امروزه شوینده های بهداشتی از مواد ضروری در زندگی به شمار می روند. برای همه افراد، در هر کجا که زندگی می کنند، با هر جایگاه اجتماعی و هر سن و سالی، مرتب بودن و زندگی در محیطی تمیز یک دغدغه فکری است. واژه “تمیز” بسته به عادت، تحصیلات و … برای افراد مختلف معنای متفاوتی دارد، اما حفظ یا احیای نظافت معمولا جزء اولویت های اصلی همه است و به مقدار قابل توجهی وقت و هزینه در جهت نظافت و تمیزی صرف می شود. تمیز نگه داشتن خانه از زمان باستان تاکنون دلیل غرور و افتخار برای خانه داران بوده است. این تمیزی شامل لباس، ظروف آشپزخانه، کف خانه، پنجره، دیوار، مبلمان، میز و غیره است.
در طی زمان محصولات بسیار متنوعی در بازار ظاهر شد تا مردم بهتر، سریع تر و با انرژی کمتر به تمیزی مورد نظر خود دست پیدا کنند. امروزه، هنوز هم نوع و کیفیت این محصولات در حال رشد است، خصوصا در کشورهای در حال توسعه، تعداد بیشتری از مردم امکان دسترسی به این محصولات لوکس که قبلا غیرقابل دسترسی بودند را پیدا می کنند. در کشورهای توسعه یافته مانند اروپا و آمریکای شمالی، بازار کالاهای خانگی هر چند با سرعتی کمتر هنوز در حال رشد است. علاوه بر بهره مندی اقتصادی حضور در این زمینه برای شرکت ها، مصرف کنندگان نیز از مزایای مهم اقتصادی اجتماعی آن بهره مند می شوند. صنعت مواد شوینده حداقل به اندازه علم پزشکی در بهبود وضعیت سلامتی انسان، با بهبود شرایط بهداشتی از طریق جلوگیری از بروز عفونت ها و شیوع بیماری ها موثر بوده است. یکی دیگر از مزایای مهم برای مصرف کننده، بهبود کیفیت زندگی است.
مواد شوینده و انواع آن
اصطلاح مواد شوینده (Detergents) با هدف بهداشتی برای مواد و یا محصولاتی به کار می رود که برای حذف مواد از سطح، به عنوان مثال، آلودگی از یک پارچه، مواد غذایی از یک ظرف یا باقیمانده های صابون از یک سطح سخت مورد استفاده قرار می گیرند.
توانایی یک ماده شوینده در انجام هر یک از این کارکردها به ترکیب فرمولاسیون، شرایط استفاده، ماهیت سطحی که شوینده برای آن مورد استفاده قرار می گیرد و ماهیت ماده ای که باید از بین برود، بستگی دارد. ارزیابی مواد به کار رفته در فرمولاسیون جهت کنترل کیفی محصول با استفاده از روش های مختلف آنالیز مواد شوینده امکان پذیر می باشد.
رایج ترین و شناخته شده ترین مواد شوینده بهداشتی، مواد پاک کننده خانگی و مراقبت های شخصی است. این محصولات را می توان به چهار دسته کلی دسته بندی کرد.
- مواد شوینده برای شستشوی لباس که به شکل پودر، مایع، قرص و یا ژل جهت شستشوی لباس برای از بین بردن خاک و لکه ها و همچنین توانایی حفظ سفیدی و درخشندگی استفاده می شوند.
- محصولات مربوط به شستشوی ظروف که این دسته شامل مواد شوینده مخصوص ماشین ظرف شویی و شستشو با دست هستند و به طور معمول به شکل مایع، ژل، پودر یا قرص تهیه می شوند. محصولات شستشوی ظرف دستی نباید حاوی مواد آسیب زننده به پوست باشد. محصولات مربوط به ماشین ظرف شویی فرمولاسیون متفاوتی دارد و حاوی ترکیباتی جهت کاهش سختی آب و کم کننده کشش سطحی آب و … می باشد.
- محصولات تمیزکننده خانگی، این گروه از شوینده های بهداشتی نیز به شکلهای گوناگون مایع، پودر، ژل و … تولید می شوند و برای مقاصدی مانند پاک کننده سطوح، سفیدکننده، جرم گیری سطوح و شیر آلات، پاک کننده همه کاره و … استفاده می شوند.
- محصولات بهداشت شخصی، این دسته شامل شوینده های دست و بدن، شامپوها، حالت دهنده ها و خمیر دندان می شود که به شکل قالب، مایع و ژل مورد استفاده قرار می گیرند.
روش های آنالیز مواد شوینده
در هر یک از این دسته بندی ها محصولاتی با ترکیبات خاص بر اساس نیاز مورد نظر، ذائقه ی مصرف کننده، محدودیت های هزینه ای، مقررات زیست محیطی و دستورالعمل های ایمنی برای انسان، فرموله می شوند. اندازه گیری کیفی و کمی اجزاء تشکیل دهنده این محصولات به جهت آگاهی از وجود و مقدار آنها و همچنین عدم وجود مواد شیمیایی آسیب زا ( برا ساس نوع و کاربرد محصول) مطابق استاندارد های مورد نظر، نیازی ضروری است. که این مهم به کمک روش های آنالیز شیمیایی قابل دستیابی می باشد. عموما جهت اندازه گیری های مربوطه روش های شیمی کلاسیک ( شیمی تر) یا روش های دستگاهی نظیر کروماتوگرافی مایع با کارآیی بالا، کروماتوگرافی تعویض یونی، جذب اتمی، نشر اتمی با پلاسمای جفت شده القایی و … به کار گرفته می شوند.
آنالیز کامل یک فرمولاسیون ماده شوینده کاری سخت است، که نیاز به دانش ویژه و استفاده از همه ی تکنیکهای آنالیز کلاسیک و دستگاهی مدرن دارد.
برای شناسایی مناسب کلیه مواد تشکیل دهنده، حتی آزمایشگاه های تخصصی نیز باید با متخصصان تولید محصول همکاری نزدیکی داشته باشند. چنین آنالیز هایی به ساعت ها کار آزمایشگاهی نیاز دارد و این به معنی صرف هزینه زیادی است.
در ادامه مواد شیمیایی مورد استفاده در برخی از فرمولاسیون های شوینده های بهداشتی آورده شده است.
- قرص ماشین ظرف شویی به عنوان نمونه می تواند حاوی تری سدیم سیترات، سدیم کربنات، سدیم بی کربنات، سدیم پلی کربوکسیلات، سدیم پربورات، سدیم فسفونات، پلی اتیلن گلیکول و … باشد.
- مایع ظرف شویی با دست حاوی آلکیل سولفونات، سیتریک اسید، ترکیبات معطر و … می باشد.
- سفید کننده قوی حاوی سدیم پرکربنات، تترا استیل اتیلن دی آمین (TAED) و سورفکتانت آنیونی و غیر یونی، سیلیکات ها، پلی کربوکسیلات ها و آنزیم ها می تواند باشد.
- پاک کننده همه کاره مایع میتواند حاوی سورفکتانت ها (آلکان سولفونات ها، آلکیل بنزن سولفوناتها، آلکیل پلی گلوکزید و …)، تری سدیم سیترات، سدیم فسفونات، اتانول، بوتیل گلیکول اتر و برخی اجزائ دیگر می باشد.
- پاک کننده شیشه عموما می تواند حاوی سورفکتانت های آنیونی یا غیر یونی، اتانول آمین ها، آمونیاک، اتانول، ترکیبات خوش بو کننده و ترکیبات رنگ دهنده باشد.
آنالیز مواد شوینده یا آنالیز شوینده های بهداشتی از پارامترهای مهم در کنترل کیفی مواد شوینده به شمار می روند. روش های آنالیزی نه تنها در اندازه گیری خواص مختلف شیمیایی و فیزیکی نقش اساسی دارند بلکه برای اندازه گیری باقیمانده مواد شوینده در نمونه های مختلف نیز به کار می روند.
ارزیابی های اولیه نمونه
در ارزیابی های اولیه خصوصیات فیزیکی مایع و پودر تعیین می شود و داده های پایه فرمولاسیون مورد ارزیابی قرار می گیرد.
تعیین pH
pH یک نمونه شوینده با استفاده از الکترود شیشه ای تعیین pH اندازه گیری می شود. و مقدار آن در محلول 1 درصد وزنی/ حجمی از نمونه در آب دیونیزه برای نمونه جامد و در محلول اصلی برای نمونه مایع اندازه گیری می شود.
ویسکوزیته
اندازه گیری ویسکوزیته محصولات مایع را می توان با روش های مختلفی انجام داد. ویسکومتر اندازه گیری توپ در حال سقوط (ویسکوزیمتر هاپلر)، همچنین ویسکوزیمتر Ubelode و ویسکوزیمتر چرخشی ابزارهای رایج در این زمینه هستند. نتیجه بر حسب پاسکال ثانیه گزارش می شود (گرانروی پویا ƞ).
دانسیته
دانسیته مواد شوینده مایع یا خمیر را می توان با پیکنومتر تعیین کرد؛ البته چگالی سنج از نوع نوسانی راحت تر و بسیار سریع تر است. چگالی Dt برحسب گرم در میلی لیتر یا لیتر در دمای مشخص گزارش می شود.
دانسیته ظاهری
چگالی ظاهری بیانگر جرم توده در مواد شوینده پودری می باشد. برای تعیین آن، یک ظرف با حجم مشخص (معمولا 500 میلی لیتر) از ماده پودری مورد آزمون پر می شود. جرم پودر پر شده در ظرف با توزین مشخص می شود. نتیجه بر حسب گرم در لیتر محاسبه و گزارش می شود.
توزیع اندازه ذرات
توزیع اندازه ذرات مواد شوینده پودری با استفاده از الک ها اندازه گیری می شود. صد گرم ماده شوینده پودری بر روی دستگاه حاوی الک ها ریخته می شود با لرزش دستگاه غربال می شوند. توزیع اندازه ذرات برحسب درصد در هریک از الک ها که دارای مش مشخص هستند محاسبه می شود.
سایر آزمون ها
از سایر آزمون ها که برای تعیین ویژگی های عمومی شوینده انجام می شود می توان به تعیین نسبت مواد جامد به فرار، مقدار مواد محلول و نا محلول در آب، مواد محلول و نا محلول در اتانول و قلیائیت که مطابق دستورالعمل های استاندارد انجام می گیرد، اشاره کرد.
آزمون های کیفی و کمی متفاوتی با به کارگیری شیمی تر ( شیمی کلاسیک)، روشهای رنگ سنجی و یا ابزارهای نوین دستگاهی برای بدست آوردن یک برآورد اولیه از ترکیب شیمیایی یک ماده شوینده قابل انجام می باشد. استفاده از این روش ها اطلاعات کیفی و کمی مناسبی را با صرف هزینه کم حاصل می کند.
تشخیص وجود سورفاکتانت آنیونی یا کاتیونی موجود در نمونه با استفاده از روش های رنگ سنجی امکانپذیر می باشد. همچنین بررسی وجود اوره، ترکیبات حاوی بور کربناتها و … به روش های نسبتا ساده و ارزان با معرف های مناسب و با هزینه کم در نمونه های مواد شوینده قابل انجام می باشد.
استفاده از دستگاه IR برای تعیین گروه های عاملی موجود در نمونه در مقایسه با یک نمونه استاندارد و یا گرفتن طیف NMR نمونه که اطلاعات کیفی ساختاری خوبی از نمونه شوینده مورد بررسی به ما می دهد از موارد به کارگیری ابزارهای نوین دستگاهی می باشد.
روش های استاندارد آنالیز شوینده های بهداشتی
دستورالعمل های استاندارد زیادی در مورد شناسایی کمی و کیفی اجزاء تشکیل دهنده شوینده ها موجود می باشد. برخی از آنها در ادامه آورده شده است.
- آنالیز شوينده های فرموله شده – قسمت 1 : روشهاي آزمون کیفی BS 3762-2: 2011
- آنالیز شوينده های فرموله شده – قسمت 3-9 : اندازه گیری مقدار صابون BS 3762-3.9: 2009
- آنالیز شوينده های فرموله شده قسمت – 3- 11 : اندازه گیري مقدار فرمالدهید آزاد BS 3762-3.11: 2011
- آنالیز شوينده هاي فرموله شده قسمت – 3-12: اندازه گیري مقدار آمونیاک BS 3762-3.12: 2011
- آنالیز شوينده هاي فرموله شده قسمت – 3-14: اندازه گیري مقدار کربنات BS 3762-3.14: 2011
- آنالیز شوينده هاي فرموله شده قسمت – 3-16: اندازه گیري مقدار کلرید BS 3762-3.16: 1985
- آنالیز شوينده های فرموله شده قسمت – 3- 17 : اندازه گیري مقدار اکسیژن فعال BS 3762-3.17: 1998
- آنالیز شوينده هاي فرموله شده قسمت – 3-24: اندازه گیري مقدار الکل هاي با جرم مولکولی پايین BS 3762-3.24: 2011
- آنالیز شوينده های فرموله شده قسمت – 3- 25 : اندازه گیري مقدار آب و مواد فرار BS 3762-3.25: 2011
- آنالیز شوينده های فرموله شده قسمت – 4 -1 : تعیین نقطه شفافیت شوينده هاي مايع BS 3762: 4.1: 2011
- مواد فعال در سطح پودرهای شوينده – اندازه گيري کل سيليس – روش وزني ISO 8215:1985
- مواد فعال در سطح پودر های شوينده – اندازه گيري ميزان سولفات معدني – روش وزني ISO 8214: 1985
- عوامل فعال در سطح شوينده ها – اندازه گيري مقدار ماده فعال كاتيونی – قسمت 1: ماده فعال كاتيونی با جرم مولكولی پايين (بين 200 و 500) ISO 2871-2 :2010
- مواد فعال در سطح پودرهای شوينده – اندازه گيري كل بور روش تيتراسيون ISO 6835:1981
- پاك كننده های ظرفشويي دستی – راهنماي تعيين پايداري كف ASTM D4009-92
- مواد فعال سطحی – اندازه گیري مواد فعال سطحی آنیونی و صابونها در شوينده ها و پاک کننده ها تیتراسیون دو فازي – پتانسیومتري روش آزمون EN 14669:2005
- مواد شوينده آلکیل دار روش آزمون ASTM D 1569 : 2005
- سديم سيليكات مورد مصرف در پودرهاي شوينده ويژگيهاي و روشهاي آزمون ( 3334 استاندارد ملی)
- مایع و ژل ظرف شویی- ویژگی ها و روش های آزمون 2288 (استاندارد ملی)
