Bleekmiddel

Achtergrond

Bleekmiddel is een chemische verbinding die is afgeleid van natuurlijke bronnen die worden gebruikt om stoffen witter te maken. Bleekmiddel werkt door het proces van oxidatie, of de wijziging van een verbinding door de introductie van zuurstofmoleculen. Een vlek is in wezen een chemische verbinding, en de toevoeging van bleekmiddel breekt de moleculen af ​​in kleinere elementen zodat ze van de stof worden gescheiden. Wasmiddel en het roeren van de wasmachine versnellen het reinigingsproces. De desinfecterende eigenschappen van bleekmiddel werken op dezelfde manier:ziektekiemen worden afgebroken en onschadelijk gemaakt door de introductie van zuurstof. In de industrie worden verschillende vormen van bleekmiddel gebruikt om materialen zoals papier . wit te maken en hout, hoewel het meeste bleekmiddel wordt gebruikt om textiel te wassen.

Geschiedenis

Mensen bleken al eeuwenlang stoffen; oude Egyptenaren, Grieken en Romeinen gebleekte materialen. Al in 300 v. Chr. , natriumcarbonaat, bereid uit verbrand zeewier, werd gebruikt om doek schoon te maken en wit te maken. Tijdens de middeleeuwen perfectioneerden de Nederlanders het bleken van stoffen in een proces dat crofting wordt genoemd, waarbij stoffen over grote velden werden uitgespreid voor maximale blootstelling aan zonlicht. Textielfabrieken tot in Schotland verscheepten hun materiaal voor dit bleken naar Nederland. De praktijk verspreidde zich snel door heel Europa en bleekvelden werden al in 1322 gedocumenteerd in Groot-Brittannië. In 1728 werd een bleekbedrijf met Nederlandse methoden actief in Galloway, Schotland. Bij dit proces werden de stoffen enkele dagen in een loogoplossing gedrenkt, vervolgens "gesmolten" of schoongewassen. De weefsels werden vervolgens wekenlang op het gras uitgespreid. Dit proces werd vijf of zes keer herhaald totdat de gewenste witheid was bereikt. Vervolgens werd de stof behandeld met zure melk of karnemelk, en opnieuw bucked en crofted. Deze methode was langdurig en vervelend, en het monopoliseerde grote stukken land die voor landbouw hadden kunnen worden gebruikt.

Laat in de 18e eeuw ontdekten wetenschappers een chemische stof die hetzelfde effect had als croften, maar veel snellere resultaten opleverde. In 1774 ontdekte de Zweedse chemicus Karl Wilhelm Scheele het chemische element chloor, een zeer irriterend, groen-geelachtig gasvormig halogeen. In 1785 ontdekte de Franse wetenschapper Claude Berthollet dat chloor een uitstekend bleekmiddel in stoffen was. Sommige exploitanten van fabrieken probeerden hun weefsels bloot te stellen aan chloorgas, maar het proces was zo omslachtig en de dampen waren zo sterk dat deze pogingen al snel werden gestaakt.

In de buurt van Parijs, in de stad Javel, begon Berthollet een kleine fabriek voor de vervaardiging van een nieuw product genaamd "Eau de Javelle". Het bleekpoeder bestond uit kalium (natriumcarbonaat) dat chloorgas had geabsorbeerd. In 1799 werd een ander bleekpoeder uitgevonden door de Schotse chemicus Charles Tennant. In de beginjaren van de industriële revolutie werd zijn gepatenteerde kalkpoeder veel gebruikt om een ​​verscheidenheid aan stoffen en papierproducten wit te maken. Om het bleekpoeder te maken, werd gebluste kalk (met water behandeld kalk) dun uitgesmeerd over de betonnen of loden vloer van een grote ruimte. Chloorgas werd de kamer in gepompt om door de kalk te worden opgenomen. Hoewel het een effectieve witmaker was, was het chemisch onstabiel. Het was De grondstoffen voor het maken van huishoudbleekmiddel zijn chloor, bijtende soda en water. Het chloor en de bijtende soda worden geproduceerd door gelijkstroom door een natriumchloridezoutoplossing te voeren in een proces dat elektrolyse wordt genoemd. algemeen gebruikt tot rond de Eerste Wereldoorlog, toen vloeibare chloor- en natriumhypochlorietoplossingen - de voorlopers van modern huishoudelijk bleekmiddel - werden geïntroduceerd. Rond deze tijd ontdekten onderzoekers dat het injecteren van zout water met elektrische stroom brak de zout (natriumchloride) moleculen af ​​en produceerde een verbinding genaamd natriumhypochloriet. Deze ontdekking maakte de massaproductie van natriumhypochloriet of chloorbleekmiddel mogelijk.

Soorten bleekmiddel

Tegenwoordig wordt bleekmiddel in bijna elk huishouden aangetroffen. Het maakt stoffen witter en verwijdert vlekken door een chemische reactie die de ongewenste kleur afbreekt in kleinere deeltjes die gemakkelijk kunnen worden verwijderd door te wassen. De twee soorten huishoudbleekmiddel zijn chloorbleekmiddel en peroxidebleekmiddel. Peroxidebleekmiddel werd in de jaren vijftig geïntroduceerd. Hoewel het helpt bij het verwijderen van vlekken, vooral bij hogere wastemperaturen, zal het de meeste gekleurde materialen niet bleken en weefsels niet verzwakken, net als natriumhypochlorietbleekmiddel. Peroxidebleekmiddel desinfecteert niet en wordt vaak toegevoegd aan wasmiddelen die worden geadverteerd als kleurveilig. Het heeft ook een langere houdbaarheid dan chloorbleekmiddel. Peroxidebleekmiddel wordt vaker gebruikt in Europa, waar wasmachines worden vervaardigd met inwendige verwarmingsspiralen die de watertemperatuur tot het kookpunt kunnen verhogen.

De meest voorkomende vorm van huishoudbleekmiddel in de VS is chloorbleekmiddel. Het is het meest effectief bij het verwijderen van vlekken en het desinfecteren van stoffen. Chloorbleekmiddel is goedkoop te vervaardigen en effectief bij zowel warme als hete wastemperaturen. Het heeft echter sterke chemische eigenschappen die textielvezels kunnen verzwakken.

De desinfecterende eigenschappen van chloorbleekmiddel kunnen ook buiten de was goed van pas komen. Chloorbleekmiddel desinfecteert drinkwater waar grondwaterverontreiniging is opgetreden, omdat het een krachtig kiemdodend middel is. Het werd voor het eerst gebruikt om drinkwater te zuiveren in het Croton Reservoir in New York City in 1895, en is door de overheid goedgekeurd voor het zuiveren van apparatuur in de voedingsindustrie. In de afgelopen jaren is bleekmiddel gepromoot door gezondheidsactivisten in de gemeenschap als een goedkope methode om de naalden van intraveneuze drugsgebruikers te desinfecteren.

Grondstoffen

De grondstoffen voor het maken van huishoudbleekmiddel zijn chloor, bijtende soda en water. Het chloor en de bijtende soda worden geproduceerd door gelijkstroom door een natriumchloridezoutoplossing te voeren in een proces dat elektrolyse wordt genoemd. Natriumchloride, gewoon keukenzout, komt uit mijnen of ondergrondse putten. Het zout wordt opgelost in heet water om een ​​zoutoplossing te vormen, die vervolgens wordt behandeld op onzuiverheden voordat het in de elektrolysecel wordt omgezet.

Het fabricageproces

De vervaardiging van natriumhypochlorietbleekmiddel vereist verschillende stappen. Alle stappen kunnen worden uitgevoerd in één grote productiefaciliteit, of het chloor en de natronloog kunnen van verschillende fabrieken naar de reactorlocatie worden vervoerd. Zowel chloor als natronloog zijn gevaarlijke chemicaliën en worden vervoerd volgens strikte voorschriften.

De componenten voorbereiden

• 1 Natronloog wordt meestal geproduceerd en verzonden als een geconcentreerde 50% oplossing. Op de plaats van bestemming wordt deze geconcentreerde oplossing verdund met water om een ​​nieuwe 25%-oplossing te vormen.
• 2 Warmte ontstaat wanneer het water de sterke natronloog verdunt. De verdunde natronloog wordt gekoeld voordat deze wordt omgezet.

De chemische reactie

• 3 Chloor en de natronloog reageren tot natriumhypochlorietbleekmiddel. Deze reactie kan plaatsvinden in een batch van ongeveer 14.000 gallons of in een continue reactor. Om natriumhypochloriet te creëren, wordt vloeibaar of gasvormig chloor door de natronloogoplossing gecirculeerd. De reactie van chloor en natronloog is in wezen onmiddellijk.

Koelen en zuiveren

• 4 De bleekoplossing wordt vervolgens afgekoeld om ontleding te helpen voorkomen.
• 5 Vaak wordt dit afgekoelde bleekmiddel bezonken of gefilterd om onzuiverheden te verwijderen die het bleekmiddel kunnen verkleuren of de ontbinding ervan kunnen katalyseren.

Verzending

• 6 Het afgewerkte natriumhypochlorietbleekmiddel wordt naar een bottelarij vervoerd of ter plaatse gebotteld. Bleekmiddel voor huishoudelijk gebruik is typisch 5,25% natriumhypochloriet in een waterige oplossing.

Kwaliteitscontrole

In de bleekfabriek wordt de uiteindelijke natriumhypochlorietoplossing door een reeks filters geleid om eventuele overgebleven onzuiverheden te verwijderen. Het is ook getest om er zeker van te zijn dat het precies 5,25% natriumhypochloriet bevat. Veiligheid is een primaire zorg in fabrieken vanwege de aanwezigheid van vluchtig chloorgas. Wanneer het chloor buiten de reactorfaciliteit wordt geproduceerd, reist het in vloeibare vorm in speciaal ontworpen spoorwegketelwagens met dubbele wanden die bij een ontsporing niet scheuren. Bij aankomst in de fabriek wordt het vloeibare chloor vanuit de ketelwagens in het opslagvat gepompt. Als veiligheidsmaatregel hebben de ketelwagens afsluiters die werken in combinatie met een chloordetectiesysteem. In het geval van een chloorlek activeert het detectiesysteem een ​​apparaat op de tank dat de overdracht van de vloeistof automatisch stopt in 30 seconden.

Binnen de faciliteit zijn chloorvaten ondergebracht in een afgesloten ruimte die een autoschuur wordt genoemd. Deze afgesloten ruimte is voorzien van luchtwassers om eventueel ontsnapt chloorgas, dat schadelijk is voor mens en milieu, te verwijderen. De vacuümachtige scrubber inhaleert eventueel chloorgas uit de afgesloten ruimte en injecteert het met bijtende soda. Dit verandert het in bleekmiddel, dat wordt opgenomen in het productieproces. Ondanks deze voorzorgsmaatregelen worden er regelmatig veiligheids- en brandoefeningen gepland voor het fabriekspersoneel.

Speciale overwegingen bij
verpakking

Huishoudelijk natriumhypochlorietbleekmiddel werd in 1909 aan Amerikanen geïntroduceerd en verkocht in stalen containers en vervolgens in glazen flessen. In het begin van de jaren zestig bracht de introductie van de plastic kan een goedkoper, lichter en onbreekbaar verpakkingsalternatief. Het verlaagde de transportkosten en beschermde de veiligheid van de werknemers die betrokken waren bij de verzending en behandeling. Bovendien liet het dikke plastic geen ultraviolet licht toe om het bleekmiddel te bereiken, wat de chemische stabiliteit en effectiviteit ervan verbeterde. In de afgelopen jaren zijn plastic containers echter een zorg voor het milieu geworden vanwege de tijd die het materiaal nodig heeft om op een stortplaats te ontbinden. Veel bedrijven die afhankelijk zijn van plastic verpakkingen, waaronder bleekmiddelfabrikanten, zijn begonnen de hoeveelheid plastic in hun verpakkingen te verminderen of gerecyclede kunststoffen te gebruiken. In het begin van de jaren negentig introduceerde Clorox post-consumer harsen (PCR) in zijn verpakkingen. De nieuwere flessen zijn een mengsel van nieuw polyethyleen met hoge dichtheid (HDPE) en 25% gerecycled plastic, voornamelijk van doorzichtige flessen van het type melkkan.

Consumentenveiligheid

De bleekindustrie kwam in de jaren zeventig onder vuur te liggen toen het publiek zich zorgen maakte over de effecten van huishoudelijke chemicaliën op de persoonlijke gezondheid. Dioxine, een kankerverwekkend bijproduct van chemische productie, wordt vaak aangetroffen in industriële producten die worden gebruikt om papier en hout te bleken. In zijn uiteindelijke gebottelde vorm bevat het gewone natriumhypochlorietbleekmiddel geen dioxines omdat chloor in een gasvormige toestand moet zijn om dioxinen te laten bestaan. Er kan zich echter chloorgas vormen wanneer bleekmiddel in contact komt met zuur, een ingrediënt in sommige toiletpotreinigers, en de etiketten op huishoudbleekmiddel bevatten specifieke waarschuwingen tegen een dergelijke combinatie.

Naast het gevaar van dioxinen, maken consumenten zich ook zorgen over de toxiciteit van chloor in natriumhypochlorietbleekmiddel. Het wasproces deactiveert echter het potentieel giftige chloor en veroorzaakt de vorming van zout water. Nadat het spoelwater via de huishoudelijke afvoer in het watersysteem is gekomen, verwijderen gemeentelijke waterfiltratie-installaties de resterende sporen van chloor.