacitatea de spălare scade Icircn produsele de

igienă-auto conținutul de carbonați nu trebuie să depășească 5 Astfel s-a demonstrat

experimental că conținutul optimal de carbonați icircl constituie 5

IV24 Determinarea pH-lui

28

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta au

fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi

acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină

egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de

3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări

Măsurările s-au efectuat la 20oC

FigIV4 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de carbonați

Din grafic se observă că mărirea concentrației de Na2CO3 duce la mărirea valorii pH-lui

Mărirea bruscă a pH-lui se datorează reacției de hidroliză cu formarea ionilor OH - care are loc icircn

soluție Na2CO3

- harr2Na+ + CO32-

CO32- + H2O harr HCO3

- + OH-

HCO3- + H2O harr H2CO3 + OH-

CO32- + 2H2O harr H2CO3 + 2 OH-

IV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru

de cocamidopropyl betaină

29

Pentru studiul influenței conținutului de Trilon B asupra proprietăților fizico-cimice a

șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de carbonat de 0

1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de preparat și a

probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au fost determinate

icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Prepararea soluției de șampon

w(EDTA) m(preparat)g m(EDTA)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(EDTA)g V(H2O) ml w(EDTA)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV31 Determinarea capacității de spumare

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

30

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

efect sinergetic bun icircn amestec cu alchil-aril-sulfonaţii de sodiu De asemenea silicaţii au o putere

bună de dispersie icircn special faţă de pigmenţii pe bază de siliciu care intră icircn mod frecvent icircn

compoziţia murdăriei precum şi un efect favorabil asupra icircmpiedicării redepunerii murdăriei pe

fibră din acest punct de vedere situicircndu-se imediat după fosfatul trisodic icircn clasa electroliţilor

alcalini Avicircnd o putere de udare foarte bună a suprafeţelor tarisilicaţii sicircnt icircn general utilizaţi mult

şi ca adaosuri la prepararea produselor pentru spălarea veselei şi a suprafeţelor tari

Dintre ortofosfaţi Na3PO4 prezintă icircn soluţie apoasă un pH ridicat deci o eficacitate bună

pentru icircndepărtarea acizilor graşi din compoziţia murdărieiicircnsoţită de o putere bună de

emulsionare Totodată este de remarcat că Na3PO4 are un efect anticoroziv faţă de materialele

fieroase Pentru anumite scopuri NaHPO4 prezintă avantajul unei alcalinităţi mai mici

Cerceticircndu-se problema produselor de spălare cu apă de mare s-a stabilit eficacitatea bună icircn

aceste condiţii a Na3PO4 icircn special icircmpreună cu Na2SO4 Astfel icircn amestec de 80 Na3PO4 12

Na2SO4 şi 8 alchil-aril-sulfonat de sodiu are un efect de spălare optim cu apă de mare echivalent

cu cel realizat de un amestec de 80 Na3PO4 ţi 20 alchil-aril-sulfonat

II313 Persărurile

Persărurile respectiv perboratul de sodiu sau percarbonatul de sodiu se folosesc icircn

amestecurile pentru spălări grele cu adaosuri de albire chimică (deoarece dezvoltă oxigen activ icircn

soluţie apoasă) O serie de cercetători au studiat problema stabilizării flotelor de spălare conţinicircnd

perboraţi sau percarbonaţi stabilizarea avicircnd ca scop realizarea unei degajări mai lente a

oxigenului activ Dintre stabilizatori fac parte silicaţii de magneziu fosfaţii condensaţi (icircn special

pirofosfatul) sărurile acizilor amino-policarboxilici (tip Trilon) Pe cicircnd cazul silicaţilor de

magneziu efectul de stabilizare se explică prin absorbţia agentului oxigenat pe suprafaţa mare a

silicatului coloidal dispersat icircn cazul celorlalţi agenţi efectul de stabilizare se explică prin

complexarea de către aceştia a ionilor metalici prezenţi (CuFeMn) care icircn caz contrar ar avea un

efect de grăbire a cedării oxigenului activ

II314 Fosfaţi condensaţi

Principalele proprietăţi ale fosfaţilor condensaţi datorită cărora sicircnt consideraţi ca adaosurile

cele mai importante icircn alcătuirea compoziţiilor produselor de spălare sicircnt

1 puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoase şi a metalelor grele

2 puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor

15

Puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoaseşi ai metalelor grele se

manifestă prin scoaterea acestora chiar din combinaţiile lor insolubile şi trecerea lor icircntr-o formă

solubilă icircn apă Picircnă de curicircnd proprietatea se atribuia formării de compecşi propriu zişi Icircn

ultimul timp această proprietate a fosfaţilor condensaţi s-a explicat printr-o bdquoinactivare

electrostaticărdquo a ionilor metalelor alcalino-pămicircntoase şi ai metalelor grele atraşi icircntr-un nor de

contraioni de către polianionul puternic icircncărcat al fosfatului condensat

Practic această propritate a fosfaţilor condensaţi are ca rezultat o serie de efecte foarte

importante camicşorarea sau chiar evitarea icircncrustării fibrelor textile icircn urma depunerii

combinaţiilor insolubile evitarea icircngălbenirii materialului textil icircn urma unor spălări reepetate prin

icircmpiedicarea depunerii combinaţiilor de fier din apă precum şi micşorarea efectului de degradare

oxidativă a fibrei prin icircmpiedicarea depunerii pe ţesătură a combinaţiilor de cupru sau de

fiercatalizicircnd această degradare Icircn acelaşi timp la spălare cu săpun şi cu apă dură se realizeză o

economie de produs de spălare prin solubilizarea precipitatului inactiv de săpun de calciu sau de

magneziu

Puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor se manifestă prin dispersia icircncrustaţiilor

depuse pe fibră şi a pigmenţilor din murdărie icircn felul acesta se micşorează redepunerea murdăriei

pe materialul textil icircn timpul procesului de spălare

Icircn afară de proprietăţile menţionate la alegerea tipurilor de fosfaţi pentru condiţionarea unui

produs de spălare scindarea hidrolitică şi hidroscopicitatea au o deosebită importanţă Ţinicircnd

seama de tehnologia modernă de uscare icircn turn a produselor de spălare trebuie utilizaţi fosfaţii la

care se produce o scindare hidrolitică cicirct mai redusă dacă icircnsă fosfatul se introduce icircn compoziţia

produsului de spălare icircn stare uscată scindarea hidrolitică nu constituie o problemă De asemenea

hidroscopicitatea fosfatului fiind conferită şi produsului de spălare icircn care acesta intră drept

component vor trebui aleşi fosfaţi cicirct mai nehigroscopici pentru produsele de spălare condiţionate

icircn formă uscată această caracteristică nu interesează icircn cazul produselor condiţionate icircn formă

lichidă

Higroscopicitatea fosfaţilor condensaţi variază icircn acelaşi sens cu scindarea hidrolitică

hexametafosfatul fiind cel mai higroscopic tripolifosfatulmai puţin higroscopiciar pirofosfatul

practic nehigroscopic

16

Ţinicircnd seama de efectul puternic de scindare hidrolitică şi de hidgroscopicitatea sa accentuată

hexametafosfatul este inutilizabil la fabricarea produselor moderne de spălareuscate icircn turndupă

condiţionarea icircn faza lichidă

Tripolifosfatul este cel mai important fosfat condensat pentru condiţionarea produselor de

spălare

Pirofosfatul cu toate că este superior icircn ceea ce priveşte lipsa de scindare hidrolitică şi de

higroscopicitate nu reprezintă totuşi un produs important pentru a fi folosit singur la condiţionarea

produselor de spălare El constituie icircnsă un produs apreciat dacă este folosit icircn acest scop icircn

amestec cu tripolifosfatul

Datorită efectului pe care fosfaţii condensaţi icircl au asupra proprietăţilor de suprafaţă ale

detergenţilor icircn prezent nu se mai fabrică produse de spălare pe bază de detrgenţi fără aceste

adaosuri

Adaosurile de fosfaţi condensaţi au un efect considerabil de icircmbunătăţire a puterii de spălare a

alchil-aril-sulfonaţilor a detergenţilor neionici şi o acţiune bună asupra puterii de spumare a

detergenţilor dar nu totdeauna asupra stabilităţii spumei

Icircn afară de adaosurile minerale solubile descrise mai trebuie menţionate adaosurile minerale

insolubile icircn apăca betonita caolinul pămicircntul de infuzorii etc Betonita şi caolinul au un efect

marcat de coloid protector

II32 ADAOSURI ORGANICE

II321 Adaosuri coloidale

Adaosurile coloidale au asupra produselor de spălare o serie de efecte dintre care cel mai

important este acela de a micşora tendinţa de redepunere a murdăriei pe fibră icircn timpul procesului

de spălare respectiv de a mări puterea de defloculare

Dintre adaosurile coloidale cea mai mare importanţă o are carboxi-metil-celuloza (CMC)

Diferitele carboxi-metil-celulpze constau dintr-un amestec de macromolecule cu diferite grade de

polimerizare şi diferite grade de substituţie Soluţiile lor apoase au un caracter coloidal prezenticircnd

anomalii de vicircscozitate icircn domeniile concentraţiilor mici Deşi sicircnt combinaţii macromoleculare

tipice proprietăţile soluţiilor apoase de carboxi-metil-celulozicirc se apropie de cele ale electroliţilor

coloidali prin caracterul puternic heteropolar al macromoleculei

17

Asupra soluţiilor de săpun carboxi-metil-celuloza nu are un efect de mărire a puterii de

spumare icircnsă are un efect important de mărire a stabilităţii spumei

Carboxi-metil-celuloza icircmbunătpţeşte puterea de spălare a detergenţilor şi stabilitatea spumei

soluţiilor agenţilor de suprafaţă Principalul efect este icircnsă cel de menţinere icircn suspensie a

murdăriei şi de icircmpiedicare a redepunerii acesteia pe fibră icircn timpul spălării

La folosirea ca adaos icircn compoziţiile de spălare carboxi-metil-celuloza produce deci

icircmbunătăţirea puterii de spălare stabiliteată spuma măreşte puterea de emulsionare Icircn ceea ce

priveşte menţinerea icircn suspensie a murdăriei dizolvate de pe fibră şi icircmpiedicarea redepunerii

acesteea icircn timpul spălării ea depăşeşte orice alt adaos cunoscul picircnă icircn prezent fiind la fel de

importantă ca şi fosfaţii condensaţi

II4 Autoșamponul

Autoșamponul este o soluție apoasă a substanțelor tensioactive anionice și neionice El

trebuie să conţină ingrediente care se disting prin proprietăţi de curăţare mai mari şi icircn acelaşi

timp neagresive faţă de vopsea metal si suprafețe din plastic Din substanțele tensioactive

neionice cele mai recomendate sunt alcoolii etoxilați (alcoolul tridecil alcoolul cetostearil)

Aceste substanțe au tensiune superficială scăzută umectare și dispersie bună sunt stabili icircn acizi

și baze toleranți la apa dură Din substanțele tensioactive anionice sunt recomandați mono- și

diesterii ai acidului fosforic Ei sunt stabili icircn mediul alcalin icircnlătură bine murdăria și au un efect

antiseptic și anticoroziv La adăugarea laurilsirkozinatului de sodiu se observa o icircnbunătățire a

proprietății de spălare și spumare Prezența cerurilor sintetice icircn compoziția autoșamponului icirci

confera automobilului o protecție suplimentară și o strălucire intensă Adăugarea unor

componente rezistente la coroziune (aminoderivați ai acidului boric) ndash este deosebit de actual

pentru proprietarii de autoturisme pe piața internă

Șamponurile pentru curățare fără contact sunt din ce icircn ce mai populare pe piață și sunt

potrivite pentru toate tipurile de automobile Acest tip de produs include suplimentar o bază tare

sticlă topită și adios de gelatin pentru inhibarea ionilor de Ca2+ Mg2+ Fe3+ Aceste componente

distruge eficient legatura dintre murdărie și suprafață sunt stabile icircn mediu acid și basic au

propietăți antistatice iar cu anionii substanțelor tensioactive formează compuși complecși

marind stabilitatea spumei

18

IIIPARTEA EXPERIMENTALĂ

III1Aparatematerial și reactivi

Aparate

Thermostat TC ndash 16 cronometru cicircntar ethnic termometru stativ metallic exicator(umplut

cu CaCl2) suport pentru exicator pipette baloane cotate cilindru de 500 ml picirclnie cești Petre

Reactivi

Na2CO3 Trilon B apă distilată apă amoniacală

Materiale

Hicircrtie de filtru nisip ciment ulei de motor ulei de floarea soarelui materie de bumbac pară

III2 metodica lucrărilor de cercetare

III21Metoda de prelevare a probelor lichide

Dacă produsul de analizat este limpede și omogen atunci el este amestecat manual apoi se

cicircntărește cu ajutorul unei colbe sau pipete și se ia cantitatea necesară pentru o probă de

laborator La amestecare este necesar de a avea grijă ca icircn probă să se formeze cicirct mai puțină

spumă și perderile de substanță să se reducă la maximum

Dacă produsul analizat este tulbure și conține icircn volumul său particole solide icircn suspensie el

este amestecat cu ajutorul centrifugii apoi după centrifugare se icircnlătură partea lichidă de produs

Dacă produsul de analizat conține precipitat proba se icircncălzește atent picircnă la 300C picircnă cicircnd

precipitatul se dizolvă complet la amestecare sau nu se observă prezența cristalelor apoi se ia

cantitatea de probă necesară pentru analiza ulterioară

Se recomandă executarea analizei cicirct se poate de repede după prelevarea probei Dacă icircnsă

aceasta este impozibil proba se introduce imediat icircntr-un vas ermetic icircnchis colbă de sticlă sau

vas de plastic Se determină și se notează masa lui (nu se folosesc vase metalice) Proba se

păstrează cicirct mai mult timp icircn starea sa inițială picircnă la efectuarea analizei

III22Determinarea puterii de spumarea

III221Pregătirea pentru efectuarea analizei

Pregătirea unei probe de apă cu duritatea 535 și 357 mgechivl

19

Pentru pregtirea apei cu duritatea 535 mgechivl probele de sulfat de magneziu cu masa de

0107 g și clorurii de calciu cu masa de 0194 g (recalculate pentru sare deshidratată) cicircntărite

cu o eroare nu mai mare de 00002 g se dizolvă icircn apă distilată icircntr-o colbă de 1000 ml aducicircnd

volumul apei picircnă la cotă apoi se agită atent

III222 Pregătirea probei de analizat

Proba detergentului cu masa de 5 g cicircntărită cu o eroare nu mai mare de 001 g se ia icircntr-un

pahar chimic se dizolvă icircn 50-60 ml apă dură amestecindu-se picircnă la dizolvare completă

Soluția se toarnă icircn colbă se aduce la cota de 1000 ml cu apă dură și se amestecă avicircnd grijă să

nu se formeze spumă Pregătirea soluției se efectuează la temperatura de analiză cu o eroare de plusmn

50C Pentru fiecare analiză se cere de a pregăti nu mai puțin de 2 l soluție Soluția se pregătește

cu minim 30 min și maxim 2 ore icircnainte de efectuarea analizei

III223Pregătirea instalației

FigIII1 Instalația Ross-Mails

Toate părțile din sticlă a instalației se spală cu soluție cromică se clătește cu apă distilată picircnă la

icircnlăturarea completă a urmelor de acid și din nou se clătește cu soluție de analizat Țeava din inox icircn

20

decurs de 30 minute se menține icircn aburul amestecului dintre alcoolul etilic și tricloretilen (11) și se

clătește cu o cantitate mică de soluție de analizat

III224Efectuarea analizei

Proprietatea de aforma spumă se determină la temperatura de (50plusmn2) ordmC Cămașa de apă se

unește cu termostatul și se icircncălzește soluția din cămașă picircnă la temperatura necesară Concomotent

300 ml soluție de analizat se aduce picircnă la temperatura impusă de analiză Din această probă se iau

50 ml soluție și se toarnă icircntr-un cilindru cotat icircn așa mod ca să nu se formeze spumă Peste 10

minute cu ajutorul unei pare se ia soluție de analizat cu o pipetă icircn volum de 200 ml deasemmenea

eviticircnd formarea spumei Pipeta cu soluție se icircntărește pe stativ ca năsucul ei să se afle la o distanță

de 900 mm de nivelul soluției din cilindru și să se asigure căderea picăturilor direct icircn centrul

soluției din cilindru Apoi se deschide robinetul pipetei Odată cu căderea soluției din pipetă se

pornește cronometru și se măsoară icircnălțimea spumei formate icircn mm (H0 măs) Peste 5 minute se

măsoară icircnălțimea stratului de spumă format icircn mm (H5 măs)

Dacă nivelul spumei formate nu este uniform atunci ca icircnălțime a spumei se ia media

aritmetică dintre nivelul minim și cel maxim al icircnălțimii spumei Icircnaintea fiecărei analize se clătește

țeava cu apă distilată

Diferența dintre diametrele țevilor a diferitor aparate influențează asupra icircnălțimii spumei

formate Deaceea pentru fiecare aparat este necesar de a utiliza un coeficient de corecție cu ajutorul

căruia se recalculează icircnălțimea stratului de spumă determinat cu ajutorul aparatului a cărui

diametru interior al țevei este de 50 mm

K= (D12) 2500

D1 ndash diametrul interior al aparatului utilizat mm

2500 = (50)2 ndash diametrul interior al țevei aparatului standardmm

Calcularea rezultatului

Puterea de spumare (H0 și H5) icircn mm se calculează cu formula

H0 = H0 măs K

H5 = H5 măs K

H0 măs ndash icircnălțimea inițială a stratului de spumă mm

21

H5 măs ndash icircnălțimea stratului de spumă după 5 minute mm

K ndash coeficient de corecție

Stabilitatea spmei (S)

S = H5H0

H0 și H5 ndash icircnălțimile stratului de spumă recalculate mm

Ca rezultat final se ia media aritmetică a trei determinări paralele diferența dintre care nu

trebuie să fie de 10 mm

III23Determinarea capacității de spălare

III231 Pregătirea soluției de murdărire

Conținutul soluției de murdărire

Componența m g

Ulei de motor 50

Ulei de floarea-soarelui 50

Ciment 100

Nisip 50

NH4OH 35

III232 Murdărirea țesăturii cu soluția de murdărire

Dintr-o ficircșie de picircnză curată se taie cu foarfeca mostre de mărime 50 times 50 mm cu o eroare

admisibilă de plusmn 5 mm se marchează cu un pix de culoare albastră și se cicircntăresc Țesătura se

trece prin soluția de murdărire pe ambele părți Mostrele deja uscate se supun unui tratament

termic icircn cuptorul electric timp de 1 oră la temperatura de 60oC se icircmpachetează icircn pachete

de polietilen și se pastreaza la icircntuneric Mostrele sunt gata pentru determinare după 3 zile

din momentul pregatirii Termenul de valabilitate a țesăturilor murdare ndash un an cu condiția că

sunt păstrate icircn frigider

22

III233 Efectuarea lucrării

Pentru determinarea capacității de spălare se folosește picircnză care preventiv a fost spălată

și uscată icircn etuvă la temperatura de 105degC picircnă la masă constantă După care probele de

picircnză se murdăresc cu soluție de murdărire se lasă pentru trei zile să se usuce apoi se spală

cu soluțiie analizate Spălarea picircnzelor se face icircn borcane cu volumul de 1 litru introducicircnd

probele de picircnză icircn borcan și agiticircndu-le energic timp de 5 minute După care se clătește cu

apă rece agiticircnd energic timp de două minute După care probele de picircnză se usucă icircn etuvă

timp de o oră la temperatura de 105degC După care picircnzele se cicircntăresc la balanța analitică

Picircnzele se usucă aticirct curate cicirct și murdare

Capacitatea de spălare se determină icircn procente după formula

mm-ms mm-mc

mm ndash masa picircnzelor murdare g

ms ndash masa picircnzelor spălate g

mc ndash masa picircnzelor curate g

III24 Determinarea pH-ului

Pentru determinare se ia 10 grame de produs analizat cu o exactitate de 001 g pH - metrul se

calibrează icircn conformitate cu instrucţiunile producătorului cu ajutorul a două soluţii

tampon standard cu valoarea pH-ului mai mică şi mai mare decacirct cea a soluţiei de analizat nu mai

puțin de 1 unitate la temperature (20 plusmn 1) degCDupă calibrare electrozii se spală cu apă iar mai

apoi cu soluția analizată Soluția se amestecă se toarnă o cantitate suficientă icircn vasul de

măsurare şi se coboară electrozii După ce indicațiile pH-metrului vor fi stabile timp de 1 minută

se icircnregistrează datele Măsurările se repetă cu o nouă porțiune de soluție Icircn cazul icircn

care rezultatul masurării a doua se deosebește de primul cu 01 unitați de pH sau mai multse

efectuiază și a treia măsurareIcircn cazul icircn care nici a treia măsurare nu ne ajută sa determinăm exact

pH-ulse repetă icircntreaga analizăinclusiv și calibrarea Valorile medii se rotungesc picircnă la

01 unităţi de pH Rezultatele sunt exprimate icircn unităţide pH la 20 degC

23

IV REZULTATE ȘI DISCUȚII

IV1Caracteristica produsului commercial Amfotensid B 5

Descriere soluție apoasă de cocamidopropyl betaina

Denumirea după INCI Cocamidopropyl Betaine

Formula de structură CH3

R ndash CO ndash NH ndash CH2CH2CH2 ndash N+ ndash CH2COONa Сl-

CH3

R-radical al uleiului de cocs

Caracteristicile fizico-chimice

Aspect la 20 deg C - lichid limpede

Reziduu uscat - 460 minim

fracţiunea de masă a clorurii de sodiu - 8 maxim

pH-ul produsului - 45 - 55

Caracter - amfoteri

Priorități

bull Uşor biodegradabile

bull Reduce efectul iritant al altor agenţi tensioactivi icircn formula

bull Are o mare capacitate de spumare

bull Icircngroşarea reteta

Icircntrebuințarea

Amphotensid B5 conține puține substanțe nocive și se combină bine cu tensidele

amfotere ce au structură de betaină și care icirci permite sa se unească cu substanțele

tensioactive anioniceneionice și cationice

Amphotensid B5 este adăugat la șamponurile pentru păr geluri de duș geluri pentru

veselă precum și la detergenții tehnici

Prin combinarea Amphotensid B5 cu eterul acidului sulfuric se reduc efectele sale iritante

asupra pielii și mucoaselor24

IV2 Studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra soluției

de lucru de cocamidopropyl betaină

Pentru studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra proprietăților fizico-

cimice a șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de

carbonat de 0 1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de

preparat și a probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au

fost determinate icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Tabelul III1

Prepararea soluției de șampon

w(Na2CO3) m(preparat)g m(Na2CO3)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(Na2CO3)g V(H2O) ml w(Na2CO3)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV21 Determinarea capacității de spumare

25

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de

cocamidopropyl betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

Instalația a fost montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce

eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat

la 20oC

FigIV1 formarea spumei icircn dependență de conținutul de carbonați icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că odată cu creșterea concentrației de carbonat icircn soluție crește și

capacitatea de formare a spumei Aceasta se icircnticircmplă din contul formării acidului carbonic icircn

urma hidrolizei carbonatului de natriu acesta la ricircndul său formează micele care măresc

icircnălțimea stratului de spumă După cum se vede din grafic pentru a mări icircnălțimea spumei este

destul 5 Na2CO3 deoarece mărirea concentrației de carbonat icircn continuare nu duce la schimbări

considerabile

IV22 Determinarea stabilității spumei

26

Stabilitatea spumei este raportul dintre icircnălţimea coloanei de spumă măsurate după 5 minute

la valoarea sa iniţială Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta a fost

luate icircn balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

FigIV2Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de carbonat de natriu icircn soluția

de lucru

Din grafic se observă că carbonații măresc stabilitatea spumei Icircn lipsa carbonaților

stabilitatea spumei este de 45 aceasta icircnseamnă că după 5 minute icircnălțimea spumei constituie

doar 45 din icircnălțimea inițială La adăugarea Na2CO3 1 stabilitatea spumei crește cu 28 iar la

adăugarea Na2CO3 5 constituie 87 și rămăne practic neschimbată pe parcursul măririi

concentrației de carbonat

IV23 Determinarea capacității de spălare

27

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea Na2CO3 au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu

apă dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a

turnat 05 litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute Temperatura soluţiei de

spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C) Icircn continuare totul s-a efectuat conform

metodicii

FigIV3 Variația capacității de spălare icircn față de conținutul de carbonat de natriu icircn

soluția de lucru

După cum se observă din grafic capacitatea de spălare se mărește o dată cu creșterea

concentrației de carbonat de natriu icircn soluție picircnă la concentrația de 5 a carbonatului iar

capacitatea de spălare la această concentrație este maximă Aceasta se icircnticircmplă din contul

formării acidului carbonic icircn urma hidrolizei carbonatului de natriu apoi excesul de acid

carbonic se depune pe suprafața materiei și astfel capacitatea de spălare scade Icircn produsele de

igienă-auto conținutul de carbonați nu trebuie să depășească 5 Astfel s-a demonstrat

experimental că conținutul optimal de carbonați icircl constituie 5

IV24 Determinarea pH-lui

28

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta au

fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi

acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină

egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de

3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări

Măsurările s-au efectuat la 20oC

FigIV4 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de carbonați

Din grafic se observă că mărirea concentrației de Na2CO3 duce la mărirea valorii pH-lui

Mărirea bruscă a pH-lui se datorează reacției de hidroliză cu formarea ionilor OH - care are loc icircn

soluție Na2CO3

- harr2Na+ + CO32-

CO32- + H2O harr HCO3

- + OH-

HCO3- + H2O harr H2CO3 + OH-

CO32- + 2H2O harr H2CO3 + 2 OH-

IV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru

de cocamidopropyl betaină

29

Pentru studiul influenței conținutului de Trilon B asupra proprietăților fizico-cimice a

șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de carbonat de 0

1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de preparat și a

probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au fost determinate

icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Prepararea soluției de șampon

w(EDTA) m(preparat)g m(EDTA)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(EDTA)g V(H2O) ml w(EDTA)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV31 Determinarea capacității de spumare

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

30

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

Puterea de a menţine icircn soluţie ionii metalelor alcalino-pămicircntoaseşi ai metalelor grele se

manifestă prin scoaterea acestora chiar din combinaţiile lor insolubile şi trecerea lor icircntr-o formă

solubilă icircn apă Picircnă de curicircnd proprietatea se atribuia formării de compecşi propriu zişi Icircn

ultimul timp această proprietate a fosfaţilor condensaţi s-a explicat printr-o bdquoinactivare

electrostaticărdquo a ionilor metalelor alcalino-pămicircntoase şi ai metalelor grele atraşi icircntr-un nor de

contraioni de către polianionul puternic icircncărcat al fosfatului condensat

Practic această propritate a fosfaţilor condensaţi are ca rezultat o serie de efecte foarte

importante camicşorarea sau chiar evitarea icircncrustării fibrelor textile icircn urma depunerii

combinaţiilor insolubile evitarea icircngălbenirii materialului textil icircn urma unor spălări reepetate prin

icircmpiedicarea depunerii combinaţiilor de fier din apă precum şi micşorarea efectului de degradare

oxidativă a fibrei prin icircmpiedicarea depunerii pe ţesătură a combinaţiilor de cupru sau de

fiercatalizicircnd această degradare Icircn acelaşi timp la spălare cu săpun şi cu apă dură se realizeză o

economie de produs de spălare prin solubilizarea precipitatului inactiv de săpun de calciu sau de

magneziu

Puterea de dispersie şi de peptizare a pigmenţilor se manifestă prin dispersia icircncrustaţiilor

depuse pe fibră şi a pigmenţilor din murdărie icircn felul acesta se micşorează redepunerea murdăriei

pe materialul textil icircn timpul procesului de spălare

Icircn afară de proprietăţile menţionate la alegerea tipurilor de fosfaţi pentru condiţionarea unui

produs de spălare scindarea hidrolitică şi hidroscopicitatea au o deosebită importanţă Ţinicircnd

seama de tehnologia modernă de uscare icircn turn a produselor de spălare trebuie utilizaţi fosfaţii la

care se produce o scindare hidrolitică cicirct mai redusă dacă icircnsă fosfatul se introduce icircn compoziţia

produsului de spălare icircn stare uscată scindarea hidrolitică nu constituie o problemă De asemenea

hidroscopicitatea fosfatului fiind conferită şi produsului de spălare icircn care acesta intră drept

component vor trebui aleşi fosfaţi cicirct mai nehigroscopici pentru produsele de spălare condiţionate

icircn formă uscată această caracteristică nu interesează icircn cazul produselor condiţionate icircn formă

lichidă

Higroscopicitatea fosfaţilor condensaţi variază icircn acelaşi sens cu scindarea hidrolitică

hexametafosfatul fiind cel mai higroscopic tripolifosfatulmai puţin higroscopiciar pirofosfatul

practic nehigroscopic

16

Ţinicircnd seama de efectul puternic de scindare hidrolitică şi de hidgroscopicitatea sa accentuată

hexametafosfatul este inutilizabil la fabricarea produselor moderne de spălareuscate icircn turndupă

condiţionarea icircn faza lichidă

Tripolifosfatul este cel mai important fosfat condensat pentru condiţionarea produselor de

spălare

Pirofosfatul cu toate că este superior icircn ceea ce priveşte lipsa de scindare hidrolitică şi de

higroscopicitate nu reprezintă totuşi un produs important pentru a fi folosit singur la condiţionarea

produselor de spălare El constituie icircnsă un produs apreciat dacă este folosit icircn acest scop icircn

amestec cu tripolifosfatul

Datorită efectului pe care fosfaţii condensaţi icircl au asupra proprietăţilor de suprafaţă ale

detergenţilor icircn prezent nu se mai fabrică produse de spălare pe bază de detrgenţi fără aceste

adaosuri

Adaosurile de fosfaţi condensaţi au un efect considerabil de icircmbunătăţire a puterii de spălare a

alchil-aril-sulfonaţilor a detergenţilor neionici şi o acţiune bună asupra puterii de spumare a

detergenţilor dar nu totdeauna asupra stabilităţii spumei

Icircn afară de adaosurile minerale solubile descrise mai trebuie menţionate adaosurile minerale

insolubile icircn apăca betonita caolinul pămicircntul de infuzorii etc Betonita şi caolinul au un efect

marcat de coloid protector

II32 ADAOSURI ORGANICE

II321 Adaosuri coloidale

Adaosurile coloidale au asupra produselor de spălare o serie de efecte dintre care cel mai

important este acela de a micşora tendinţa de redepunere a murdăriei pe fibră icircn timpul procesului

de spălare respectiv de a mări puterea de defloculare

Dintre adaosurile coloidale cea mai mare importanţă o are carboxi-metil-celuloza (CMC)

Diferitele carboxi-metil-celulpze constau dintr-un amestec de macromolecule cu diferite grade de

polimerizare şi diferite grade de substituţie Soluţiile lor apoase au un caracter coloidal prezenticircnd

anomalii de vicircscozitate icircn domeniile concentraţiilor mici Deşi sicircnt combinaţii macromoleculare

tipice proprietăţile soluţiilor apoase de carboxi-metil-celulozicirc se apropie de cele ale electroliţilor

coloidali prin caracterul puternic heteropolar al macromoleculei

17

Asupra soluţiilor de săpun carboxi-metil-celuloza nu are un efect de mărire a puterii de

spumare icircnsă are un efect important de mărire a stabilităţii spumei

Carboxi-metil-celuloza icircmbunătpţeşte puterea de spălare a detergenţilor şi stabilitatea spumei

soluţiilor agenţilor de suprafaţă Principalul efect este icircnsă cel de menţinere icircn suspensie a

murdăriei şi de icircmpiedicare a redepunerii acesteia pe fibră icircn timpul spălării

La folosirea ca adaos icircn compoziţiile de spălare carboxi-metil-celuloza produce deci

icircmbunătăţirea puterii de spălare stabiliteată spuma măreşte puterea de emulsionare Icircn ceea ce

priveşte menţinerea icircn suspensie a murdăriei dizolvate de pe fibră şi icircmpiedicarea redepunerii

acesteea icircn timpul spălării ea depăşeşte orice alt adaos cunoscul picircnă icircn prezent fiind la fel de

importantă ca şi fosfaţii condensaţi

II4 Autoșamponul

Autoșamponul este o soluție apoasă a substanțelor tensioactive anionice și neionice El

trebuie să conţină ingrediente care se disting prin proprietăţi de curăţare mai mari şi icircn acelaşi

timp neagresive faţă de vopsea metal si suprafețe din plastic Din substanțele tensioactive

neionice cele mai recomendate sunt alcoolii etoxilați (alcoolul tridecil alcoolul cetostearil)

Aceste substanțe au tensiune superficială scăzută umectare și dispersie bună sunt stabili icircn acizi

și baze toleranți la apa dură Din substanțele tensioactive anionice sunt recomandați mono- și

diesterii ai acidului fosforic Ei sunt stabili icircn mediul alcalin icircnlătură bine murdăria și au un efect

antiseptic și anticoroziv La adăugarea laurilsirkozinatului de sodiu se observa o icircnbunătățire a

proprietății de spălare și spumare Prezența cerurilor sintetice icircn compoziția autoșamponului icirci

confera automobilului o protecție suplimentară și o strălucire intensă Adăugarea unor

componente rezistente la coroziune (aminoderivați ai acidului boric) ndash este deosebit de actual

pentru proprietarii de autoturisme pe piața internă

Șamponurile pentru curățare fără contact sunt din ce icircn ce mai populare pe piață și sunt

potrivite pentru toate tipurile de automobile Acest tip de produs include suplimentar o bază tare

sticlă topită și adios de gelatin pentru inhibarea ionilor de Ca2+ Mg2+ Fe3+ Aceste componente

distruge eficient legatura dintre murdărie și suprafață sunt stabile icircn mediu acid și basic au

propietăți antistatice iar cu anionii substanțelor tensioactive formează compuși complecși

marind stabilitatea spumei

18

IIIPARTEA EXPERIMENTALĂ

III1Aparatematerial și reactivi

Aparate

Thermostat TC ndash 16 cronometru cicircntar ethnic termometru stativ metallic exicator(umplut

cu CaCl2) suport pentru exicator pipette baloane cotate cilindru de 500 ml picirclnie cești Petre

Reactivi

Na2CO3 Trilon B apă distilată apă amoniacală

Materiale

Hicircrtie de filtru nisip ciment ulei de motor ulei de floarea soarelui materie de bumbac pară

III2 metodica lucrărilor de cercetare

III21Metoda de prelevare a probelor lichide

Dacă produsul de analizat este limpede și omogen atunci el este amestecat manual apoi se

cicircntărește cu ajutorul unei colbe sau pipete și se ia cantitatea necesară pentru o probă de

laborator La amestecare este necesar de a avea grijă ca icircn probă să se formeze cicirct mai puțină

spumă și perderile de substanță să se reducă la maximum

Dacă produsul analizat este tulbure și conține icircn volumul său particole solide icircn suspensie el

este amestecat cu ajutorul centrifugii apoi după centrifugare se icircnlătură partea lichidă de produs

Dacă produsul de analizat conține precipitat proba se icircncălzește atent picircnă la 300C picircnă cicircnd

precipitatul se dizolvă complet la amestecare sau nu se observă prezența cristalelor apoi se ia

cantitatea de probă necesară pentru analiza ulterioară

Se recomandă executarea analizei cicirct se poate de repede după prelevarea probei Dacă icircnsă

aceasta este impozibil proba se introduce imediat icircntr-un vas ermetic icircnchis colbă de sticlă sau

vas de plastic Se determină și se notează masa lui (nu se folosesc vase metalice) Proba se

păstrează cicirct mai mult timp icircn starea sa inițială picircnă la efectuarea analizei

III22Determinarea puterii de spumarea

III221Pregătirea pentru efectuarea analizei

Pregătirea unei probe de apă cu duritatea 535 și 357 mgechivl

19

Pentru pregtirea apei cu duritatea 535 mgechivl probele de sulfat de magneziu cu masa de

0107 g și clorurii de calciu cu masa de 0194 g (recalculate pentru sare deshidratată) cicircntărite

cu o eroare nu mai mare de 00002 g se dizolvă icircn apă distilată icircntr-o colbă de 1000 ml aducicircnd

volumul apei picircnă la cotă apoi se agită atent

III222 Pregătirea probei de analizat

Proba detergentului cu masa de 5 g cicircntărită cu o eroare nu mai mare de 001 g se ia icircntr-un

pahar chimic se dizolvă icircn 50-60 ml apă dură amestecindu-se picircnă la dizolvare completă

Soluția se toarnă icircn colbă se aduce la cota de 1000 ml cu apă dură și se amestecă avicircnd grijă să

nu se formeze spumă Pregătirea soluției se efectuează la temperatura de analiză cu o eroare de plusmn

50C Pentru fiecare analiză se cere de a pregăti nu mai puțin de 2 l soluție Soluția se pregătește

cu minim 30 min și maxim 2 ore icircnainte de efectuarea analizei

III223Pregătirea instalației

FigIII1 Instalația Ross-Mails

Toate părțile din sticlă a instalației se spală cu soluție cromică se clătește cu apă distilată picircnă la

icircnlăturarea completă a urmelor de acid și din nou se clătește cu soluție de analizat Țeava din inox icircn

20

decurs de 30 minute se menține icircn aburul amestecului dintre alcoolul etilic și tricloretilen (11) și se

clătește cu o cantitate mică de soluție de analizat

III224Efectuarea analizei

Proprietatea de aforma spumă se determină la temperatura de (50plusmn2) ordmC Cămașa de apă se

unește cu termostatul și se icircncălzește soluția din cămașă picircnă la temperatura necesară Concomotent

300 ml soluție de analizat se aduce picircnă la temperatura impusă de analiză Din această probă se iau

50 ml soluție și se toarnă icircntr-un cilindru cotat icircn așa mod ca să nu se formeze spumă Peste 10

minute cu ajutorul unei pare se ia soluție de analizat cu o pipetă icircn volum de 200 ml deasemmenea

eviticircnd formarea spumei Pipeta cu soluție se icircntărește pe stativ ca năsucul ei să se afle la o distanță

de 900 mm de nivelul soluției din cilindru și să se asigure căderea picăturilor direct icircn centrul

soluției din cilindru Apoi se deschide robinetul pipetei Odată cu căderea soluției din pipetă se

pornește cronometru și se măsoară icircnălțimea spumei formate icircn mm (H0 măs) Peste 5 minute se

măsoară icircnălțimea stratului de spumă format icircn mm (H5 măs)

Dacă nivelul spumei formate nu este uniform atunci ca icircnălțime a spumei se ia media

aritmetică dintre nivelul minim și cel maxim al icircnălțimii spumei Icircnaintea fiecărei analize se clătește

țeava cu apă distilată

Diferența dintre diametrele țevilor a diferitor aparate influențează asupra icircnălțimii spumei

formate Deaceea pentru fiecare aparat este necesar de a utiliza un coeficient de corecție cu ajutorul

căruia se recalculează icircnălțimea stratului de spumă determinat cu ajutorul aparatului a cărui

diametru interior al țevei este de 50 mm

K= (D12) 2500

D1 ndash diametrul interior al aparatului utilizat mm

2500 = (50)2 ndash diametrul interior al țevei aparatului standardmm

Calcularea rezultatului

Puterea de spumare (H0 și H5) icircn mm se calculează cu formula

H0 = H0 măs K

H5 = H5 măs K

H0 măs ndash icircnălțimea inițială a stratului de spumă mm

21

H5 măs ndash icircnălțimea stratului de spumă după 5 minute mm

K ndash coeficient de corecție

Stabilitatea spmei (S)

S = H5H0

H0 și H5 ndash icircnălțimile stratului de spumă recalculate mm

Ca rezultat final se ia media aritmetică a trei determinări paralele diferența dintre care nu

trebuie să fie de 10 mm

III23Determinarea capacității de spălare

III231 Pregătirea soluției de murdărire

Conținutul soluției de murdărire

Componența m g

Ulei de motor 50

Ulei de floarea-soarelui 50

Ciment 100

Nisip 50

NH4OH 35

III232 Murdărirea țesăturii cu soluția de murdărire

Dintr-o ficircșie de picircnză curată se taie cu foarfeca mostre de mărime 50 times 50 mm cu o eroare

admisibilă de plusmn 5 mm se marchează cu un pix de culoare albastră și se cicircntăresc Țesătura se

trece prin soluția de murdărire pe ambele părți Mostrele deja uscate se supun unui tratament

termic icircn cuptorul electric timp de 1 oră la temperatura de 60oC se icircmpachetează icircn pachete

de polietilen și se pastreaza la icircntuneric Mostrele sunt gata pentru determinare după 3 zile

din momentul pregatirii Termenul de valabilitate a țesăturilor murdare ndash un an cu condiția că

sunt păstrate icircn frigider

22

III233 Efectuarea lucrării

Pentru determinarea capacității de spălare se folosește picircnză care preventiv a fost spălată

și uscată icircn etuvă la temperatura de 105degC picircnă la masă constantă După care probele de

picircnză se murdăresc cu soluție de murdărire se lasă pentru trei zile să se usuce apoi se spală

cu soluțiie analizate Spălarea picircnzelor se face icircn borcane cu volumul de 1 litru introducicircnd

probele de picircnză icircn borcan și agiticircndu-le energic timp de 5 minute După care se clătește cu

apă rece agiticircnd energic timp de două minute După care probele de picircnză se usucă icircn etuvă

timp de o oră la temperatura de 105degC După care picircnzele se cicircntăresc la balanța analitică

Picircnzele se usucă aticirct curate cicirct și murdare

Capacitatea de spălare se determină icircn procente după formula

mm-ms mm-mc

mm ndash masa picircnzelor murdare g

ms ndash masa picircnzelor spălate g

mc ndash masa picircnzelor curate g

III24 Determinarea pH-ului

Pentru determinare se ia 10 grame de produs analizat cu o exactitate de 001 g pH - metrul se

calibrează icircn conformitate cu instrucţiunile producătorului cu ajutorul a două soluţii

tampon standard cu valoarea pH-ului mai mică şi mai mare decacirct cea a soluţiei de analizat nu mai

puțin de 1 unitate la temperature (20 plusmn 1) degCDupă calibrare electrozii se spală cu apă iar mai

apoi cu soluția analizată Soluția se amestecă se toarnă o cantitate suficientă icircn vasul de

măsurare şi se coboară electrozii După ce indicațiile pH-metrului vor fi stabile timp de 1 minută

se icircnregistrează datele Măsurările se repetă cu o nouă porțiune de soluție Icircn cazul icircn

care rezultatul masurării a doua se deosebește de primul cu 01 unitați de pH sau mai multse

efectuiază și a treia măsurareIcircn cazul icircn care nici a treia măsurare nu ne ajută sa determinăm exact

pH-ulse repetă icircntreaga analizăinclusiv și calibrarea Valorile medii se rotungesc picircnă la

01 unităţi de pH Rezultatele sunt exprimate icircn unităţide pH la 20 degC

23

IV REZULTATE ȘI DISCUȚII

IV1Caracteristica produsului commercial Amfotensid B 5

Descriere soluție apoasă de cocamidopropyl betaina

Denumirea după INCI Cocamidopropyl Betaine

Formula de structură CH3

R ndash CO ndash NH ndash CH2CH2CH2 ndash N+ ndash CH2COONa Сl-

CH3

R-radical al uleiului de cocs

Caracteristicile fizico-chimice

Aspect la 20 deg C - lichid limpede

Reziduu uscat - 460 minim

fracţiunea de masă a clorurii de sodiu - 8 maxim

pH-ul produsului - 45 - 55

Caracter - amfoteri

Priorități

bull Uşor biodegradabile

bull Reduce efectul iritant al altor agenţi tensioactivi icircn formula

bull Are o mare capacitate de spumare

bull Icircngroşarea reteta

Icircntrebuințarea

Amphotensid B5 conține puține substanțe nocive și se combină bine cu tensidele

amfotere ce au structură de betaină și care icirci permite sa se unească cu substanțele

tensioactive anioniceneionice și cationice

Amphotensid B5 este adăugat la șamponurile pentru păr geluri de duș geluri pentru

veselă precum și la detergenții tehnici

Prin combinarea Amphotensid B5 cu eterul acidului sulfuric se reduc efectele sale iritante

asupra pielii și mucoaselor24

IV2 Studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra soluției

de lucru de cocamidopropyl betaină

Pentru studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra proprietăților fizico-

cimice a șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de

carbonat de 0 1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de

preparat și a probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au

fost determinate icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Tabelul III1

Prepararea soluției de șampon

w(Na2CO3) m(preparat)g m(Na2CO3)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(Na2CO3)g V(H2O) ml w(Na2CO3)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV21 Determinarea capacității de spumare

25

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de

cocamidopropyl betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

Instalația a fost montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce

eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat

la 20oC

FigIV1 formarea spumei icircn dependență de conținutul de carbonați icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că odată cu creșterea concentrației de carbonat icircn soluție crește și

capacitatea de formare a spumei Aceasta se icircnticircmplă din contul formării acidului carbonic icircn

urma hidrolizei carbonatului de natriu acesta la ricircndul său formează micele care măresc

icircnălțimea stratului de spumă După cum se vede din grafic pentru a mări icircnălțimea spumei este

destul 5 Na2CO3 deoarece mărirea concentrației de carbonat icircn continuare nu duce la schimbări

considerabile

IV22 Determinarea stabilității spumei

26

Stabilitatea spumei este raportul dintre icircnălţimea coloanei de spumă măsurate după 5 minute

la valoarea sa iniţială Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta a fost

luate icircn balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

FigIV2Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de carbonat de natriu icircn soluția

de lucru

Din grafic se observă că carbonații măresc stabilitatea spumei Icircn lipsa carbonaților

stabilitatea spumei este de 45 aceasta icircnseamnă că după 5 minute icircnălțimea spumei constituie

doar 45 din icircnălțimea inițială La adăugarea Na2CO3 1 stabilitatea spumei crește cu 28 iar la

adăugarea Na2CO3 5 constituie 87 și rămăne practic neschimbată pe parcursul măririi

concentrației de carbonat

IV23 Determinarea capacității de spălare

27

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea Na2CO3 au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu

apă dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a

turnat 05 litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute Temperatura soluţiei de

spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C) Icircn continuare totul s-a efectuat conform

metodicii

FigIV3 Variația capacității de spălare icircn față de conținutul de carbonat de natriu icircn

soluția de lucru

După cum se observă din grafic capacitatea de spălare se mărește o dată cu creșterea

concentrației de carbonat de natriu icircn soluție picircnă la concentrația de 5 a carbonatului iar

capacitatea de spălare la această concentrație este maximă Aceasta se icircnticircmplă din contul

formării acidului carbonic icircn urma hidrolizei carbonatului de natriu apoi excesul de acid

carbonic se depune pe suprafața materiei și astfel capacitatea de spălare scade Icircn produsele de

igienă-auto conținutul de carbonați nu trebuie să depășească 5 Astfel s-a demonstrat

experimental că conținutul optimal de carbonați icircl constituie 5

IV24 Determinarea pH-lui

28

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta au

fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi

acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină

egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de

3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări

Măsurările s-au efectuat la 20oC

FigIV4 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de carbonați

Din grafic se observă că mărirea concentrației de Na2CO3 duce la mărirea valorii pH-lui

Mărirea bruscă a pH-lui se datorează reacției de hidroliză cu formarea ionilor OH - care are loc icircn

soluție Na2CO3

- harr2Na+ + CO32-

CO32- + H2O harr HCO3

- + OH-

HCO3- + H2O harr H2CO3 + OH-

CO32- + 2H2O harr H2CO3 + 2 OH-

IV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru

de cocamidopropyl betaină

29

Pentru studiul influenței conținutului de Trilon B asupra proprietăților fizico-cimice a

șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de carbonat de 0

1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de preparat și a

probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au fost determinate

icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Prepararea soluției de șampon

w(EDTA) m(preparat)g m(EDTA)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(EDTA)g V(H2O) ml w(EDTA)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV31 Determinarea capacității de spumare

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

30

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

Ţinicircnd seama de efectul puternic de scindare hidrolitică şi de hidgroscopicitatea sa accentuată

hexametafosfatul este inutilizabil la fabricarea produselor moderne de spălareuscate icircn turndupă

condiţionarea icircn faza lichidă

Tripolifosfatul este cel mai important fosfat condensat pentru condiţionarea produselor de

spălare

Pirofosfatul cu toate că este superior icircn ceea ce priveşte lipsa de scindare hidrolitică şi de

higroscopicitate nu reprezintă totuşi un produs important pentru a fi folosit singur la condiţionarea

produselor de spălare El constituie icircnsă un produs apreciat dacă este folosit icircn acest scop icircn

amestec cu tripolifosfatul

Datorită efectului pe care fosfaţii condensaţi icircl au asupra proprietăţilor de suprafaţă ale

detergenţilor icircn prezent nu se mai fabrică produse de spălare pe bază de detrgenţi fără aceste

adaosuri

Adaosurile de fosfaţi condensaţi au un efect considerabil de icircmbunătăţire a puterii de spălare a

alchil-aril-sulfonaţilor a detergenţilor neionici şi o acţiune bună asupra puterii de spumare a

detergenţilor dar nu totdeauna asupra stabilităţii spumei

Icircn afară de adaosurile minerale solubile descrise mai trebuie menţionate adaosurile minerale

insolubile icircn apăca betonita caolinul pămicircntul de infuzorii etc Betonita şi caolinul au un efect

marcat de coloid protector

II32 ADAOSURI ORGANICE

II321 Adaosuri coloidale

Adaosurile coloidale au asupra produselor de spălare o serie de efecte dintre care cel mai

important este acela de a micşora tendinţa de redepunere a murdăriei pe fibră icircn timpul procesului

de spălare respectiv de a mări puterea de defloculare

Dintre adaosurile coloidale cea mai mare importanţă o are carboxi-metil-celuloza (CMC)

Diferitele carboxi-metil-celulpze constau dintr-un amestec de macromolecule cu diferite grade de

polimerizare şi diferite grade de substituţie Soluţiile lor apoase au un caracter coloidal prezenticircnd

anomalii de vicircscozitate icircn domeniile concentraţiilor mici Deşi sicircnt combinaţii macromoleculare

tipice proprietăţile soluţiilor apoase de carboxi-metil-celulozicirc se apropie de cele ale electroliţilor

coloidali prin caracterul puternic heteropolar al macromoleculei

17

Asupra soluţiilor de săpun carboxi-metil-celuloza nu are un efect de mărire a puterii de

spumare icircnsă are un efect important de mărire a stabilităţii spumei

Carboxi-metil-celuloza icircmbunătpţeşte puterea de spălare a detergenţilor şi stabilitatea spumei

soluţiilor agenţilor de suprafaţă Principalul efect este icircnsă cel de menţinere icircn suspensie a

murdăriei şi de icircmpiedicare a redepunerii acesteia pe fibră icircn timpul spălării

La folosirea ca adaos icircn compoziţiile de spălare carboxi-metil-celuloza produce deci

icircmbunătăţirea puterii de spălare stabiliteată spuma măreşte puterea de emulsionare Icircn ceea ce

priveşte menţinerea icircn suspensie a murdăriei dizolvate de pe fibră şi icircmpiedicarea redepunerii

acesteea icircn timpul spălării ea depăşeşte orice alt adaos cunoscul picircnă icircn prezent fiind la fel de

importantă ca şi fosfaţii condensaţi

II4 Autoșamponul

Autoșamponul este o soluție apoasă a substanțelor tensioactive anionice și neionice El

trebuie să conţină ingrediente care se disting prin proprietăţi de curăţare mai mari şi icircn acelaşi

timp neagresive faţă de vopsea metal si suprafețe din plastic Din substanțele tensioactive

neionice cele mai recomendate sunt alcoolii etoxilați (alcoolul tridecil alcoolul cetostearil)

Aceste substanțe au tensiune superficială scăzută umectare și dispersie bună sunt stabili icircn acizi

și baze toleranți la apa dură Din substanțele tensioactive anionice sunt recomandați mono- și

diesterii ai acidului fosforic Ei sunt stabili icircn mediul alcalin icircnlătură bine murdăria și au un efect

antiseptic și anticoroziv La adăugarea laurilsirkozinatului de sodiu se observa o icircnbunătățire a

proprietății de spălare și spumare Prezența cerurilor sintetice icircn compoziția autoșamponului icirci

confera automobilului o protecție suplimentară și o strălucire intensă Adăugarea unor

componente rezistente la coroziune (aminoderivați ai acidului boric) ndash este deosebit de actual

pentru proprietarii de autoturisme pe piața internă

Șamponurile pentru curățare fără contact sunt din ce icircn ce mai populare pe piață și sunt

potrivite pentru toate tipurile de automobile Acest tip de produs include suplimentar o bază tare

sticlă topită și adios de gelatin pentru inhibarea ionilor de Ca2+ Mg2+ Fe3+ Aceste componente

distruge eficient legatura dintre murdărie și suprafață sunt stabile icircn mediu acid și basic au

propietăți antistatice iar cu anionii substanțelor tensioactive formează compuși complecși

marind stabilitatea spumei

18

IIIPARTEA EXPERIMENTALĂ

III1Aparatematerial și reactivi

Aparate

Thermostat TC ndash 16 cronometru cicircntar ethnic termometru stativ metallic exicator(umplut

cu CaCl2) suport pentru exicator pipette baloane cotate cilindru de 500 ml picirclnie cești Petre

Reactivi

Na2CO3 Trilon B apă distilată apă amoniacală

Materiale

Hicircrtie de filtru nisip ciment ulei de motor ulei de floarea soarelui materie de bumbac pară

III2 metodica lucrărilor de cercetare

III21Metoda de prelevare a probelor lichide

Dacă produsul de analizat este limpede și omogen atunci el este amestecat manual apoi se

cicircntărește cu ajutorul unei colbe sau pipete și se ia cantitatea necesară pentru o probă de

laborator La amestecare este necesar de a avea grijă ca icircn probă să se formeze cicirct mai puțină

spumă și perderile de substanță să se reducă la maximum

Dacă produsul analizat este tulbure și conține icircn volumul său particole solide icircn suspensie el

este amestecat cu ajutorul centrifugii apoi după centrifugare se icircnlătură partea lichidă de produs

Dacă produsul de analizat conține precipitat proba se icircncălzește atent picircnă la 300C picircnă cicircnd

precipitatul se dizolvă complet la amestecare sau nu se observă prezența cristalelor apoi se ia

cantitatea de probă necesară pentru analiza ulterioară

Se recomandă executarea analizei cicirct se poate de repede după prelevarea probei Dacă icircnsă

aceasta este impozibil proba se introduce imediat icircntr-un vas ermetic icircnchis colbă de sticlă sau

vas de plastic Se determină și se notează masa lui (nu se folosesc vase metalice) Proba se

păstrează cicirct mai mult timp icircn starea sa inițială picircnă la efectuarea analizei

III22Determinarea puterii de spumarea

III221Pregătirea pentru efectuarea analizei

Pregătirea unei probe de apă cu duritatea 535 și 357 mgechivl

19

Pentru pregtirea apei cu duritatea 535 mgechivl probele de sulfat de magneziu cu masa de

0107 g și clorurii de calciu cu masa de 0194 g (recalculate pentru sare deshidratată) cicircntărite

cu o eroare nu mai mare de 00002 g se dizolvă icircn apă distilată icircntr-o colbă de 1000 ml aducicircnd

volumul apei picircnă la cotă apoi se agită atent

III222 Pregătirea probei de analizat

Proba detergentului cu masa de 5 g cicircntărită cu o eroare nu mai mare de 001 g se ia icircntr-un

pahar chimic se dizolvă icircn 50-60 ml apă dură amestecindu-se picircnă la dizolvare completă

Soluția se toarnă icircn colbă se aduce la cota de 1000 ml cu apă dură și se amestecă avicircnd grijă să

nu se formeze spumă Pregătirea soluției se efectuează la temperatura de analiză cu o eroare de plusmn

50C Pentru fiecare analiză se cere de a pregăti nu mai puțin de 2 l soluție Soluția se pregătește

cu minim 30 min și maxim 2 ore icircnainte de efectuarea analizei

III223Pregătirea instalației

FigIII1 Instalația Ross-Mails

Toate părțile din sticlă a instalației se spală cu soluție cromică se clătește cu apă distilată picircnă la

icircnlăturarea completă a urmelor de acid și din nou se clătește cu soluție de analizat Țeava din inox icircn

20

decurs de 30 minute se menține icircn aburul amestecului dintre alcoolul etilic și tricloretilen (11) și se

clătește cu o cantitate mică de soluție de analizat

III224Efectuarea analizei

Proprietatea de aforma spumă se determină la temperatura de (50plusmn2) ordmC Cămașa de apă se

unește cu termostatul și se icircncălzește soluția din cămașă picircnă la temperatura necesară Concomotent

300 ml soluție de analizat se aduce picircnă la temperatura impusă de analiză Din această probă se iau

50 ml soluție și se toarnă icircntr-un cilindru cotat icircn așa mod ca să nu se formeze spumă Peste 10

minute cu ajutorul unei pare se ia soluție de analizat cu o pipetă icircn volum de 200 ml deasemmenea

eviticircnd formarea spumei Pipeta cu soluție se icircntărește pe stativ ca năsucul ei să se afle la o distanță

de 900 mm de nivelul soluției din cilindru și să se asigure căderea picăturilor direct icircn centrul

soluției din cilindru Apoi se deschide robinetul pipetei Odată cu căderea soluției din pipetă se

pornește cronometru și se măsoară icircnălțimea spumei formate icircn mm (H0 măs) Peste 5 minute se

măsoară icircnălțimea stratului de spumă format icircn mm (H5 măs)

Dacă nivelul spumei formate nu este uniform atunci ca icircnălțime a spumei se ia media

aritmetică dintre nivelul minim și cel maxim al icircnălțimii spumei Icircnaintea fiecărei analize se clătește

țeava cu apă distilată

Diferența dintre diametrele țevilor a diferitor aparate influențează asupra icircnălțimii spumei

formate Deaceea pentru fiecare aparat este necesar de a utiliza un coeficient de corecție cu ajutorul

căruia se recalculează icircnălțimea stratului de spumă determinat cu ajutorul aparatului a cărui

diametru interior al țevei este de 50 mm

K= (D12) 2500

D1 ndash diametrul interior al aparatului utilizat mm

2500 = (50)2 ndash diametrul interior al țevei aparatului standardmm

Calcularea rezultatului

Puterea de spumare (H0 și H5) icircn mm se calculează cu formula

H0 = H0 măs K

H5 = H5 măs K

H0 măs ndash icircnălțimea inițială a stratului de spumă mm

21

H5 măs ndash icircnălțimea stratului de spumă după 5 minute mm

K ndash coeficient de corecție

Stabilitatea spmei (S)

S = H5H0

H0 și H5 ndash icircnălțimile stratului de spumă recalculate mm

Ca rezultat final se ia media aritmetică a trei determinări paralele diferența dintre care nu

trebuie să fie de 10 mm

III23Determinarea capacității de spălare

III231 Pregătirea soluției de murdărire

Conținutul soluției de murdărire

Componența m g

Ulei de motor 50

Ulei de floarea-soarelui 50

Ciment 100

Nisip 50

NH4OH 35

III232 Murdărirea țesăturii cu soluția de murdărire

Dintr-o ficircșie de picircnză curată se taie cu foarfeca mostre de mărime 50 times 50 mm cu o eroare

admisibilă de plusmn 5 mm se marchează cu un pix de culoare albastră și se cicircntăresc Țesătura se

trece prin soluția de murdărire pe ambele părți Mostrele deja uscate se supun unui tratament

termic icircn cuptorul electric timp de 1 oră la temperatura de 60oC se icircmpachetează icircn pachete

de polietilen și se pastreaza la icircntuneric Mostrele sunt gata pentru determinare după 3 zile

din momentul pregatirii Termenul de valabilitate a țesăturilor murdare ndash un an cu condiția că

sunt păstrate icircn frigider

22

III233 Efectuarea lucrării

Pentru determinarea capacității de spălare se folosește picircnză care preventiv a fost spălată

și uscată icircn etuvă la temperatura de 105degC picircnă la masă constantă După care probele de

picircnză se murdăresc cu soluție de murdărire se lasă pentru trei zile să se usuce apoi se spală

cu soluțiie analizate Spălarea picircnzelor se face icircn borcane cu volumul de 1 litru introducicircnd

probele de picircnză icircn borcan și agiticircndu-le energic timp de 5 minute După care se clătește cu

apă rece agiticircnd energic timp de două minute După care probele de picircnză se usucă icircn etuvă

timp de o oră la temperatura de 105degC După care picircnzele se cicircntăresc la balanța analitică

Picircnzele se usucă aticirct curate cicirct și murdare

Capacitatea de spălare se determină icircn procente după formula

mm-ms mm-mc

mm ndash masa picircnzelor murdare g

ms ndash masa picircnzelor spălate g

mc ndash masa picircnzelor curate g

III24 Determinarea pH-ului

Pentru determinare se ia 10 grame de produs analizat cu o exactitate de 001 g pH - metrul se

calibrează icircn conformitate cu instrucţiunile producătorului cu ajutorul a două soluţii

tampon standard cu valoarea pH-ului mai mică şi mai mare decacirct cea a soluţiei de analizat nu mai

puțin de 1 unitate la temperature (20 plusmn 1) degCDupă calibrare electrozii se spală cu apă iar mai

apoi cu soluția analizată Soluția se amestecă se toarnă o cantitate suficientă icircn vasul de

măsurare şi se coboară electrozii După ce indicațiile pH-metrului vor fi stabile timp de 1 minută

se icircnregistrează datele Măsurările se repetă cu o nouă porțiune de soluție Icircn cazul icircn

care rezultatul masurării a doua se deosebește de primul cu 01 unitați de pH sau mai multse

efectuiază și a treia măsurareIcircn cazul icircn care nici a treia măsurare nu ne ajută sa determinăm exact

pH-ulse repetă icircntreaga analizăinclusiv și calibrarea Valorile medii se rotungesc picircnă la

01 unităţi de pH Rezultatele sunt exprimate icircn unităţide pH la 20 degC

23

IV REZULTATE ȘI DISCUȚII

IV1Caracteristica produsului commercial Amfotensid B 5

Descriere soluție apoasă de cocamidopropyl betaina

Denumirea după INCI Cocamidopropyl Betaine

Formula de structură CH3

R ndash CO ndash NH ndash CH2CH2CH2 ndash N+ ndash CH2COONa Сl-

CH3

R-radical al uleiului de cocs

Caracteristicile fizico-chimice

Aspect la 20 deg C - lichid limpede

Reziduu uscat - 460 minim

fracţiunea de masă a clorurii de sodiu - 8 maxim

pH-ul produsului - 45 - 55

Caracter - amfoteri

Priorități

bull Uşor biodegradabile

bull Reduce efectul iritant al altor agenţi tensioactivi icircn formula

bull Are o mare capacitate de spumare

bull Icircngroşarea reteta

Icircntrebuințarea

Amphotensid B5 conține puține substanțe nocive și se combină bine cu tensidele

amfotere ce au structură de betaină și care icirci permite sa se unească cu substanțele

tensioactive anioniceneionice și cationice

Amphotensid B5 este adăugat la șamponurile pentru păr geluri de duș geluri pentru

veselă precum și la detergenții tehnici

Prin combinarea Amphotensid B5 cu eterul acidului sulfuric se reduc efectele sale iritante

asupra pielii și mucoaselor24

IV2 Studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra soluției

de lucru de cocamidopropyl betaină

Pentru studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra proprietăților fizico-

cimice a șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de

carbonat de 0 1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de

preparat și a probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au

fost determinate icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Tabelul III1

Prepararea soluției de șampon

w(Na2CO3) m(preparat)g m(Na2CO3)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(Na2CO3)g V(H2O) ml w(Na2CO3)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV21 Determinarea capacității de spumare

25

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de

cocamidopropyl betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

Instalația a fost montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce

eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat

la 20oC

FigIV1 formarea spumei icircn dependență de conținutul de carbonați icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că odată cu creșterea concentrației de carbonat icircn soluție crește și

capacitatea de formare a spumei Aceasta se icircnticircmplă din contul formării acidului carbonic icircn

urma hidrolizei carbonatului de natriu acesta la ricircndul său formează micele care măresc

icircnălțimea stratului de spumă După cum se vede din grafic pentru a mări icircnălțimea spumei este

destul 5 Na2CO3 deoarece mărirea concentrației de carbonat icircn continuare nu duce la schimbări

considerabile

IV22 Determinarea stabilității spumei

26

Stabilitatea spumei este raportul dintre icircnălţimea coloanei de spumă măsurate după 5 minute

la valoarea sa iniţială Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta a fost

luate icircn balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

FigIV2Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de carbonat de natriu icircn soluția

de lucru

Din grafic se observă că carbonații măresc stabilitatea spumei Icircn lipsa carbonaților

stabilitatea spumei este de 45 aceasta icircnseamnă că după 5 minute icircnălțimea spumei constituie

doar 45 din icircnălțimea inițială La adăugarea Na2CO3 1 stabilitatea spumei crește cu 28 iar la

adăugarea Na2CO3 5 constituie 87 și rămăne practic neschimbată pe parcursul măririi

concentrației de carbonat

IV23 Determinarea capacității de spălare

27

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea Na2CO3 au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu

apă dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a

turnat 05 litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute Temperatura soluţiei de

spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C) Icircn continuare totul s-a efectuat conform

metodicii

FigIV3 Variația capacității de spălare icircn față de conținutul de carbonat de natriu icircn

soluția de lucru

După cum se observă din grafic capacitatea de spălare se mărește o dată cu creșterea

concentrației de carbonat de natriu icircn soluție picircnă la concentrația de 5 a carbonatului iar

capacitatea de spălare la această concentrație este maximă Aceasta se icircnticircmplă din contul

formării acidului carbonic icircn urma hidrolizei carbonatului de natriu apoi excesul de acid

carbonic se depune pe suprafața materiei și astfel capacitatea de spălare scade Icircn produsele de

igienă-auto conținutul de carbonați nu trebuie să depășească 5 Astfel s-a demonstrat

experimental că conținutul optimal de carbonați icircl constituie 5

IV24 Determinarea pH-lui

28

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta au

fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi

acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină

egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de

3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări

Măsurările s-au efectuat la 20oC

FigIV4 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de carbonați

Din grafic se observă că mărirea concentrației de Na2CO3 duce la mărirea valorii pH-lui

Mărirea bruscă a pH-lui se datorează reacției de hidroliză cu formarea ionilor OH - care are loc icircn

soluție Na2CO3

- harr2Na+ + CO32-

CO32- + H2O harr HCO3

- + OH-

HCO3- + H2O harr H2CO3 + OH-

CO32- + 2H2O harr H2CO3 + 2 OH-

IV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru

de cocamidopropyl betaină

29

Pentru studiul influenței conținutului de Trilon B asupra proprietăților fizico-cimice a

șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de carbonat de 0

1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de preparat și a

probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au fost determinate

icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Prepararea soluției de șampon

w(EDTA) m(preparat)g m(EDTA)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(EDTA)g V(H2O) ml w(EDTA)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV31 Determinarea capacității de spumare

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

30

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

Asupra soluţiilor de săpun carboxi-metil-celuloza nu are un efect de mărire a puterii de

spumare icircnsă are un efect important de mărire a stabilităţii spumei

Carboxi-metil-celuloza icircmbunătpţeşte puterea de spălare a detergenţilor şi stabilitatea spumei

soluţiilor agenţilor de suprafaţă Principalul efect este icircnsă cel de menţinere icircn suspensie a

murdăriei şi de icircmpiedicare a redepunerii acesteia pe fibră icircn timpul spălării

La folosirea ca adaos icircn compoziţiile de spălare carboxi-metil-celuloza produce deci

icircmbunătăţirea puterii de spălare stabiliteată spuma măreşte puterea de emulsionare Icircn ceea ce

priveşte menţinerea icircn suspensie a murdăriei dizolvate de pe fibră şi icircmpiedicarea redepunerii

acesteea icircn timpul spălării ea depăşeşte orice alt adaos cunoscul picircnă icircn prezent fiind la fel de

importantă ca şi fosfaţii condensaţi

II4 Autoșamponul

Autoșamponul este o soluție apoasă a substanțelor tensioactive anionice și neionice El

trebuie să conţină ingrediente care se disting prin proprietăţi de curăţare mai mari şi icircn acelaşi

timp neagresive faţă de vopsea metal si suprafețe din plastic Din substanțele tensioactive

neionice cele mai recomendate sunt alcoolii etoxilați (alcoolul tridecil alcoolul cetostearil)

Aceste substanțe au tensiune superficială scăzută umectare și dispersie bună sunt stabili icircn acizi

și baze toleranți la apa dură Din substanțele tensioactive anionice sunt recomandați mono- și

diesterii ai acidului fosforic Ei sunt stabili icircn mediul alcalin icircnlătură bine murdăria și au un efect

antiseptic și anticoroziv La adăugarea laurilsirkozinatului de sodiu se observa o icircnbunătățire a

proprietății de spălare și spumare Prezența cerurilor sintetice icircn compoziția autoșamponului icirci

confera automobilului o protecție suplimentară și o strălucire intensă Adăugarea unor

componente rezistente la coroziune (aminoderivați ai acidului boric) ndash este deosebit de actual

pentru proprietarii de autoturisme pe piața internă

Șamponurile pentru curățare fără contact sunt din ce icircn ce mai populare pe piață și sunt

potrivite pentru toate tipurile de automobile Acest tip de produs include suplimentar o bază tare

sticlă topită și adios de gelatin pentru inhibarea ionilor de Ca2+ Mg2+ Fe3+ Aceste componente

distruge eficient legatura dintre murdărie și suprafață sunt stabile icircn mediu acid și basic au

propietăți antistatice iar cu anionii substanțelor tensioactive formează compuși complecși

marind stabilitatea spumei

18

IIIPARTEA EXPERIMENTALĂ

III1Aparatematerial și reactivi

Aparate

Thermostat TC ndash 16 cronometru cicircntar ethnic termometru stativ metallic exicator(umplut

cu CaCl2) suport pentru exicator pipette baloane cotate cilindru de 500 ml picirclnie cești Petre

Reactivi

Na2CO3 Trilon B apă distilată apă amoniacală

Materiale

Hicircrtie de filtru nisip ciment ulei de motor ulei de floarea soarelui materie de bumbac pară

III2 metodica lucrărilor de cercetare

III21Metoda de prelevare a probelor lichide

Dacă produsul de analizat este limpede și omogen atunci el este amestecat manual apoi se

cicircntărește cu ajutorul unei colbe sau pipete și se ia cantitatea necesară pentru o probă de

laborator La amestecare este necesar de a avea grijă ca icircn probă să se formeze cicirct mai puțină

spumă și perderile de substanță să se reducă la maximum

Dacă produsul analizat este tulbure și conține icircn volumul său particole solide icircn suspensie el

este amestecat cu ajutorul centrifugii apoi după centrifugare se icircnlătură partea lichidă de produs

Dacă produsul de analizat conține precipitat proba se icircncălzește atent picircnă la 300C picircnă cicircnd

precipitatul se dizolvă complet la amestecare sau nu se observă prezența cristalelor apoi se ia

cantitatea de probă necesară pentru analiza ulterioară

Se recomandă executarea analizei cicirct se poate de repede după prelevarea probei Dacă icircnsă

aceasta este impozibil proba se introduce imediat icircntr-un vas ermetic icircnchis colbă de sticlă sau

vas de plastic Se determină și se notează masa lui (nu se folosesc vase metalice) Proba se

păstrează cicirct mai mult timp icircn starea sa inițială picircnă la efectuarea analizei

III22Determinarea puterii de spumarea

III221Pregătirea pentru efectuarea analizei

Pregătirea unei probe de apă cu duritatea 535 și 357 mgechivl

19

Pentru pregtirea apei cu duritatea 535 mgechivl probele de sulfat de magneziu cu masa de

0107 g și clorurii de calciu cu masa de 0194 g (recalculate pentru sare deshidratată) cicircntărite

cu o eroare nu mai mare de 00002 g se dizolvă icircn apă distilată icircntr-o colbă de 1000 ml aducicircnd

volumul apei picircnă la cotă apoi se agită atent

III222 Pregătirea probei de analizat

Proba detergentului cu masa de 5 g cicircntărită cu o eroare nu mai mare de 001 g se ia icircntr-un

pahar chimic se dizolvă icircn 50-60 ml apă dură amestecindu-se picircnă la dizolvare completă

Soluția se toarnă icircn colbă se aduce la cota de 1000 ml cu apă dură și se amestecă avicircnd grijă să

nu se formeze spumă Pregătirea soluției se efectuează la temperatura de analiză cu o eroare de plusmn

50C Pentru fiecare analiză se cere de a pregăti nu mai puțin de 2 l soluție Soluția se pregătește

cu minim 30 min și maxim 2 ore icircnainte de efectuarea analizei

III223Pregătirea instalației

FigIII1 Instalația Ross-Mails

Toate părțile din sticlă a instalației se spală cu soluție cromică se clătește cu apă distilată picircnă la

icircnlăturarea completă a urmelor de acid și din nou se clătește cu soluție de analizat Țeava din inox icircn

20

decurs de 30 minute se menține icircn aburul amestecului dintre alcoolul etilic și tricloretilen (11) și se

clătește cu o cantitate mică de soluție de analizat

III224Efectuarea analizei

Proprietatea de aforma spumă se determină la temperatura de (50plusmn2) ordmC Cămașa de apă se

unește cu termostatul și se icircncălzește soluția din cămașă picircnă la temperatura necesară Concomotent

300 ml soluție de analizat se aduce picircnă la temperatura impusă de analiză Din această probă se iau

50 ml soluție și se toarnă icircntr-un cilindru cotat icircn așa mod ca să nu se formeze spumă Peste 10

minute cu ajutorul unei pare se ia soluție de analizat cu o pipetă icircn volum de 200 ml deasemmenea

eviticircnd formarea spumei Pipeta cu soluție se icircntărește pe stativ ca năsucul ei să se afle la o distanță

de 900 mm de nivelul soluției din cilindru și să se asigure căderea picăturilor direct icircn centrul

soluției din cilindru Apoi se deschide robinetul pipetei Odată cu căderea soluției din pipetă se

pornește cronometru și se măsoară icircnălțimea spumei formate icircn mm (H0 măs) Peste 5 minute se

măsoară icircnălțimea stratului de spumă format icircn mm (H5 măs)

Dacă nivelul spumei formate nu este uniform atunci ca icircnălțime a spumei se ia media

aritmetică dintre nivelul minim și cel maxim al icircnălțimii spumei Icircnaintea fiecărei analize se clătește

țeava cu apă distilată

Diferența dintre diametrele țevilor a diferitor aparate influențează asupra icircnălțimii spumei

formate Deaceea pentru fiecare aparat este necesar de a utiliza un coeficient de corecție cu ajutorul

căruia se recalculează icircnălțimea stratului de spumă determinat cu ajutorul aparatului a cărui

diametru interior al țevei este de 50 mm

K= (D12) 2500

D1 ndash diametrul interior al aparatului utilizat mm

2500 = (50)2 ndash diametrul interior al țevei aparatului standardmm

Calcularea rezultatului

Puterea de spumare (H0 și H5) icircn mm se calculează cu formula

H0 = H0 măs K

H5 = H5 măs K

H0 măs ndash icircnălțimea inițială a stratului de spumă mm

21

H5 măs ndash icircnălțimea stratului de spumă după 5 minute mm

K ndash coeficient de corecție

Stabilitatea spmei (S)

S = H5H0

H0 și H5 ndash icircnălțimile stratului de spumă recalculate mm

Ca rezultat final se ia media aritmetică a trei determinări paralele diferența dintre care nu

trebuie să fie de 10 mm

III23Determinarea capacității de spălare

III231 Pregătirea soluției de murdărire

Conținutul soluției de murdărire

Componența m g

Ulei de motor 50

Ulei de floarea-soarelui 50

Ciment 100

Nisip 50

NH4OH 35

III232 Murdărirea țesăturii cu soluția de murdărire

Dintr-o ficircșie de picircnză curată se taie cu foarfeca mostre de mărime 50 times 50 mm cu o eroare

admisibilă de plusmn 5 mm se marchează cu un pix de culoare albastră și se cicircntăresc Țesătura se

trece prin soluția de murdărire pe ambele părți Mostrele deja uscate se supun unui tratament

termic icircn cuptorul electric timp de 1 oră la temperatura de 60oC se icircmpachetează icircn pachete

de polietilen și se pastreaza la icircntuneric Mostrele sunt gata pentru determinare după 3 zile

din momentul pregatirii Termenul de valabilitate a țesăturilor murdare ndash un an cu condiția că

sunt păstrate icircn frigider

22

III233 Efectuarea lucrării

Pentru determinarea capacității de spălare se folosește picircnză care preventiv a fost spălată

și uscată icircn etuvă la temperatura de 105degC picircnă la masă constantă După care probele de

picircnză se murdăresc cu soluție de murdărire se lasă pentru trei zile să se usuce apoi se spală

cu soluțiie analizate Spălarea picircnzelor se face icircn borcane cu volumul de 1 litru introducicircnd

probele de picircnză icircn borcan și agiticircndu-le energic timp de 5 minute După care se clătește cu

apă rece agiticircnd energic timp de două minute După care probele de picircnză se usucă icircn etuvă

timp de o oră la temperatura de 105degC După care picircnzele se cicircntăresc la balanța analitică

Picircnzele se usucă aticirct curate cicirct și murdare

Capacitatea de spălare se determină icircn procente după formula

mm-ms mm-mc

mm ndash masa picircnzelor murdare g

ms ndash masa picircnzelor spălate g

mc ndash masa picircnzelor curate g

III24 Determinarea pH-ului

Pentru determinare se ia 10 grame de produs analizat cu o exactitate de 001 g pH - metrul se

calibrează icircn conformitate cu instrucţiunile producătorului cu ajutorul a două soluţii

tampon standard cu valoarea pH-ului mai mică şi mai mare decacirct cea a soluţiei de analizat nu mai

puțin de 1 unitate la temperature (20 plusmn 1) degCDupă calibrare electrozii se spală cu apă iar mai

apoi cu soluția analizată Soluția se amestecă se toarnă o cantitate suficientă icircn vasul de

măsurare şi se coboară electrozii După ce indicațiile pH-metrului vor fi stabile timp de 1 minută

se icircnregistrează datele Măsurările se repetă cu o nouă porțiune de soluție Icircn cazul icircn

care rezultatul masurării a doua se deosebește de primul cu 01 unitați de pH sau mai multse

efectuiază și a treia măsurareIcircn cazul icircn care nici a treia măsurare nu ne ajută sa determinăm exact

pH-ulse repetă icircntreaga analizăinclusiv și calibrarea Valorile medii se rotungesc picircnă la

01 unităţi de pH Rezultatele sunt exprimate icircn unităţide pH la 20 degC

23

IV REZULTATE ȘI DISCUȚII

IV1Caracteristica produsului commercial Amfotensid B 5

Descriere soluție apoasă de cocamidopropyl betaina

Denumirea după INCI Cocamidopropyl Betaine

Formula de structură CH3

R ndash CO ndash NH ndash CH2CH2CH2 ndash N+ ndash CH2COONa Сl-

CH3

R-radical al uleiului de cocs

Caracteristicile fizico-chimice

Aspect la 20 deg C - lichid limpede

Reziduu uscat - 460 minim

fracţiunea de masă a clorurii de sodiu - 8 maxim

pH-ul produsului - 45 - 55

Caracter - amfoteri

Priorități

bull Uşor biodegradabile

bull Reduce efectul iritant al altor agenţi tensioactivi icircn formula

bull Are o mare capacitate de spumare

bull Icircngroşarea reteta

Icircntrebuințarea

Amphotensid B5 conține puține substanțe nocive și se combină bine cu tensidele

amfotere ce au structură de betaină și care icirci permite sa se unească cu substanțele

tensioactive anioniceneionice și cationice

Amphotensid B5 este adăugat la șamponurile pentru păr geluri de duș geluri pentru

veselă precum și la detergenții tehnici

Prin combinarea Amphotensid B5 cu eterul acidului sulfuric se reduc efectele sale iritante

asupra pielii și mucoaselor24

IV2 Studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra soluției

de lucru de cocamidopropyl betaină

Pentru studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra proprietăților fizico-

cimice a șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de

carbonat de 0 1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de

preparat și a probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au

fost determinate icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Tabelul III1

Prepararea soluției de șampon

w(Na2CO3) m(preparat)g m(Na2CO3)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(Na2CO3)g V(H2O) ml w(Na2CO3)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV21 Determinarea capacității de spumare

25

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de

cocamidopropyl betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

Instalația a fost montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce

eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat

la 20oC

FigIV1 formarea spumei icircn dependență de conținutul de carbonați icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că odată cu creșterea concentrației de carbonat icircn soluție crește și

capacitatea de formare a spumei Aceasta se icircnticircmplă din contul formării acidului carbonic icircn

urma hidrolizei carbonatului de natriu acesta la ricircndul său formează micele care măresc

icircnălțimea stratului de spumă După cum se vede din grafic pentru a mări icircnălțimea spumei este

destul 5 Na2CO3 deoarece mărirea concentrației de carbonat icircn continuare nu duce la schimbări

considerabile

IV22 Determinarea stabilității spumei

26

Stabilitatea spumei este raportul dintre icircnălţimea coloanei de spumă măsurate după 5 minute

la valoarea sa iniţială Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta a fost

luate icircn balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

FigIV2Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de carbonat de natriu icircn soluția

de lucru

Din grafic se observă că carbonații măresc stabilitatea spumei Icircn lipsa carbonaților

stabilitatea spumei este de 45 aceasta icircnseamnă că după 5 minute icircnălțimea spumei constituie

doar 45 din icircnălțimea inițială La adăugarea Na2CO3 1 stabilitatea spumei crește cu 28 iar la

adăugarea Na2CO3 5 constituie 87 și rămăne practic neschimbată pe parcursul măririi

concentrației de carbonat

IV23 Determinarea capacității de spălare

27

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea Na2CO3 au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu

apă dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a

turnat 05 litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute Temperatura soluţiei de

spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C) Icircn continuare totul s-a efectuat conform

metodicii

FigIV3 Variația capacității de spălare icircn față de conținutul de carbonat de natriu icircn

soluția de lucru

După cum se observă din grafic capacitatea de spălare se mărește o dată cu creșterea

concentrației de carbonat de natriu icircn soluție picircnă la concentrația de 5 a carbonatului iar

capacitatea de spălare la această concentrație este maximă Aceasta se icircnticircmplă din contul

formării acidului carbonic icircn urma hidrolizei carbonatului de natriu apoi excesul de acid

carbonic se depune pe suprafața materiei și astfel capacitatea de spălare scade Icircn produsele de

igienă-auto conținutul de carbonați nu trebuie să depășească 5 Astfel s-a demonstrat

experimental că conținutul optimal de carbonați icircl constituie 5

IV24 Determinarea pH-lui

28

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta au

fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi

acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină

egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de

3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări

Măsurările s-au efectuat la 20oC

FigIV4 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de carbonați

Din grafic se observă că mărirea concentrației de Na2CO3 duce la mărirea valorii pH-lui

Mărirea bruscă a pH-lui se datorează reacției de hidroliză cu formarea ionilor OH - care are loc icircn

soluție Na2CO3

- harr2Na+ + CO32-

CO32- + H2O harr HCO3

- + OH-

HCO3- + H2O harr H2CO3 + OH-

CO32- + 2H2O harr H2CO3 + 2 OH-

IV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru

de cocamidopropyl betaină

29

Pentru studiul influenței conținutului de Trilon B asupra proprietăților fizico-cimice a

șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de carbonat de 0

1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de preparat și a

probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au fost determinate

icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Prepararea soluției de șampon

w(EDTA) m(preparat)g m(EDTA)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(EDTA)g V(H2O) ml w(EDTA)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV31 Determinarea capacității de spumare

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

30

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

IIIPARTEA EXPERIMENTALĂ

III1Aparatematerial și reactivi

Aparate

Thermostat TC ndash 16 cronometru cicircntar ethnic termometru stativ metallic exicator(umplut

cu CaCl2) suport pentru exicator pipette baloane cotate cilindru de 500 ml picirclnie cești Petre

Reactivi

Na2CO3 Trilon B apă distilată apă amoniacală

Materiale

Hicircrtie de filtru nisip ciment ulei de motor ulei de floarea soarelui materie de bumbac pară

III2 metodica lucrărilor de cercetare

III21Metoda de prelevare a probelor lichide

Dacă produsul de analizat este limpede și omogen atunci el este amestecat manual apoi se

cicircntărește cu ajutorul unei colbe sau pipete și se ia cantitatea necesară pentru o probă de

laborator La amestecare este necesar de a avea grijă ca icircn probă să se formeze cicirct mai puțină

spumă și perderile de substanță să se reducă la maximum

Dacă produsul analizat este tulbure și conține icircn volumul său particole solide icircn suspensie el

este amestecat cu ajutorul centrifugii apoi după centrifugare se icircnlătură partea lichidă de produs

Dacă produsul de analizat conține precipitat proba se icircncălzește atent picircnă la 300C picircnă cicircnd

precipitatul se dizolvă complet la amestecare sau nu se observă prezența cristalelor apoi se ia

cantitatea de probă necesară pentru analiza ulterioară

Se recomandă executarea analizei cicirct se poate de repede după prelevarea probei Dacă icircnsă

aceasta este impozibil proba se introduce imediat icircntr-un vas ermetic icircnchis colbă de sticlă sau

vas de plastic Se determină și se notează masa lui (nu se folosesc vase metalice) Proba se

păstrează cicirct mai mult timp icircn starea sa inițială picircnă la efectuarea analizei

III22Determinarea puterii de spumarea

III221Pregătirea pentru efectuarea analizei

Pregătirea unei probe de apă cu duritatea 535 și 357 mgechivl

19

Pentru pregtirea apei cu duritatea 535 mgechivl probele de sulfat de magneziu cu masa de

0107 g și clorurii de calciu cu masa de 0194 g (recalculate pentru sare deshidratată) cicircntărite

cu o eroare nu mai mare de 00002 g se dizolvă icircn apă distilată icircntr-o colbă de 1000 ml aducicircnd

volumul apei picircnă la cotă apoi se agită atent

III222 Pregătirea probei de analizat

Proba detergentului cu masa de 5 g cicircntărită cu o eroare nu mai mare de 001 g se ia icircntr-un

pahar chimic se dizolvă icircn 50-60 ml apă dură amestecindu-se picircnă la dizolvare completă

Soluția se toarnă icircn colbă se aduce la cota de 1000 ml cu apă dură și se amestecă avicircnd grijă să

nu se formeze spumă Pregătirea soluției se efectuează la temperatura de analiză cu o eroare de plusmn

50C Pentru fiecare analiză se cere de a pregăti nu mai puțin de 2 l soluție Soluția se pregătește

cu minim 30 min și maxim 2 ore icircnainte de efectuarea analizei

III223Pregătirea instalației

FigIII1 Instalația Ross-Mails

Toate părțile din sticlă a instalației se spală cu soluție cromică se clătește cu apă distilată picircnă la

icircnlăturarea completă a urmelor de acid și din nou se clătește cu soluție de analizat Țeava din inox icircn

20

decurs de 30 minute se menține icircn aburul amestecului dintre alcoolul etilic și tricloretilen (11) și se

clătește cu o cantitate mică de soluție de analizat

III224Efectuarea analizei

Proprietatea de aforma spumă se determină la temperatura de (50plusmn2) ordmC Cămașa de apă se

unește cu termostatul și se icircncălzește soluția din cămașă picircnă la temperatura necesară Concomotent

300 ml soluție de analizat se aduce picircnă la temperatura impusă de analiză Din această probă se iau

50 ml soluție și se toarnă icircntr-un cilindru cotat icircn așa mod ca să nu se formeze spumă Peste 10

minute cu ajutorul unei pare se ia soluție de analizat cu o pipetă icircn volum de 200 ml deasemmenea

eviticircnd formarea spumei Pipeta cu soluție se icircntărește pe stativ ca năsucul ei să se afle la o distanță

de 900 mm de nivelul soluției din cilindru și să se asigure căderea picăturilor direct icircn centrul

soluției din cilindru Apoi se deschide robinetul pipetei Odată cu căderea soluției din pipetă se

pornește cronometru și se măsoară icircnălțimea spumei formate icircn mm (H0 măs) Peste 5 minute se

măsoară icircnălțimea stratului de spumă format icircn mm (H5 măs)

Dacă nivelul spumei formate nu este uniform atunci ca icircnălțime a spumei se ia media

aritmetică dintre nivelul minim și cel maxim al icircnălțimii spumei Icircnaintea fiecărei analize se clătește

țeava cu apă distilată

Diferența dintre diametrele țevilor a diferitor aparate influențează asupra icircnălțimii spumei

formate Deaceea pentru fiecare aparat este necesar de a utiliza un coeficient de corecție cu ajutorul

căruia se recalculează icircnălțimea stratului de spumă determinat cu ajutorul aparatului a cărui

diametru interior al țevei este de 50 mm

K= (D12) 2500

D1 ndash diametrul interior al aparatului utilizat mm

2500 = (50)2 ndash diametrul interior al țevei aparatului standardmm

Calcularea rezultatului

Puterea de spumare (H0 și H5) icircn mm se calculează cu formula

H0 = H0 măs K

H5 = H5 măs K

H0 măs ndash icircnălțimea inițială a stratului de spumă mm

21

H5 măs ndash icircnălțimea stratului de spumă după 5 minute mm

K ndash coeficient de corecție

Stabilitatea spmei (S)

S = H5H0

H0 și H5 ndash icircnălțimile stratului de spumă recalculate mm

Ca rezultat final se ia media aritmetică a trei determinări paralele diferența dintre care nu

trebuie să fie de 10 mm

III23Determinarea capacității de spălare

III231 Pregătirea soluției de murdărire

Conținutul soluției de murdărire

Componența m g

Ulei de motor 50

Ulei de floarea-soarelui 50

Ciment 100

Nisip 50

NH4OH 35

III232 Murdărirea țesăturii cu soluția de murdărire

Dintr-o ficircșie de picircnză curată se taie cu foarfeca mostre de mărime 50 times 50 mm cu o eroare

admisibilă de plusmn 5 mm se marchează cu un pix de culoare albastră și se cicircntăresc Țesătura se

trece prin soluția de murdărire pe ambele părți Mostrele deja uscate se supun unui tratament

termic icircn cuptorul electric timp de 1 oră la temperatura de 60oC se icircmpachetează icircn pachete

de polietilen și se pastreaza la icircntuneric Mostrele sunt gata pentru determinare după 3 zile

din momentul pregatirii Termenul de valabilitate a țesăturilor murdare ndash un an cu condiția că

sunt păstrate icircn frigider

22

III233 Efectuarea lucrării

Pentru determinarea capacității de spălare se folosește picircnză care preventiv a fost spălată

și uscată icircn etuvă la temperatura de 105degC picircnă la masă constantă După care probele de

picircnză se murdăresc cu soluție de murdărire se lasă pentru trei zile să se usuce apoi se spală

cu soluțiie analizate Spălarea picircnzelor se face icircn borcane cu volumul de 1 litru introducicircnd

probele de picircnză icircn borcan și agiticircndu-le energic timp de 5 minute După care se clătește cu

apă rece agiticircnd energic timp de două minute După care probele de picircnză se usucă icircn etuvă

timp de o oră la temperatura de 105degC După care picircnzele se cicircntăresc la balanța analitică

Picircnzele se usucă aticirct curate cicirct și murdare

Capacitatea de spălare se determină icircn procente după formula

mm-ms mm-mc

mm ndash masa picircnzelor murdare g

ms ndash masa picircnzelor spălate g

mc ndash masa picircnzelor curate g

III24 Determinarea pH-ului

Pentru determinare se ia 10 grame de produs analizat cu o exactitate de 001 g pH - metrul se

calibrează icircn conformitate cu instrucţiunile producătorului cu ajutorul a două soluţii

tampon standard cu valoarea pH-ului mai mică şi mai mare decacirct cea a soluţiei de analizat nu mai

puțin de 1 unitate la temperature (20 plusmn 1) degCDupă calibrare electrozii se spală cu apă iar mai

apoi cu soluția analizată Soluția se amestecă se toarnă o cantitate suficientă icircn vasul de

măsurare şi se coboară electrozii După ce indicațiile pH-metrului vor fi stabile timp de 1 minută

se icircnregistrează datele Măsurările se repetă cu o nouă porțiune de soluție Icircn cazul icircn

care rezultatul masurării a doua se deosebește de primul cu 01 unitați de pH sau mai multse

efectuiază și a treia măsurareIcircn cazul icircn care nici a treia măsurare nu ne ajută sa determinăm exact

pH-ulse repetă icircntreaga analizăinclusiv și calibrarea Valorile medii se rotungesc picircnă la

01 unităţi de pH Rezultatele sunt exprimate icircn unităţide pH la 20 degC

23

IV REZULTATE ȘI DISCUȚII

IV1Caracteristica produsului commercial Amfotensid B 5

Descriere soluție apoasă de cocamidopropyl betaina

Denumirea după INCI Cocamidopropyl Betaine

Formula de structură CH3

R ndash CO ndash NH ndash CH2CH2CH2 ndash N+ ndash CH2COONa Сl-

CH3

R-radical al uleiului de cocs

Caracteristicile fizico-chimice

Aspect la 20 deg C - lichid limpede

Reziduu uscat - 460 minim

fracţiunea de masă a clorurii de sodiu - 8 maxim

pH-ul produsului - 45 - 55

Caracter - amfoteri

Priorități

bull Uşor biodegradabile

bull Reduce efectul iritant al altor agenţi tensioactivi icircn formula

bull Are o mare capacitate de spumare

bull Icircngroşarea reteta

Icircntrebuințarea

Amphotensid B5 conține puține substanțe nocive și se combină bine cu tensidele

amfotere ce au structură de betaină și care icirci permite sa se unească cu substanțele

tensioactive anioniceneionice și cationice

Amphotensid B5 este adăugat la șamponurile pentru păr geluri de duș geluri pentru

veselă precum și la detergenții tehnici

Prin combinarea Amphotensid B5 cu eterul acidului sulfuric se reduc efectele sale iritante

asupra pielii și mucoaselor24

IV2 Studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra soluției

de lucru de cocamidopropyl betaină

Pentru studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra proprietăților fizico-

cimice a șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de

carbonat de 0 1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de

preparat și a probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au

fost determinate icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Tabelul III1

Prepararea soluției de șampon

w(Na2CO3) m(preparat)g m(Na2CO3)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(Na2CO3)g V(H2O) ml w(Na2CO3)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV21 Determinarea capacității de spumare

25

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de

cocamidopropyl betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

Instalația a fost montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce

eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat

la 20oC

FigIV1 formarea spumei icircn dependență de conținutul de carbonați icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că odată cu creșterea concentrației de carbonat icircn soluție crește și

capacitatea de formare a spumei Aceasta se icircnticircmplă din contul formării acidului carbonic icircn

urma hidrolizei carbonatului de natriu acesta la ricircndul său formează micele care măresc

icircnălțimea stratului de spumă După cum se vede din grafic pentru a mări icircnălțimea spumei este

destul 5 Na2CO3 deoarece mărirea concentrației de carbonat icircn continuare nu duce la schimbări

considerabile

IV22 Determinarea stabilității spumei

26

Stabilitatea spumei este raportul dintre icircnălţimea coloanei de spumă măsurate după 5 minute

la valoarea sa iniţială Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta a fost

luate icircn balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

FigIV2Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de carbonat de natriu icircn soluția

de lucru

Din grafic se observă că carbonații măresc stabilitatea spumei Icircn lipsa carbonaților

stabilitatea spumei este de 45 aceasta icircnseamnă că după 5 minute icircnălțimea spumei constituie

doar 45 din icircnălțimea inițială La adăugarea Na2CO3 1 stabilitatea spumei crește cu 28 iar la

adăugarea Na2CO3 5 constituie 87 și rămăne practic neschimbată pe parcursul măririi

concentrației de carbonat

IV23 Determinarea capacității de spălare

27

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea Na2CO3 au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu

apă dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a

turnat 05 litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute Temperatura soluţiei de

spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C) Icircn continuare totul s-a efectuat conform

metodicii

FigIV3 Variația capacității de spălare icircn față de conținutul de carbonat de natriu icircn

soluția de lucru

După cum se observă din grafic capacitatea de spălare se mărește o dată cu creșterea

concentrației de carbonat de natriu icircn soluție picircnă la concentrația de 5 a carbonatului iar

capacitatea de spălare la această concentrație este maximă Aceasta se icircnticircmplă din contul

formării acidului carbonic icircn urma hidrolizei carbonatului de natriu apoi excesul de acid

carbonic se depune pe suprafața materiei și astfel capacitatea de spălare scade Icircn produsele de

igienă-auto conținutul de carbonați nu trebuie să depășească 5 Astfel s-a demonstrat

experimental că conținutul optimal de carbonați icircl constituie 5

IV24 Determinarea pH-lui

28

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta au

fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi

acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină

egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de

3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări

Măsurările s-au efectuat la 20oC

FigIV4 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de carbonați

Din grafic se observă că mărirea concentrației de Na2CO3 duce la mărirea valorii pH-lui

Mărirea bruscă a pH-lui se datorează reacției de hidroliză cu formarea ionilor OH - care are loc icircn

soluție Na2CO3

- harr2Na+ + CO32-

CO32- + H2O harr HCO3

- + OH-

HCO3- + H2O harr H2CO3 + OH-

CO32- + 2H2O harr H2CO3 + 2 OH-

IV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru

de cocamidopropyl betaină

29

Pentru studiul influenței conținutului de Trilon B asupra proprietăților fizico-cimice a

șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de carbonat de 0

1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de preparat și a

probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au fost determinate

icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Prepararea soluției de șampon

w(EDTA) m(preparat)g m(EDTA)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(EDTA)g V(H2O) ml w(EDTA)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV31 Determinarea capacității de spumare

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

30

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

Pentru pregtirea apei cu duritatea 535 mgechivl probele de sulfat de magneziu cu masa de

0107 g și clorurii de calciu cu masa de 0194 g (recalculate pentru sare deshidratată) cicircntărite

cu o eroare nu mai mare de 00002 g se dizolvă icircn apă distilată icircntr-o colbă de 1000 ml aducicircnd

volumul apei picircnă la cotă apoi se agită atent

III222 Pregătirea probei de analizat

Proba detergentului cu masa de 5 g cicircntărită cu o eroare nu mai mare de 001 g se ia icircntr-un

pahar chimic se dizolvă icircn 50-60 ml apă dură amestecindu-se picircnă la dizolvare completă

Soluția se toarnă icircn colbă se aduce la cota de 1000 ml cu apă dură și se amestecă avicircnd grijă să

nu se formeze spumă Pregătirea soluției se efectuează la temperatura de analiză cu o eroare de plusmn

50C Pentru fiecare analiză se cere de a pregăti nu mai puțin de 2 l soluție Soluția se pregătește

cu minim 30 min și maxim 2 ore icircnainte de efectuarea analizei

III223Pregătirea instalației

FigIII1 Instalația Ross-Mails

Toate părțile din sticlă a instalației se spală cu soluție cromică se clătește cu apă distilată picircnă la

icircnlăturarea completă a urmelor de acid și din nou se clătește cu soluție de analizat Țeava din inox icircn

20

decurs de 30 minute se menține icircn aburul amestecului dintre alcoolul etilic și tricloretilen (11) și se

clătește cu o cantitate mică de soluție de analizat

III224Efectuarea analizei

Proprietatea de aforma spumă se determină la temperatura de (50plusmn2) ordmC Cămașa de apă se

unește cu termostatul și se icircncălzește soluția din cămașă picircnă la temperatura necesară Concomotent

300 ml soluție de analizat se aduce picircnă la temperatura impusă de analiză Din această probă se iau

50 ml soluție și se toarnă icircntr-un cilindru cotat icircn așa mod ca să nu se formeze spumă Peste 10

minute cu ajutorul unei pare se ia soluție de analizat cu o pipetă icircn volum de 200 ml deasemmenea

eviticircnd formarea spumei Pipeta cu soluție se icircntărește pe stativ ca năsucul ei să se afle la o distanță

de 900 mm de nivelul soluției din cilindru și să se asigure căderea picăturilor direct icircn centrul

soluției din cilindru Apoi se deschide robinetul pipetei Odată cu căderea soluției din pipetă se

pornește cronometru și se măsoară icircnălțimea spumei formate icircn mm (H0 măs) Peste 5 minute se

măsoară icircnălțimea stratului de spumă format icircn mm (H5 măs)

Dacă nivelul spumei formate nu este uniform atunci ca icircnălțime a spumei se ia media

aritmetică dintre nivelul minim și cel maxim al icircnălțimii spumei Icircnaintea fiecărei analize se clătește

țeava cu apă distilată

Diferența dintre diametrele țevilor a diferitor aparate influențează asupra icircnălțimii spumei

formate Deaceea pentru fiecare aparat este necesar de a utiliza un coeficient de corecție cu ajutorul

căruia se recalculează icircnălțimea stratului de spumă determinat cu ajutorul aparatului a cărui

diametru interior al țevei este de 50 mm

K= (D12) 2500

D1 ndash diametrul interior al aparatului utilizat mm

2500 = (50)2 ndash diametrul interior al țevei aparatului standardmm

Calcularea rezultatului

Puterea de spumare (H0 și H5) icircn mm se calculează cu formula

H0 = H0 măs K

H5 = H5 măs K

H0 măs ndash icircnălțimea inițială a stratului de spumă mm

21

H5 măs ndash icircnălțimea stratului de spumă după 5 minute mm

K ndash coeficient de corecție

Stabilitatea spmei (S)

S = H5H0

H0 și H5 ndash icircnălțimile stratului de spumă recalculate mm

Ca rezultat final se ia media aritmetică a trei determinări paralele diferența dintre care nu

trebuie să fie de 10 mm

III23Determinarea capacității de spălare

III231 Pregătirea soluției de murdărire

Conținutul soluției de murdărire

Componența m g

Ulei de motor 50

Ulei de floarea-soarelui 50

Ciment 100

Nisip 50

NH4OH 35

III232 Murdărirea țesăturii cu soluția de murdărire

Dintr-o ficircșie de picircnză curată se taie cu foarfeca mostre de mărime 50 times 50 mm cu o eroare

admisibilă de plusmn 5 mm se marchează cu un pix de culoare albastră și se cicircntăresc Țesătura se

trece prin soluția de murdărire pe ambele părți Mostrele deja uscate se supun unui tratament

termic icircn cuptorul electric timp de 1 oră la temperatura de 60oC se icircmpachetează icircn pachete

de polietilen și se pastreaza la icircntuneric Mostrele sunt gata pentru determinare după 3 zile

din momentul pregatirii Termenul de valabilitate a țesăturilor murdare ndash un an cu condiția că

sunt păstrate icircn frigider

22

III233 Efectuarea lucrării

Pentru determinarea capacității de spălare se folosește picircnză care preventiv a fost spălată

și uscată icircn etuvă la temperatura de 105degC picircnă la masă constantă După care probele de

picircnză se murdăresc cu soluție de murdărire se lasă pentru trei zile să se usuce apoi se spală

cu soluțiie analizate Spălarea picircnzelor se face icircn borcane cu volumul de 1 litru introducicircnd

probele de picircnză icircn borcan și agiticircndu-le energic timp de 5 minute După care se clătește cu

apă rece agiticircnd energic timp de două minute După care probele de picircnză se usucă icircn etuvă

timp de o oră la temperatura de 105degC După care picircnzele se cicircntăresc la balanța analitică

Picircnzele se usucă aticirct curate cicirct și murdare

Capacitatea de spălare se determină icircn procente după formula

mm-ms mm-mc

mm ndash masa picircnzelor murdare g

ms ndash masa picircnzelor spălate g

mc ndash masa picircnzelor curate g

III24 Determinarea pH-ului

Pentru determinare se ia 10 grame de produs analizat cu o exactitate de 001 g pH - metrul se

calibrează icircn conformitate cu instrucţiunile producătorului cu ajutorul a două soluţii

tampon standard cu valoarea pH-ului mai mică şi mai mare decacirct cea a soluţiei de analizat nu mai

puțin de 1 unitate la temperature (20 plusmn 1) degCDupă calibrare electrozii se spală cu apă iar mai

apoi cu soluția analizată Soluția se amestecă se toarnă o cantitate suficientă icircn vasul de

măsurare şi se coboară electrozii După ce indicațiile pH-metrului vor fi stabile timp de 1 minută

se icircnregistrează datele Măsurările se repetă cu o nouă porțiune de soluție Icircn cazul icircn

care rezultatul masurării a doua se deosebește de primul cu 01 unitați de pH sau mai multse

efectuiază și a treia măsurareIcircn cazul icircn care nici a treia măsurare nu ne ajută sa determinăm exact

pH-ulse repetă icircntreaga analizăinclusiv și calibrarea Valorile medii se rotungesc picircnă la

01 unităţi de pH Rezultatele sunt exprimate icircn unităţide pH la 20 degC

23

IV REZULTATE ȘI DISCUȚII

IV1Caracteristica produsului commercial Amfotensid B 5

Descriere soluție apoasă de cocamidopropyl betaina

Denumirea după INCI Cocamidopropyl Betaine

Formula de structură CH3

R ndash CO ndash NH ndash CH2CH2CH2 ndash N+ ndash CH2COONa Сl-

CH3

R-radical al uleiului de cocs

Caracteristicile fizico-chimice

Aspect la 20 deg C - lichid limpede

Reziduu uscat - 460 minim

fracţiunea de masă a clorurii de sodiu - 8 maxim

pH-ul produsului - 45 - 55

Caracter - amfoteri

Priorități

bull Uşor biodegradabile

bull Reduce efectul iritant al altor agenţi tensioactivi icircn formula

bull Are o mare capacitate de spumare

bull Icircngroşarea reteta

Icircntrebuințarea

Amphotensid B5 conține puține substanțe nocive și se combină bine cu tensidele

amfotere ce au structură de betaină și care icirci permite sa se unească cu substanțele

tensioactive anioniceneionice și cationice

Amphotensid B5 este adăugat la șamponurile pentru păr geluri de duș geluri pentru

veselă precum și la detergenții tehnici

Prin combinarea Amphotensid B5 cu eterul acidului sulfuric se reduc efectele sale iritante

asupra pielii și mucoaselor24

IV2 Studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra soluției

de lucru de cocamidopropyl betaină

Pentru studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra proprietăților fizico-

cimice a șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de

carbonat de 0 1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de

preparat și a probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au

fost determinate icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Tabelul III1

Prepararea soluției de șampon

w(Na2CO3) m(preparat)g m(Na2CO3)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(Na2CO3)g V(H2O) ml w(Na2CO3)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV21 Determinarea capacității de spumare

25

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de

cocamidopropyl betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

Instalația a fost montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce

eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat

la 20oC

FigIV1 formarea spumei icircn dependență de conținutul de carbonați icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că odată cu creșterea concentrației de carbonat icircn soluție crește și

capacitatea de formare a spumei Aceasta se icircnticircmplă din contul formării acidului carbonic icircn

urma hidrolizei carbonatului de natriu acesta la ricircndul său formează micele care măresc

icircnălțimea stratului de spumă După cum se vede din grafic pentru a mări icircnălțimea spumei este

destul 5 Na2CO3 deoarece mărirea concentrației de carbonat icircn continuare nu duce la schimbări

considerabile

IV22 Determinarea stabilității spumei

26

Stabilitatea spumei este raportul dintre icircnălţimea coloanei de spumă măsurate după 5 minute

la valoarea sa iniţială Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta a fost

luate icircn balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

FigIV2Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de carbonat de natriu icircn soluția

de lucru

Din grafic se observă că carbonații măresc stabilitatea spumei Icircn lipsa carbonaților

stabilitatea spumei este de 45 aceasta icircnseamnă că după 5 minute icircnălțimea spumei constituie

doar 45 din icircnălțimea inițială La adăugarea Na2CO3 1 stabilitatea spumei crește cu 28 iar la

adăugarea Na2CO3 5 constituie 87 și rămăne practic neschimbată pe parcursul măririi

concentrației de carbonat

IV23 Determinarea capacității de spălare

27

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea Na2CO3 au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu

apă dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a

turnat 05 litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute Temperatura soluţiei de

spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C) Icircn continuare totul s-a efectuat conform

metodicii

FigIV3 Variația capacității de spălare icircn față de conținutul de carbonat de natriu icircn

soluția de lucru

După cum se observă din grafic capacitatea de spălare se mărește o dată cu creșterea

concentrației de carbonat de natriu icircn soluție picircnă la concentrația de 5 a carbonatului iar

capacitatea de spălare la această concentrație este maximă Aceasta se icircnticircmplă din contul

formării acidului carbonic icircn urma hidrolizei carbonatului de natriu apoi excesul de acid

carbonic se depune pe suprafața materiei și astfel capacitatea de spălare scade Icircn produsele de

igienă-auto conținutul de carbonați nu trebuie să depășească 5 Astfel s-a demonstrat

experimental că conținutul optimal de carbonați icircl constituie 5

IV24 Determinarea pH-lui

28

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta au

fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi

acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină

egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de

3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări

Măsurările s-au efectuat la 20oC

FigIV4 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de carbonați

Din grafic se observă că mărirea concentrației de Na2CO3 duce la mărirea valorii pH-lui

Mărirea bruscă a pH-lui se datorează reacției de hidroliză cu formarea ionilor OH - care are loc icircn

soluție Na2CO3

- harr2Na+ + CO32-

CO32- + H2O harr HCO3

- + OH-

HCO3- + H2O harr H2CO3 + OH-

CO32- + 2H2O harr H2CO3 + 2 OH-

IV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru

de cocamidopropyl betaină

29

Pentru studiul influenței conținutului de Trilon B asupra proprietăților fizico-cimice a

șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de carbonat de 0

1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de preparat și a

probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au fost determinate

icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Prepararea soluției de șampon

w(EDTA) m(preparat)g m(EDTA)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(EDTA)g V(H2O) ml w(EDTA)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV31 Determinarea capacității de spumare

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

30

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

decurs de 30 minute se menține icircn aburul amestecului dintre alcoolul etilic și tricloretilen (11) și se

clătește cu o cantitate mică de soluție de analizat

III224Efectuarea analizei

Proprietatea de aforma spumă se determină la temperatura de (50plusmn2) ordmC Cămașa de apă se

unește cu termostatul și se icircncălzește soluția din cămașă picircnă la temperatura necesară Concomotent

300 ml soluție de analizat se aduce picircnă la temperatura impusă de analiză Din această probă se iau

50 ml soluție și se toarnă icircntr-un cilindru cotat icircn așa mod ca să nu se formeze spumă Peste 10

minute cu ajutorul unei pare se ia soluție de analizat cu o pipetă icircn volum de 200 ml deasemmenea

eviticircnd formarea spumei Pipeta cu soluție se icircntărește pe stativ ca năsucul ei să se afle la o distanță

de 900 mm de nivelul soluției din cilindru și să se asigure căderea picăturilor direct icircn centrul

soluției din cilindru Apoi se deschide robinetul pipetei Odată cu căderea soluției din pipetă se

pornește cronometru și se măsoară icircnălțimea spumei formate icircn mm (H0 măs) Peste 5 minute se

măsoară icircnălțimea stratului de spumă format icircn mm (H5 măs)

Dacă nivelul spumei formate nu este uniform atunci ca icircnălțime a spumei se ia media

aritmetică dintre nivelul minim și cel maxim al icircnălțimii spumei Icircnaintea fiecărei analize se clătește

țeava cu apă distilată

Diferența dintre diametrele țevilor a diferitor aparate influențează asupra icircnălțimii spumei

formate Deaceea pentru fiecare aparat este necesar de a utiliza un coeficient de corecție cu ajutorul

căruia se recalculează icircnălțimea stratului de spumă determinat cu ajutorul aparatului a cărui

diametru interior al țevei este de 50 mm

K= (D12) 2500

D1 ndash diametrul interior al aparatului utilizat mm

2500 = (50)2 ndash diametrul interior al țevei aparatului standardmm

Calcularea rezultatului

Puterea de spumare (H0 și H5) icircn mm se calculează cu formula

H0 = H0 măs K

H5 = H5 măs K

H0 măs ndash icircnălțimea inițială a stratului de spumă mm

21

H5 măs ndash icircnălțimea stratului de spumă după 5 minute mm

K ndash coeficient de corecție

Stabilitatea spmei (S)

S = H5H0

H0 și H5 ndash icircnălțimile stratului de spumă recalculate mm

Ca rezultat final se ia media aritmetică a trei determinări paralele diferența dintre care nu

trebuie să fie de 10 mm

III23Determinarea capacității de spălare

III231 Pregătirea soluției de murdărire

Conținutul soluției de murdărire

Componența m g

Ulei de motor 50

Ulei de floarea-soarelui 50

Ciment 100

Nisip 50

NH4OH 35

III232 Murdărirea țesăturii cu soluția de murdărire

Dintr-o ficircșie de picircnză curată se taie cu foarfeca mostre de mărime 50 times 50 mm cu o eroare

admisibilă de plusmn 5 mm se marchează cu un pix de culoare albastră și se cicircntăresc Țesătura se

trece prin soluția de murdărire pe ambele părți Mostrele deja uscate se supun unui tratament

termic icircn cuptorul electric timp de 1 oră la temperatura de 60oC se icircmpachetează icircn pachete

de polietilen și se pastreaza la icircntuneric Mostrele sunt gata pentru determinare după 3 zile

din momentul pregatirii Termenul de valabilitate a țesăturilor murdare ndash un an cu condiția că

sunt păstrate icircn frigider

22

III233 Efectuarea lucrării

Pentru determinarea capacității de spălare se folosește picircnză care preventiv a fost spălată

și uscată icircn etuvă la temperatura de 105degC picircnă la masă constantă După care probele de

picircnză se murdăresc cu soluție de murdărire se lasă pentru trei zile să se usuce apoi se spală

cu soluțiie analizate Spălarea picircnzelor se face icircn borcane cu volumul de 1 litru introducicircnd

probele de picircnză icircn borcan și agiticircndu-le energic timp de 5 minute După care se clătește cu

apă rece agiticircnd energic timp de două minute După care probele de picircnză se usucă icircn etuvă

timp de o oră la temperatura de 105degC După care picircnzele se cicircntăresc la balanța analitică

Picircnzele se usucă aticirct curate cicirct și murdare

Capacitatea de spălare se determină icircn procente după formula

mm-ms mm-mc

mm ndash masa picircnzelor murdare g

ms ndash masa picircnzelor spălate g

mc ndash masa picircnzelor curate g

III24 Determinarea pH-ului

Pentru determinare se ia 10 grame de produs analizat cu o exactitate de 001 g pH - metrul se

calibrează icircn conformitate cu instrucţiunile producătorului cu ajutorul a două soluţii

tampon standard cu valoarea pH-ului mai mică şi mai mare decacirct cea a soluţiei de analizat nu mai

puțin de 1 unitate la temperature (20 plusmn 1) degCDupă calibrare electrozii se spală cu apă iar mai

apoi cu soluția analizată Soluția se amestecă se toarnă o cantitate suficientă icircn vasul de

măsurare şi se coboară electrozii După ce indicațiile pH-metrului vor fi stabile timp de 1 minută

se icircnregistrează datele Măsurările se repetă cu o nouă porțiune de soluție Icircn cazul icircn

care rezultatul masurării a doua se deosebește de primul cu 01 unitați de pH sau mai multse

efectuiază și a treia măsurareIcircn cazul icircn care nici a treia măsurare nu ne ajută sa determinăm exact

pH-ulse repetă icircntreaga analizăinclusiv și calibrarea Valorile medii se rotungesc picircnă la

01 unităţi de pH Rezultatele sunt exprimate icircn unităţide pH la 20 degC

23

IV REZULTATE ȘI DISCUȚII

IV1Caracteristica produsului commercial Amfotensid B 5

Descriere soluție apoasă de cocamidopropyl betaina

Denumirea după INCI Cocamidopropyl Betaine

Formula de structură CH3

R ndash CO ndash NH ndash CH2CH2CH2 ndash N+ ndash CH2COONa Сl-

CH3

R-radical al uleiului de cocs

Caracteristicile fizico-chimice

Aspect la 20 deg C - lichid limpede

Reziduu uscat - 460 minim

fracţiunea de masă a clorurii de sodiu - 8 maxim

pH-ul produsului - 45 - 55

Caracter - amfoteri

Priorități

bull Uşor biodegradabile

bull Reduce efectul iritant al altor agenţi tensioactivi icircn formula

bull Are o mare capacitate de spumare

bull Icircngroşarea reteta

Icircntrebuințarea

Amphotensid B5 conține puține substanțe nocive și se combină bine cu tensidele

amfotere ce au structură de betaină și care icirci permite sa se unească cu substanțele

tensioactive anioniceneionice și cationice

Amphotensid B5 este adăugat la șamponurile pentru păr geluri de duș geluri pentru

veselă precum și la detergenții tehnici

Prin combinarea Amphotensid B5 cu eterul acidului sulfuric se reduc efectele sale iritante

asupra pielii și mucoaselor24

IV2 Studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra soluției

de lucru de cocamidopropyl betaină

Pentru studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra proprietăților fizico-

cimice a șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de

carbonat de 0 1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de

preparat și a probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au

fost determinate icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Tabelul III1

Prepararea soluției de șampon

w(Na2CO3) m(preparat)g m(Na2CO3)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(Na2CO3)g V(H2O) ml w(Na2CO3)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV21 Determinarea capacității de spumare

25

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de

cocamidopropyl betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

Instalația a fost montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce

eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat

la 20oC

FigIV1 formarea spumei icircn dependență de conținutul de carbonați icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că odată cu creșterea concentrației de carbonat icircn soluție crește și

capacitatea de formare a spumei Aceasta se icircnticircmplă din contul formării acidului carbonic icircn

urma hidrolizei carbonatului de natriu acesta la ricircndul său formează micele care măresc

icircnălțimea stratului de spumă După cum se vede din grafic pentru a mări icircnălțimea spumei este

destul 5 Na2CO3 deoarece mărirea concentrației de carbonat icircn continuare nu duce la schimbări

considerabile

IV22 Determinarea stabilității spumei

26

Stabilitatea spumei este raportul dintre icircnălţimea coloanei de spumă măsurate după 5 minute

la valoarea sa iniţială Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta a fost

luate icircn balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

FigIV2Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de carbonat de natriu icircn soluția

de lucru

Din grafic se observă că carbonații măresc stabilitatea spumei Icircn lipsa carbonaților

stabilitatea spumei este de 45 aceasta icircnseamnă că după 5 minute icircnălțimea spumei constituie

doar 45 din icircnălțimea inițială La adăugarea Na2CO3 1 stabilitatea spumei crește cu 28 iar la

adăugarea Na2CO3 5 constituie 87 și rămăne practic neschimbată pe parcursul măririi

concentrației de carbonat

IV23 Determinarea capacității de spălare

27

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea Na2CO3 au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu

apă dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a

turnat 05 litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute Temperatura soluţiei de

spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C) Icircn continuare totul s-a efectuat conform

metodicii

FigIV3 Variația capacității de spălare icircn față de conținutul de carbonat de natriu icircn

soluția de lucru

După cum se observă din grafic capacitatea de spălare se mărește o dată cu creșterea

concentrației de carbonat de natriu icircn soluție picircnă la concentrația de 5 a carbonatului iar

capacitatea de spălare la această concentrație este maximă Aceasta se icircnticircmplă din contul

formării acidului carbonic icircn urma hidrolizei carbonatului de natriu apoi excesul de acid

carbonic se depune pe suprafața materiei și astfel capacitatea de spălare scade Icircn produsele de

igienă-auto conținutul de carbonați nu trebuie să depășească 5 Astfel s-a demonstrat

experimental că conținutul optimal de carbonați icircl constituie 5

IV24 Determinarea pH-lui

28

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta au

fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi

acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină

egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de

3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări

Măsurările s-au efectuat la 20oC

FigIV4 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de carbonați

Din grafic se observă că mărirea concentrației de Na2CO3 duce la mărirea valorii pH-lui

Mărirea bruscă a pH-lui se datorează reacției de hidroliză cu formarea ionilor OH - care are loc icircn

soluție Na2CO3

- harr2Na+ + CO32-

CO32- + H2O harr HCO3

- + OH-

HCO3- + H2O harr H2CO3 + OH-

CO32- + 2H2O harr H2CO3 + 2 OH-

IV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru

de cocamidopropyl betaină

29

Pentru studiul influenței conținutului de Trilon B asupra proprietăților fizico-cimice a

șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de carbonat de 0

1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de preparat și a

probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au fost determinate

icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Prepararea soluției de șampon

w(EDTA) m(preparat)g m(EDTA)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(EDTA)g V(H2O) ml w(EDTA)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV31 Determinarea capacității de spumare

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

30

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

H5 măs ndash icircnălțimea stratului de spumă după 5 minute mm

K ndash coeficient de corecție

Stabilitatea spmei (S)

S = H5H0

H0 și H5 ndash icircnălțimile stratului de spumă recalculate mm

Ca rezultat final se ia media aritmetică a trei determinări paralele diferența dintre care nu

trebuie să fie de 10 mm

III23Determinarea capacității de spălare

III231 Pregătirea soluției de murdărire

Conținutul soluției de murdărire

Componența m g

Ulei de motor 50

Ulei de floarea-soarelui 50

Ciment 100

Nisip 50

NH4OH 35

III232 Murdărirea țesăturii cu soluția de murdărire

Dintr-o ficircșie de picircnză curată se taie cu foarfeca mostre de mărime 50 times 50 mm cu o eroare

admisibilă de plusmn 5 mm se marchează cu un pix de culoare albastră și se cicircntăresc Țesătura se

trece prin soluția de murdărire pe ambele părți Mostrele deja uscate se supun unui tratament

termic icircn cuptorul electric timp de 1 oră la temperatura de 60oC se icircmpachetează icircn pachete

de polietilen și se pastreaza la icircntuneric Mostrele sunt gata pentru determinare după 3 zile

din momentul pregatirii Termenul de valabilitate a țesăturilor murdare ndash un an cu condiția că

sunt păstrate icircn frigider

22

III233 Efectuarea lucrării

Pentru determinarea capacității de spălare se folosește picircnză care preventiv a fost spălată

și uscată icircn etuvă la temperatura de 105degC picircnă la masă constantă După care probele de

picircnză se murdăresc cu soluție de murdărire se lasă pentru trei zile să se usuce apoi se spală

cu soluțiie analizate Spălarea picircnzelor se face icircn borcane cu volumul de 1 litru introducicircnd

probele de picircnză icircn borcan și agiticircndu-le energic timp de 5 minute După care se clătește cu

apă rece agiticircnd energic timp de două minute După care probele de picircnză se usucă icircn etuvă

timp de o oră la temperatura de 105degC După care picircnzele se cicircntăresc la balanța analitică

Picircnzele se usucă aticirct curate cicirct și murdare

Capacitatea de spălare se determină icircn procente după formula

mm-ms mm-mc

mm ndash masa picircnzelor murdare g

ms ndash masa picircnzelor spălate g

mc ndash masa picircnzelor curate g

III24 Determinarea pH-ului

Pentru determinare se ia 10 grame de produs analizat cu o exactitate de 001 g pH - metrul se

calibrează icircn conformitate cu instrucţiunile producătorului cu ajutorul a două soluţii

tampon standard cu valoarea pH-ului mai mică şi mai mare decacirct cea a soluţiei de analizat nu mai

puțin de 1 unitate la temperature (20 plusmn 1) degCDupă calibrare electrozii se spală cu apă iar mai

apoi cu soluția analizată Soluția se amestecă se toarnă o cantitate suficientă icircn vasul de

măsurare şi se coboară electrozii După ce indicațiile pH-metrului vor fi stabile timp de 1 minută

se icircnregistrează datele Măsurările se repetă cu o nouă porțiune de soluție Icircn cazul icircn

care rezultatul masurării a doua se deosebește de primul cu 01 unitați de pH sau mai multse

efectuiază și a treia măsurareIcircn cazul icircn care nici a treia măsurare nu ne ajută sa determinăm exact

pH-ulse repetă icircntreaga analizăinclusiv și calibrarea Valorile medii se rotungesc picircnă la

01 unităţi de pH Rezultatele sunt exprimate icircn unităţide pH la 20 degC

23

IV REZULTATE ȘI DISCUȚII

IV1Caracteristica produsului commercial Amfotensid B 5

Descriere soluție apoasă de cocamidopropyl betaina

Denumirea după INCI Cocamidopropyl Betaine

Formula de structură CH3

R ndash CO ndash NH ndash CH2CH2CH2 ndash N+ ndash CH2COONa Сl-

CH3

R-radical al uleiului de cocs

Caracteristicile fizico-chimice

Aspect la 20 deg C - lichid limpede

Reziduu uscat - 460 minim

fracţiunea de masă a clorurii de sodiu - 8 maxim

pH-ul produsului - 45 - 55

Caracter - amfoteri

Priorități

bull Uşor biodegradabile

bull Reduce efectul iritant al altor agenţi tensioactivi icircn formula

bull Are o mare capacitate de spumare

bull Icircngroşarea reteta

Icircntrebuințarea

Amphotensid B5 conține puține substanțe nocive și se combină bine cu tensidele

amfotere ce au structură de betaină și care icirci permite sa se unească cu substanțele

tensioactive anioniceneionice și cationice

Amphotensid B5 este adăugat la șamponurile pentru păr geluri de duș geluri pentru

veselă precum și la detergenții tehnici

Prin combinarea Amphotensid B5 cu eterul acidului sulfuric se reduc efectele sale iritante

asupra pielii și mucoaselor24

IV2 Studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra soluției

de lucru de cocamidopropyl betaină

Pentru studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra proprietăților fizico-

cimice a șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de

carbonat de 0 1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de

preparat și a probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au

fost determinate icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Tabelul III1

Prepararea soluției de șampon

w(Na2CO3) m(preparat)g m(Na2CO3)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(Na2CO3)g V(H2O) ml w(Na2CO3)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV21 Determinarea capacității de spumare

25

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de

cocamidopropyl betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

Instalația a fost montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce

eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat

la 20oC

FigIV1 formarea spumei icircn dependență de conținutul de carbonați icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că odată cu creșterea concentrației de carbonat icircn soluție crește și

capacitatea de formare a spumei Aceasta se icircnticircmplă din contul formării acidului carbonic icircn

urma hidrolizei carbonatului de natriu acesta la ricircndul său formează micele care măresc

icircnălțimea stratului de spumă După cum se vede din grafic pentru a mări icircnălțimea spumei este

destul 5 Na2CO3 deoarece mărirea concentrației de carbonat icircn continuare nu duce la schimbări

considerabile

IV22 Determinarea stabilității spumei

26

Stabilitatea spumei este raportul dintre icircnălţimea coloanei de spumă măsurate după 5 minute

la valoarea sa iniţială Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta a fost

luate icircn balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

FigIV2Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de carbonat de natriu icircn soluția

de lucru

Din grafic se observă că carbonații măresc stabilitatea spumei Icircn lipsa carbonaților

stabilitatea spumei este de 45 aceasta icircnseamnă că după 5 minute icircnălțimea spumei constituie

doar 45 din icircnălțimea inițială La adăugarea Na2CO3 1 stabilitatea spumei crește cu 28 iar la

adăugarea Na2CO3 5 constituie 87 și rămăne practic neschimbată pe parcursul măririi

concentrației de carbonat

IV23 Determinarea capacității de spălare

27

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea Na2CO3 au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu

apă dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a

turnat 05 litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute Temperatura soluţiei de

spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C) Icircn continuare totul s-a efectuat conform

metodicii

FigIV3 Variația capacității de spălare icircn față de conținutul de carbonat de natriu icircn

soluția de lucru

După cum se observă din grafic capacitatea de spălare se mărește o dată cu creșterea

concentrației de carbonat de natriu icircn soluție picircnă la concentrația de 5 a carbonatului iar

capacitatea de spălare la această concentrație este maximă Aceasta se icircnticircmplă din contul

formării acidului carbonic icircn urma hidrolizei carbonatului de natriu apoi excesul de acid

carbonic se depune pe suprafața materiei și astfel capacitatea de spălare scade Icircn produsele de

igienă-auto conținutul de carbonați nu trebuie să depășească 5 Astfel s-a demonstrat

experimental că conținutul optimal de carbonați icircl constituie 5

IV24 Determinarea pH-lui

28

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta au

fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi

acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină

egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de

3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări

Măsurările s-au efectuat la 20oC

FigIV4 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de carbonați

Din grafic se observă că mărirea concentrației de Na2CO3 duce la mărirea valorii pH-lui

Mărirea bruscă a pH-lui se datorează reacției de hidroliză cu formarea ionilor OH - care are loc icircn

soluție Na2CO3

- harr2Na+ + CO32-

CO32- + H2O harr HCO3

- + OH-

HCO3- + H2O harr H2CO3 + OH-

CO32- + 2H2O harr H2CO3 + 2 OH-

IV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru

de cocamidopropyl betaină

29

Pentru studiul influenței conținutului de Trilon B asupra proprietăților fizico-cimice a

șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de carbonat de 0

1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de preparat și a

probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au fost determinate

icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Prepararea soluției de șampon

w(EDTA) m(preparat)g m(EDTA)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(EDTA)g V(H2O) ml w(EDTA)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV31 Determinarea capacității de spumare

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

30

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

III233 Efectuarea lucrării

Pentru determinarea capacității de spălare se folosește picircnză care preventiv a fost spălată

și uscată icircn etuvă la temperatura de 105degC picircnă la masă constantă După care probele de

picircnză se murdăresc cu soluție de murdărire se lasă pentru trei zile să se usuce apoi se spală

cu soluțiie analizate Spălarea picircnzelor se face icircn borcane cu volumul de 1 litru introducicircnd

probele de picircnză icircn borcan și agiticircndu-le energic timp de 5 minute După care se clătește cu

apă rece agiticircnd energic timp de două minute După care probele de picircnză se usucă icircn etuvă

timp de o oră la temperatura de 105degC După care picircnzele se cicircntăresc la balanța analitică

Picircnzele se usucă aticirct curate cicirct și murdare

Capacitatea de spălare se determină icircn procente după formula

mm-ms mm-mc

mm ndash masa picircnzelor murdare g

ms ndash masa picircnzelor spălate g

mc ndash masa picircnzelor curate g

III24 Determinarea pH-ului

Pentru determinare se ia 10 grame de produs analizat cu o exactitate de 001 g pH - metrul se

calibrează icircn conformitate cu instrucţiunile producătorului cu ajutorul a două soluţii

tampon standard cu valoarea pH-ului mai mică şi mai mare decacirct cea a soluţiei de analizat nu mai

puțin de 1 unitate la temperature (20 plusmn 1) degCDupă calibrare electrozii se spală cu apă iar mai

apoi cu soluția analizată Soluția se amestecă se toarnă o cantitate suficientă icircn vasul de

măsurare şi se coboară electrozii După ce indicațiile pH-metrului vor fi stabile timp de 1 minută

se icircnregistrează datele Măsurările se repetă cu o nouă porțiune de soluție Icircn cazul icircn

care rezultatul masurării a doua se deosebește de primul cu 01 unitați de pH sau mai multse

efectuiază și a treia măsurareIcircn cazul icircn care nici a treia măsurare nu ne ajută sa determinăm exact

pH-ulse repetă icircntreaga analizăinclusiv și calibrarea Valorile medii se rotungesc picircnă la

01 unităţi de pH Rezultatele sunt exprimate icircn unităţide pH la 20 degC

23

IV REZULTATE ȘI DISCUȚII

IV1Caracteristica produsului commercial Amfotensid B 5

Descriere soluție apoasă de cocamidopropyl betaina

Denumirea după INCI Cocamidopropyl Betaine

Formula de structură CH3

R ndash CO ndash NH ndash CH2CH2CH2 ndash N+ ndash CH2COONa Сl-

CH3

R-radical al uleiului de cocs

Caracteristicile fizico-chimice

Aspect la 20 deg C - lichid limpede

Reziduu uscat - 460 minim

fracţiunea de masă a clorurii de sodiu - 8 maxim

pH-ul produsului - 45 - 55

Caracter - amfoteri

Priorități

bull Uşor biodegradabile

bull Reduce efectul iritant al altor agenţi tensioactivi icircn formula

bull Are o mare capacitate de spumare

bull Icircngroşarea reteta

Icircntrebuințarea

Amphotensid B5 conține puține substanțe nocive și se combină bine cu tensidele

amfotere ce au structură de betaină și care icirci permite sa se unească cu substanțele

tensioactive anioniceneionice și cationice

Amphotensid B5 este adăugat la șamponurile pentru păr geluri de duș geluri pentru

veselă precum și la detergenții tehnici

Prin combinarea Amphotensid B5 cu eterul acidului sulfuric se reduc efectele sale iritante

asupra pielii și mucoaselor24

IV2 Studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra soluției

de lucru de cocamidopropyl betaină

Pentru studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra proprietăților fizico-

cimice a șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de

carbonat de 0 1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de

preparat și a probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au

fost determinate icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Tabelul III1

Prepararea soluției de șampon

w(Na2CO3) m(preparat)g m(Na2CO3)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(Na2CO3)g V(H2O) ml w(Na2CO3)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV21 Determinarea capacității de spumare

25

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de

cocamidopropyl betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

Instalația a fost montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce

eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat

la 20oC

FigIV1 formarea spumei icircn dependență de conținutul de carbonați icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că odată cu creșterea concentrației de carbonat icircn soluție crește și

capacitatea de formare a spumei Aceasta se icircnticircmplă din contul formării acidului carbonic icircn

urma hidrolizei carbonatului de natriu acesta la ricircndul său formează micele care măresc

icircnălțimea stratului de spumă După cum se vede din grafic pentru a mări icircnălțimea spumei este

destul 5 Na2CO3 deoarece mărirea concentrației de carbonat icircn continuare nu duce la schimbări

considerabile

IV22 Determinarea stabilității spumei

26

Stabilitatea spumei este raportul dintre icircnălţimea coloanei de spumă măsurate după 5 minute

la valoarea sa iniţială Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta a fost

luate icircn balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

FigIV2Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de carbonat de natriu icircn soluția

de lucru

Din grafic se observă că carbonații măresc stabilitatea spumei Icircn lipsa carbonaților

stabilitatea spumei este de 45 aceasta icircnseamnă că după 5 minute icircnălțimea spumei constituie

doar 45 din icircnălțimea inițială La adăugarea Na2CO3 1 stabilitatea spumei crește cu 28 iar la

adăugarea Na2CO3 5 constituie 87 și rămăne practic neschimbată pe parcursul măririi

concentrației de carbonat

IV23 Determinarea capacității de spălare

27

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea Na2CO3 au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu

apă dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a

turnat 05 litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute Temperatura soluţiei de

spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C) Icircn continuare totul s-a efectuat conform

metodicii

FigIV3 Variația capacității de spălare icircn față de conținutul de carbonat de natriu icircn

soluția de lucru

După cum se observă din grafic capacitatea de spălare se mărește o dată cu creșterea

concentrației de carbonat de natriu icircn soluție picircnă la concentrația de 5 a carbonatului iar

capacitatea de spălare la această concentrație este maximă Aceasta se icircnticircmplă din contul

formării acidului carbonic icircn urma hidrolizei carbonatului de natriu apoi excesul de acid

carbonic se depune pe suprafața materiei și astfel capacitatea de spălare scade Icircn produsele de

igienă-auto conținutul de carbonați nu trebuie să depășească 5 Astfel s-a demonstrat

experimental că conținutul optimal de carbonați icircl constituie 5

IV24 Determinarea pH-lui

28

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta au

fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi

acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină

egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de

3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări

Măsurările s-au efectuat la 20oC

FigIV4 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de carbonați

Din grafic se observă că mărirea concentrației de Na2CO3 duce la mărirea valorii pH-lui

Mărirea bruscă a pH-lui se datorează reacției de hidroliză cu formarea ionilor OH - care are loc icircn

soluție Na2CO3

- harr2Na+ + CO32-

CO32- + H2O harr HCO3

- + OH-

HCO3- + H2O harr H2CO3 + OH-

CO32- + 2H2O harr H2CO3 + 2 OH-

IV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru

de cocamidopropyl betaină

29

Pentru studiul influenței conținutului de Trilon B asupra proprietăților fizico-cimice a

șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de carbonat de 0

1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de preparat și a

probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au fost determinate

icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Prepararea soluției de șampon

w(EDTA) m(preparat)g m(EDTA)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(EDTA)g V(H2O) ml w(EDTA)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV31 Determinarea capacității de spumare

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

30

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

IV REZULTATE ȘI DISCUȚII

IV1Caracteristica produsului commercial Amfotensid B 5

Descriere soluție apoasă de cocamidopropyl betaina

Denumirea după INCI Cocamidopropyl Betaine

Formula de structură CH3

R ndash CO ndash NH ndash CH2CH2CH2 ndash N+ ndash CH2COONa Сl-

CH3

R-radical al uleiului de cocs

Caracteristicile fizico-chimice

Aspect la 20 deg C - lichid limpede

Reziduu uscat - 460 minim

fracţiunea de masă a clorurii de sodiu - 8 maxim

pH-ul produsului - 45 - 55

Caracter - amfoteri

Priorități

bull Uşor biodegradabile

bull Reduce efectul iritant al altor agenţi tensioactivi icircn formula

bull Are o mare capacitate de spumare

bull Icircngroşarea reteta

Icircntrebuințarea

Amphotensid B5 conține puține substanțe nocive și se combină bine cu tensidele

amfotere ce au structură de betaină și care icirci permite sa se unească cu substanțele

tensioactive anioniceneionice și cationice

Amphotensid B5 este adăugat la șamponurile pentru păr geluri de duș geluri pentru

veselă precum și la detergenții tehnici

Prin combinarea Amphotensid B5 cu eterul acidului sulfuric se reduc efectele sale iritante

asupra pielii și mucoaselor24

IV2 Studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra soluției

de lucru de cocamidopropyl betaină

Pentru studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra proprietăților fizico-

cimice a șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de

carbonat de 0 1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de

preparat și a probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au

fost determinate icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Tabelul III1

Prepararea soluției de șampon

w(Na2CO3) m(preparat)g m(Na2CO3)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(Na2CO3)g V(H2O) ml w(Na2CO3)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV21 Determinarea capacității de spumare

25

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de

cocamidopropyl betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

Instalația a fost montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce

eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat

la 20oC

FigIV1 formarea spumei icircn dependență de conținutul de carbonați icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că odată cu creșterea concentrației de carbonat icircn soluție crește și

capacitatea de formare a spumei Aceasta se icircnticircmplă din contul formării acidului carbonic icircn

urma hidrolizei carbonatului de natriu acesta la ricircndul său formează micele care măresc

icircnălțimea stratului de spumă După cum se vede din grafic pentru a mări icircnălțimea spumei este

destul 5 Na2CO3 deoarece mărirea concentrației de carbonat icircn continuare nu duce la schimbări

considerabile

IV22 Determinarea stabilității spumei

26

Stabilitatea spumei este raportul dintre icircnălţimea coloanei de spumă măsurate după 5 minute

la valoarea sa iniţială Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta a fost

luate icircn balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

FigIV2Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de carbonat de natriu icircn soluția

de lucru

Din grafic se observă că carbonații măresc stabilitatea spumei Icircn lipsa carbonaților

stabilitatea spumei este de 45 aceasta icircnseamnă că după 5 minute icircnălțimea spumei constituie

doar 45 din icircnălțimea inițială La adăugarea Na2CO3 1 stabilitatea spumei crește cu 28 iar la

adăugarea Na2CO3 5 constituie 87 și rămăne practic neschimbată pe parcursul măririi

concentrației de carbonat

IV23 Determinarea capacității de spălare

27

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea Na2CO3 au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu

apă dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a

turnat 05 litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute Temperatura soluţiei de

spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C) Icircn continuare totul s-a efectuat conform

metodicii

FigIV3 Variația capacității de spălare icircn față de conținutul de carbonat de natriu icircn

soluția de lucru

După cum se observă din grafic capacitatea de spălare se mărește o dată cu creșterea

concentrației de carbonat de natriu icircn soluție picircnă la concentrația de 5 a carbonatului iar

capacitatea de spălare la această concentrație este maximă Aceasta se icircnticircmplă din contul

formării acidului carbonic icircn urma hidrolizei carbonatului de natriu apoi excesul de acid

carbonic se depune pe suprafața materiei și astfel capacitatea de spălare scade Icircn produsele de

igienă-auto conținutul de carbonați nu trebuie să depășească 5 Astfel s-a demonstrat

experimental că conținutul optimal de carbonați icircl constituie 5

IV24 Determinarea pH-lui

28

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta au

fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi

acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină

egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de

3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări

Măsurările s-au efectuat la 20oC

FigIV4 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de carbonați

Din grafic se observă că mărirea concentrației de Na2CO3 duce la mărirea valorii pH-lui

Mărirea bruscă a pH-lui se datorează reacției de hidroliză cu formarea ionilor OH - care are loc icircn

soluție Na2CO3

- harr2Na+ + CO32-

CO32- + H2O harr HCO3

- + OH-

HCO3- + H2O harr H2CO3 + OH-

CO32- + 2H2O harr H2CO3 + 2 OH-

IV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru

de cocamidopropyl betaină

29

Pentru studiul influenței conținutului de Trilon B asupra proprietăților fizico-cimice a

șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de carbonat de 0

1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de preparat și a

probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au fost determinate

icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Prepararea soluției de șampon

w(EDTA) m(preparat)g m(EDTA)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(EDTA)g V(H2O) ml w(EDTA)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV31 Determinarea capacității de spumare

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

30

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

IV2 Studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra soluției

de lucru de cocamidopropyl betaină

Pentru studiul influenței conținutului de carbonat de natriu asupra proprietăților fizico-

cimice a șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de

carbonat de 0 1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de

preparat și a probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au

fost determinate icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Tabelul III1

Prepararea soluției de șampon

w(Na2CO3) m(preparat)g m(Na2CO3)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(Na2CO3)g V(H2O) ml w(Na2CO3)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV21 Determinarea capacității de spumare

25

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de

cocamidopropyl betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

Instalația a fost montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce

eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat

la 20oC

FigIV1 formarea spumei icircn dependență de conținutul de carbonați icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că odată cu creșterea concentrației de carbonat icircn soluție crește și

capacitatea de formare a spumei Aceasta se icircnticircmplă din contul formării acidului carbonic icircn

urma hidrolizei carbonatului de natriu acesta la ricircndul său formează micele care măresc

icircnălțimea stratului de spumă După cum se vede din grafic pentru a mări icircnălțimea spumei este

destul 5 Na2CO3 deoarece mărirea concentrației de carbonat icircn continuare nu duce la schimbări

considerabile

IV22 Determinarea stabilității spumei

26

Stabilitatea spumei este raportul dintre icircnălţimea coloanei de spumă măsurate după 5 minute

la valoarea sa iniţială Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta a fost

luate icircn balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

FigIV2Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de carbonat de natriu icircn soluția

de lucru

Din grafic se observă că carbonații măresc stabilitatea spumei Icircn lipsa carbonaților

stabilitatea spumei este de 45 aceasta icircnseamnă că după 5 minute icircnălțimea spumei constituie

doar 45 din icircnălțimea inițială La adăugarea Na2CO3 1 stabilitatea spumei crește cu 28 iar la

adăugarea Na2CO3 5 constituie 87 și rămăne practic neschimbată pe parcursul măririi

concentrației de carbonat

IV23 Determinarea capacității de spălare

27

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea Na2CO3 au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu

apă dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a

turnat 05 litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute Temperatura soluţiei de

spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C) Icircn continuare totul s-a efectuat conform

metodicii

FigIV3 Variația capacității de spălare icircn față de conținutul de carbonat de natriu icircn

soluția de lucru

După cum se observă din grafic capacitatea de spălare se mărește o dată cu creșterea

concentrației de carbonat de natriu icircn soluție picircnă la concentrația de 5 a carbonatului iar

capacitatea de spălare la această concentrație este maximă Aceasta se icircnticircmplă din contul

formării acidului carbonic icircn urma hidrolizei carbonatului de natriu apoi excesul de acid

carbonic se depune pe suprafața materiei și astfel capacitatea de spălare scade Icircn produsele de

igienă-auto conținutul de carbonați nu trebuie să depășească 5 Astfel s-a demonstrat

experimental că conținutul optimal de carbonați icircl constituie 5

IV24 Determinarea pH-lui

28

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta au

fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi

acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină

egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de

3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări

Măsurările s-au efectuat la 20oC

FigIV4 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de carbonați

Din grafic se observă că mărirea concentrației de Na2CO3 duce la mărirea valorii pH-lui

Mărirea bruscă a pH-lui se datorează reacției de hidroliză cu formarea ionilor OH - care are loc icircn

soluție Na2CO3

- harr2Na+ + CO32-

CO32- + H2O harr HCO3

- + OH-

HCO3- + H2O harr H2CO3 + OH-

CO32- + 2H2O harr H2CO3 + 2 OH-

IV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru

de cocamidopropyl betaină

29

Pentru studiul influenței conținutului de Trilon B asupra proprietăților fizico-cimice a

șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de carbonat de 0

1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de preparat și a

probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au fost determinate

icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Prepararea soluției de șampon

w(EDTA) m(preparat)g m(EDTA)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(EDTA)g V(H2O) ml w(EDTA)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV31 Determinarea capacității de spumare

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

30

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de

cocamidopropyl betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

Instalația a fost montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce

eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat

la 20oC

FigIV1 formarea spumei icircn dependență de conținutul de carbonați icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că odată cu creșterea concentrației de carbonat icircn soluție crește și

capacitatea de formare a spumei Aceasta se icircnticircmplă din contul formării acidului carbonic icircn

urma hidrolizei carbonatului de natriu acesta la ricircndul său formează micele care măresc

icircnălțimea stratului de spumă După cum se vede din grafic pentru a mări icircnălțimea spumei este

destul 5 Na2CO3 deoarece mărirea concentrației de carbonat icircn continuare nu duce la schimbări

considerabile

IV22 Determinarea stabilității spumei

26

Stabilitatea spumei este raportul dintre icircnălţimea coloanei de spumă măsurate după 5 minute

la valoarea sa iniţială Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta a fost

luate icircn balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

FigIV2Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de carbonat de natriu icircn soluția

de lucru

Din grafic se observă că carbonații măresc stabilitatea spumei Icircn lipsa carbonaților

stabilitatea spumei este de 45 aceasta icircnseamnă că după 5 minute icircnălțimea spumei constituie

doar 45 din icircnălțimea inițială La adăugarea Na2CO3 1 stabilitatea spumei crește cu 28 iar la

adăugarea Na2CO3 5 constituie 87 și rămăne practic neschimbată pe parcursul măririi

concentrației de carbonat

IV23 Determinarea capacității de spălare

27

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea Na2CO3 au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu

apă dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a

turnat 05 litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute Temperatura soluţiei de

spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C) Icircn continuare totul s-a efectuat conform

metodicii

FigIV3 Variația capacității de spălare icircn față de conținutul de carbonat de natriu icircn

soluția de lucru

După cum se observă din grafic capacitatea de spălare se mărește o dată cu creșterea

concentrației de carbonat de natriu icircn soluție picircnă la concentrația de 5 a carbonatului iar

capacitatea de spălare la această concentrație este maximă Aceasta se icircnticircmplă din contul

formării acidului carbonic icircn urma hidrolizei carbonatului de natriu apoi excesul de acid

carbonic se depune pe suprafața materiei și astfel capacitatea de spălare scade Icircn produsele de

igienă-auto conținutul de carbonați nu trebuie să depășească 5 Astfel s-a demonstrat

experimental că conținutul optimal de carbonați icircl constituie 5

IV24 Determinarea pH-lui

28

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta au

fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi

acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină

egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de

3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări

Măsurările s-au efectuat la 20oC

FigIV4 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de carbonați

Din grafic se observă că mărirea concentrației de Na2CO3 duce la mărirea valorii pH-lui

Mărirea bruscă a pH-lui se datorează reacției de hidroliză cu formarea ionilor OH - care are loc icircn

soluție Na2CO3

- harr2Na+ + CO32-

CO32- + H2O harr HCO3

- + OH-

HCO3- + H2O harr H2CO3 + OH-

CO32- + 2H2O harr H2CO3 + 2 OH-

IV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru

de cocamidopropyl betaină

29

Pentru studiul influenței conținutului de Trilon B asupra proprietăților fizico-cimice a

șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de carbonat de 0

1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de preparat și a

probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au fost determinate

icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Prepararea soluției de șampon

w(EDTA) m(preparat)g m(EDTA)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(EDTA)g V(H2O) ml w(EDTA)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV31 Determinarea capacității de spumare

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

30

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

Stabilitatea spumei este raportul dintre icircnălţimea coloanei de spumă măsurate după 5 minute

la valoarea sa iniţială Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta a fost

luate icircn balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

FigIV2Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de carbonat de natriu icircn soluția

de lucru

Din grafic se observă că carbonații măresc stabilitatea spumei Icircn lipsa carbonaților

stabilitatea spumei este de 45 aceasta icircnseamnă că după 5 minute icircnălțimea spumei constituie

doar 45 din icircnălțimea inițială La adăugarea Na2CO3 1 stabilitatea spumei crește cu 28 iar la

adăugarea Na2CO3 5 constituie 87 și rămăne practic neschimbată pe parcursul măririi

concentrației de carbonat

IV23 Determinarea capacității de spălare

27

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea Na2CO3 au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu

apă dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a

turnat 05 litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute Temperatura soluţiei de

spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C) Icircn continuare totul s-a efectuat conform

metodicii

FigIV3 Variația capacității de spălare icircn față de conținutul de carbonat de natriu icircn

soluția de lucru

După cum se observă din grafic capacitatea de spălare se mărește o dată cu creșterea

concentrației de carbonat de natriu icircn soluție picircnă la concentrația de 5 a carbonatului iar

capacitatea de spălare la această concentrație este maximă Aceasta se icircnticircmplă din contul

formării acidului carbonic icircn urma hidrolizei carbonatului de natriu apoi excesul de acid

carbonic se depune pe suprafața materiei și astfel capacitatea de spălare scade Icircn produsele de

igienă-auto conținutul de carbonați nu trebuie să depășească 5 Astfel s-a demonstrat

experimental că conținutul optimal de carbonați icircl constituie 5

IV24 Determinarea pH-lui

28

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta au

fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi

acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină

egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de

3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări

Măsurările s-au efectuat la 20oC

FigIV4 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de carbonați

Din grafic se observă că mărirea concentrației de Na2CO3 duce la mărirea valorii pH-lui

Mărirea bruscă a pH-lui se datorează reacției de hidroliză cu formarea ionilor OH - care are loc icircn

soluție Na2CO3

- harr2Na+ + CO32-

CO32- + H2O harr HCO3

- + OH-

HCO3- + H2O harr H2CO3 + OH-

CO32- + 2H2O harr H2CO3 + 2 OH-

IV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru

de cocamidopropyl betaină

29

Pentru studiul influenței conținutului de Trilon B asupra proprietăților fizico-cimice a

șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de carbonat de 0

1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de preparat și a

probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au fost determinate

icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Prepararea soluției de șampon

w(EDTA) m(preparat)g m(EDTA)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(EDTA)g V(H2O) ml w(EDTA)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV31 Determinarea capacității de spumare

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

30

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea Na2CO3 au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

Na2CO3 şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu

apă dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a

turnat 05 litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute Temperatura soluţiei de

spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C) Icircn continuare totul s-a efectuat conform

metodicii

FigIV3 Variația capacității de spălare icircn față de conținutul de carbonat de natriu icircn

soluția de lucru

După cum se observă din grafic capacitatea de spălare se mărește o dată cu creșterea

concentrației de carbonat de natriu icircn soluție picircnă la concentrația de 5 a carbonatului iar

capacitatea de spălare la această concentrație este maximă Aceasta se icircnticircmplă din contul

formării acidului carbonic icircn urma hidrolizei carbonatului de natriu apoi excesul de acid

carbonic se depune pe suprafața materiei și astfel capacitatea de spălare scade Icircn produsele de

igienă-auto conținutul de carbonați nu trebuie să depășească 5 Astfel s-a demonstrat

experimental că conținutul optimal de carbonați icircl constituie 5

IV24 Determinarea pH-lui

28

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta au

fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi

acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină

egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de

3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări

Măsurările s-au efectuat la 20oC

FigIV4 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de carbonați

Din grafic se observă că mărirea concentrației de Na2CO3 duce la mărirea valorii pH-lui

Mărirea bruscă a pH-lui se datorează reacției de hidroliză cu formarea ionilor OH - care are loc icircn

soluție Na2CO3

- harr2Na+ + CO32-

CO32- + H2O harr HCO3

- + OH-

HCO3- + H2O harr H2CO3 + OH-

CO32- + 2H2O harr H2CO3 + 2 OH-

IV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru

de cocamidopropyl betaină

29

Pentru studiul influenței conținutului de Trilon B asupra proprietăților fizico-cimice a

șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de carbonat de 0

1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de preparat și a

probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au fost determinate

icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Prepararea soluției de șampon

w(EDTA) m(preparat)g m(EDTA)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(EDTA)g V(H2O) ml w(EDTA)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV31 Determinarea capacității de spumare

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

30

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru aceasta au

fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Na2CO3 şi

acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină

egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de

3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări

Măsurările s-au efectuat la 20oC

FigIV4 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de carbonați

Din grafic se observă că mărirea concentrației de Na2CO3 duce la mărirea valorii pH-lui

Mărirea bruscă a pH-lui se datorează reacției de hidroliză cu formarea ionilor OH - care are loc icircn

soluție Na2CO3

- harr2Na+ + CO32-

CO32- + H2O harr HCO3

- + OH-

HCO3- + H2O harr H2CO3 + OH-

CO32- + 2H2O harr H2CO3 + 2 OH-

IV3 Studiul influenței conținutului de Trilon B asupra soluției de lucru

de cocamidopropyl betaină

29

Pentru studiul influenței conținutului de Trilon B asupra proprietăților fizico-cimice a

șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de carbonat de 0

1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de preparat și a

probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au fost determinate

icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Prepararea soluției de șampon

w(EDTA) m(preparat)g m(EDTA)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(EDTA)g V(H2O) ml w(EDTA)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV31 Determinarea capacității de spumare

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

30

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

Pentru studiul influenței conținutului de Trilon B asupra proprietăților fizico-cimice a

șamponului au fost pregătite solții de cocamidopropyl betaină cu un conținut de carbonat de 0

1 25 5 75 și 10 Soluțiile au fost pregătite prin dizolvarea a cicircte 0614 g de preparat și a

probelor de carbonat icircn cite 500 ml apă de la robinet Pentru soluțiile obținute au fost determinate

icircnălțimea și stabilitatea spumei capacitatea de spălare și pH-ul

Prepararea soluției de șampon

w(EDTA) m(preparat)g m(EDTA)g m(H2O)g m(soluției de

șampon)g

0 90 0 10 100

1 90 1 75 100

25 90 25 5 100

5 90 5 25 100

75 90 75 1 100

10 90 10 0 100

Pregătirea soluțiilor de lucru

m(preparatului)g m(EDTA)g V(H2O) ml w(EDTA)

0614 0 picircnă la 500 0

0614 00068 picircnă la 500 1

0614 00170 picircnă la 500 25

0614 00341 picircnă la 500 5

0614 00512 picircnă la 500 75

0614 00682 picircnă la 500 10

IV31 Determinarea capacității de spumare

Pentru determinarea capacității de spumare a soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 Na2CO3 respectiv pentru

30

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

aceasta au fost luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de Trilon

B şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl

betaină egal cu 285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Instalația a fost

montată conform metodicii Măsurările s-au efectuat de 3 ori pentru a reduce eroarea rezultatul

final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări Măsurările s-au efectuat la 20oC

Fig IV5 formarea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se vede că adăugarea soluției de EDTA duce la o mărire a capacității de spumare

La adăugarea EDTA 1 icircnălțimea coloanei de spumă se mărește cu 75 mm iar la adăugarea

EDTA 10 capacitatea de spumare este maximă icircnălțimea spumei ajungicircnd picircnă la 185 mm Icircn

comparație cu carbonatul de natriu EDTA-ul influențează mai mult asupra formării spumei

IV32 Determinarea stabilității spumei

Pentru a determina stabilitatea spumei au fost luate soluţii de surfactant cu următoarele

concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta a fost luate icircn

balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li s-au

adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu 285

soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet

31

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

FigIV6Stabilitatea spumei icircn dependență de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că EDTA-ul influențează pozitiv asupra stabilității spumei La

adăugarea EDTA 1 stabilitatea nu se schimbă esențial se observă o creștere abia după

adăugarea EDTA 25 și rămicircne practic neschimbată pe parcursul măririi concentrației de

EDTA

IV33 Determinarea capacității de spălare

Pentru determinarea capacității de spălare la adăugarea EDTA au fost luate soluţii de

surfactant cu următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru

aceasta a fost luate icircntr-un balon de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de

EDTA şi acestora li s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat dup care s-a adus la cotă cu apă

dură de robinet Procesului de spălare a fost efectuată icircn borcane de sticlă de 1 l s-a turnat 05

litri de soluţie de spălare şi s-a agitat timp de 5 minute după aceasta s-a adăugat apă curată de

robinet și s-a mai agitat 2 minute Mostrele s-au uscat la 105oC și s-au cicircntărit

Temperatura soluţiei de spălare a fost egală cu temperatura camerei (20 deg C)

32

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

FigIV7 Variația capacității de spălare față de conținutul de EDTA icircn soluția de lucru

Din grafic se observă că Na2EDTA contribuie la mărirea capacității de spălare Aceasta se

icircnticircmplă datorită reacției chimice care are loc icircn soluție

Na2EDTA fixează Ca2+ micșoricircnd duritatea apei ceea ce duce la mărirea gradului de curățare

IV34 Determinarea pH-lui

Pentru determinarea valorii pH-lui soluțiilor de lucru au fost luate soluţii de surfactant cu

următoarele concentraţii 0 1 25 5 75 10 EDTA respectiv pentru aceasta au fost

luate icircn balone de 500 ml 0 00068 00170 00341 00512 00034 g de EDTA şi acestora li

s-au adaugat cicircte 06140 grame de preparat cu un conținut de cocamidopropyl betaină egal cu

285 soluţiile au fost aduse la cotă cu apă dură de robinet Măsurările s-au efectuat de 3 ori

pentru a reduce eroarea rezultatul final s-a considerat media aritmetică a 3 determinări pH-ul a

fost măsurat la 20oC

33

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

FigIV8 pH-ul soluțiilor icircn dependență de conținutul de EDTA

Din grafic se observă că odată cu mărirea conținutului de Na2EDTA pH-ul soluției scade

Acest lucru se icircnticircmplă deoarece Na2EDTA fixează ionii de Ca2+ și Mg2+ din apă elibericircnd Na+ și

H+ Pe baza ionilor de H+ scade pH-ul soluției trecicircnd de la 719 la 678 unități de pH

34

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

CONCLUZIE

Studiind influența carbonatului de Na asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl

betainei am ajuns la următoarele concluzii

1) Na2CO3 acționează pozitiv asupra capacității de spumare icircnălțimea spumei fiind

direct proporțională cu concentrația carbonatului Concentrația de carbonat la care

soluția de lucru a manifestat rezultate satisfăcătoare a fost 5

2) Na2CO3 contribuie la mărirea stabilității spumei astfel că la adăugarea 1 Na2CO3 se

observă o creștere bruscă a stabilității concentrația optimă este 5 deoarece

creșterea de mai departe a concentrație nu duce la schimbări esențiale

3) Asupra capacității de spălare Na2CO3 influențează pozitiv observăndu-se o creștere la

adăugarea 1 și o valoare maximă la adăugarea 5 de carbonat

4) Carbonatul de natriu schimbă pH-ul soluției de la neutru la unul slab bazic Aceasta

se icircntimpla din cauza ionilor OH- eliberați icircn urma hidrolizei ce are loc icircn soluție

S-a stabilit că concentrația optimă de carbonat adăugat icircn soluția de lucru este 5 La

această concentrație s-au obșinut cele mai bune rezultate

Studiind influența Na2EDTA asupra proprietăților fizico-chimice a cocamidopropyl betainei

am ajuns la următoarele concluzii

1) Asupra capacității de spumare Na2EDTA influențează pozitiv obținicircndu-se o creștere

continuă pe parcursul măririi concentrației Icircnălțimea maximă s-a icircnregistrat la

concentrație de 10

2) Concentrația de Na2EDTA este direct proporțională cu stabilitatea spumei La

concentrația de 25 Na2EDTA stabilitatea a crescut brusc și nu s-a schimbat

esențial odată cu mărirea concentrației

3) Na2EDTA influențiază pozitiv asupra capacității de spălare datorită proprietții lui de

a se uni cu Ca și Mg din apă Na2EDTA dedurizează apa astfel contribuind la mărirea

capacității de spălare

4) Na2EDTA micțorează pH-ul soluțieiaceasta se icircnticircmplă datorită ionilor H+ eliberați

icircn soluție la interacțiunea Na2EDTA cu ionii de Ca2+ și Mg2+

Na2EDTA este o substanță care poate da reacții alergice de aceea trebuie folosită la o

concentrație cicirct mai mică Concentrația minimă la care s-au obținut rezultate

satisfăcătoare a fost 25

35

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

BIBLIOGRAFIE

1 Lupu A Substanțe tensioactive Curs București 1996 ndash 237p

2 Anastasiu S Detergenţi şi alţi agenţi activi de suprafaţă București 1959 ndash 364p

3 Vaicum L Biodegradabilitatea detergenților București 1971 ndash 253p

4 Абрамзон А Поверхностно-активные вещества 1981 ndash 305стр

5 Холмберг К Йёнссон Б Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных

растворах 2007 - 528стр

6 Николаев П Козлов Н Петрова С Основы химии и технологии производства

синтетических моющих средств Учебное пособие Иваново 2007 ndash 117 стр

7 Рабинович ВА Хавин ЗЯ Краткий химический справочник 1991 ndash 432стр

8 Бухштаб ЗИ Мельник АП Ковалев ВМ Технология синтетических моющих

средств 1988 -320 с

9 Izatt RM Christenser JJ Synthetic multidentantate macrocyclic compounds 1978 -

324 p

10 httpruswindrukataloghtml Amphotensid B4C

11 httpenwikipediaorgwikiEthylenediaminetetraacetic_acid

12 httpwwwxumukru синтетические моющие средства

13 ГОСТ 2256715 ndash 95 методы определения моющей способности

14 ГОСТ 225671 ndash 77 Методы определения пенообразующей способности

15 ГОСТ 225675 ndash 93 Методы определения концентрацииводородных ионов

36

Anexa 1

Capacitatea de spălare la diferite concentrații de Na2CO3

1Capacitatea de spălare la 0 Na2CO3

2Capacitatea de spălare la 1 Na2CO3

3Capacitatea de spălare la 25 Na2CO3

37

4Capacitatea de spălare la 5 Na2CO3

5Capacitatea de spălare la 75 Na2CO3

6Capacitatea de spălare la 10 Na2CO3

Anexa 2

Capacitatea de spălare la diferite concentrații de Na2EDTA

38

1Capacitatea de spălare la 0 Na2EDTA

2Capacitatea de spălare la 1 Na2EDTA

3Capacitatea de spălare la 25 Na2EDTA

39

4Capacitatea de spălare la 5 Na2EDTA

5Capacitatea de spălare la 75 Na2EDTA

6Capacitatea de spălare la 10 Na2EDTA

40

• I1 Actualitatea temei

4Capacitatea de spălare la 5 Na2CO3

5Capacitatea de spălare la 75 Na2CO3

6Capacitatea de spălare la 10 Na2CO3

Anexa 2

Capacitatea de spălare la diferite concentrații de Na2EDTA

38

1Capacitatea de spălare la 0 Na2EDTA

2Capacitatea de spălare la 1 Na2EDTA

3Capacitatea de spălare la 25 Na2EDTA

39

4Capacitatea de spălare la 5 Na2EDTA

5Capacitatea de spălare la 75 Na2EDTA

6Capacitatea de spălare la 10 Na2EDTA

40

• I1 Actualitatea temei

1Capacitatea de spălare la 0 Na2EDTA

2Capacitatea de spălare la 1 Na2EDTA

3Capacitatea de spălare la 25 Na2EDTA

39

4Capacitatea de spălare la 5 Na2EDTA

5Capacitatea de spălare la 75 Na2EDTA

6Capacitatea de spălare la 10 Na2EDTA

40

• I1 Actualitatea temei

4Capacitatea de spălare la 5 Na2EDTA

5Capacitatea de spălare la 75 Na2EDTA

6Capacitatea de spălare la 10 Na2EDTA

40

• I1 Actualitatea temei