常用洗涤剂的研究

常用洗涤剂的研究

洗涤剂是人们日常生活中不可或缺的添加剂。从古代开始，人们就研究洗涤剂。人类使用天然植物（如竹角、菩萨）来洗洗货、草灰和现代洗涤剂。人们从1954年开始生产和使用合成洗护剂。另一方面，中国的合成洗护剂研究始于20世纪50年代初。随着历史的发展和社会的进步，清洁和纺织品的使用已经成为反映人们思想和物质生活水平的重要组成部分。1986年，日本人均使用9.6kg洗涤剂，欧洲和美国达到21.2kg以上。1洗涤剂中的有害物质及其毒性1.11.1.1液体洗涤剂的原料洗涤剂主要由表面活性剂和各种洗涤助剂,如络合剂、增白剂、增稠剂、柔软剂、抗静电剂、增溶剂、抗氧化剂、杀菌防腐剂、酶制剂、香精、色素和营养物质组成,它们按照一定的比例加工制成各种洗涤剂.目前市售洗涤剂品种较多,添加剂及原料各不相同.如美国最有名的“Tide”液体洗涤剂就同时含有碱性蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶.再如洗衣粉,洗衣粉中的表面活性剂是烷基磺酸钠(LAS),含量为20%—30%,三聚磷酸钠,硅酸钠三种助剂共占总质量的20%—30%,硫酸钠含量为40%—50%,另外还有荧光增白剂和香精等1.1.2超标准的有害物质洗涤剂用时溶于水.一般洗涤剂的主要原料毒性并不大,但是有些原料本身或者其中某些有害物质超过国家规定的标准,如洗涤剂中含有过量金属铝、汞、砷;在生产过程中从管道或储存器中会溶出铝、砷等有害物质,造成金属超量.人们在使用洗涤剂时,要直接与其接触,久而久之,就会引起金属中毒现象.1.21.2.1对人体造成的危害洗涤剂可能会因存放不当而污染,也可能因存放时间超过保质期而使微生物在洗涤剂中繁殖,一些有害微生物通过皮肤进入人的机体,危害人体健康,或对人体造成潜在的危害.比如餐具洗涤剂中含有对人体有害的甲醇和荧光增白剂等,如果不小心使过量的甲醇吸入体内,则会引起失明,严重者会导致死亡.另外,1990年中国科学院有关研究人员对国产10种洗衣粉进行了对蝌蚪红细胞微核率影响的致突变研究,结果表明10种洗衣粉中,8种洗衣粉有致突变性可疑.且在受测试的10种洗衣粉诱发蝌蚪的微核中,均出现有大和小两类微核.可见,洗衣粉既能诱发染色体损伤,也能使纺锤体中毒.1.2.2洗涤剂对水的生态环境影响的意义洗涤剂易被土壤吸附,并污染地下水.在污水中洗涤剂的生物学效应更加复杂,除组成洗涤剂各种化学物质本身固有毒性外,还有经过生物降解或代谢后的产物对生物的毒害效应.此外,它们还对锌有加合作用,对铜和汞有协同作用,各种化学物质之间还有增强作用,使毒性加大.因此,研究洗涤剂对生态环境,尤其是水的生态环境影响具有实际意义.1.2.3烷基苯磺酸盐(laralgenezesulp根)我国目前洗衣粉的主要原料是LAS、STPP、硅酸钠、芒硝、泡花碱和羧甲基纤维素等.洗衣粉的品种很多,所含的化学物质不尽相同,因此,对洗衣粉的毒理学研究更具必要性.目前市场上广泛出售的中性洗涤剂烷基苯磺酸盐(Alkylbenzene—sulfonate),通常称为ABS,也是最早的洗涤剂.这种洗涤剂的烷基有12个碳,又叫十二烷基苯磺酸盐(Dodencylbenzenesulfonate),故又称DBS,在世界上应用最广.这种洗涤剂因为是带有甲基支链的异烷烃,存在着很难被微生物分解的重碳原子,在环境中十分稳定,排入江河水体后,待分解90%大约要一个月时间,残留的洗涤剂会在水体积蓄并形成泡沫,使水中溶氧量减少,造成公害.后来终于想出办法,将ABS改进结构,研制了烷基苯磺酸盐(LinearAlkybenezeSulfonate),即LAS.相对于ABS而言,它不易在水体积蓄而引起泡沫污染,但它积到一定量的时候,仍会造成污染.1.2.4水体富营养化效应洗涤剂中含有大量的含磷物质.当洗涤污水排入江河时,导致水体中磷元素含量骤增,从而引起藻类大量繁殖,造成水体富营养化.人离不开化学,可化学在给人类造福的同时,也带来了许多危害.洗涤剂中的各种化学成分都有一定的毒副作用,ABS和LAS给我们的生活环境带来了巨大的危害,含磷洗涤剂也时刻在威胁着人类的生存环境.因此我们必须要正确面对并认真地考虑和研究洗涤剂对环境的污染问题及其防治措施.2洗涤剂对环境的污染严重随着人们生活水平的提高,家庭洗衣机的普遍使用,洗涤剂的消耗量逐渐增加,生活污水也随之而增多,而且不经处理就随意排放,对环境造成很大的污染.2.1abs含量对鱼类的影响ABS和LAS在水中不易降解,因而排入水中的ABS会使鱼类中毒.当水中的ABS或LAS的含量达到100mg/l时,就会引起鱼类死亡和致畸形.据报道2.2排出口至下游水洗涤剂和肥皂在水体中含量0.5mg/l的时候,水中就会漂浮起泡沫.使水不能与空气直接接触,从而使水中的溶氧量减少,对水生生物造成危害.未经处理的污水,排出口至下游时,因其超过限量,引起的泡沫带会达1km以上.近处泡沫高度可达到几十厘米.所造成的危害可谓大矣.使用LAS后,因降解率高而使泡沫减少,但不可能完全没有,所以对环境还是会产生一定的污染.水体受到污染后会直接影响了自然界的生态平衡,而且同时也影响了人类的娱乐活动.另外,由于洗涤剂的生物降解,消耗水中溶解氧,使水中含氧量降低以致耗尽,同时也会引起一定的环境问题.1970年日本琵琶湖等封闭水域出现了水藻疯长,鱼类死亡现象.2.3富营养化系统的利用三聚磷酸盐是洗涤剂中的优良助剂.含量高达30%——50%,这么多的磷随着洗涤污水排入水域中,使水中浮游生物繁殖所需要的碳、氮、磷等营养元素增加,造成湖泊、海湾的水体富营养化.而在适宜的光照、温度和具备充分营养物质的条件下,天然水体中的藻类进行光合作用,合成本身的原生质,反应为:106CO由以上分析可知,到目前为止,洗涤污水对环境已经造成了严重的危害.随着工业的发展,人们物质生活水平的进一步提高,人们对洗涤剂的使用量将会越来越大,因此洗涤污水对环境的污染也会随之而加重,面临着这样日益深刻的问题,怎能不唤起世人对环境保护问题的关注.3洗衣粉有害的预防和处理洗涤剂虽然能够对环境造成一定程度的危害,但这种危害并不是不可以遏制和征服的.目前人们正在研究此类问题,并采取了一些有效措施.3.1生物法去磷法一般磷的去除主要有物化法和生物法两种.物化法包括化学沉淀法、流化床结晶法、离子交换法和吸附法等.但是,物化法去磷要消耗大量的能源和化学药剂,并会产生大量的化学污泥.为此,人们积极寻求一种廉价易行的替代方法.这就是生化法去磷——利用活性污泥中的某些微生物,将磷转化为微生物自身的物质,从而将污水中的磷去除.生物法去磷与物化法去磷相比有其独特的优点:生物法去磷能耗低,去磷效果好,操作方便,可减少化学污泥量等.它在现代污水处理中正占据着越来越重要的地位.2.2开发洗涤剂和洗涤剂我门可以寻找一种可以代替磷酸盐的物质来合成洗涤剂.例如:三醋酸胺钠、柠檬酸钠、乙二胺四乙酸钠和沸石等.但三醋酸胺钠的效果也并不十分可佳.虽然使用三醋酸钠可以满足磷酸盐的作用,但因为它能和汞、铅、镉、砷生成配合物,而导致这些金属溶解进入水体,同时它还有致癌性和致畸性.所以还是用柠檬酸钠和沸石更好.或者使用三级水处理磷酸盐,仍使用含磷洗涤剂以保证洗涤剂的质量亦可.另外,开发洗涤后产生的生活污水对环境和自然生态的影响最小,生产出与环境友好的绿色产品.在洗涤剂配方中尽可能地使用生物降解性最好,对硬水不敏感的表面活性剂,如脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES),α-烯烃磺酸盐(ADS),α-磺基脂肪酸甲酯单钠盐(α-S-TAMe),烷基多苷(APG),N-烷基-N-甲基葡萄糖胺(MeGA)等,部分代替LAS以降低配方中助剂用量,同时保持优良的去污力.3.33.3.1级生化工程处理,既满足农田所需要的水分,又符合环境把富含氮、磷的污水用于农田灌溉,这样既满足了农田所需要的水分,同时又减少了环境污染,一举两得.况且土壤处理比二级生化工程处理更彻底.3.3.2利用生物工程在含氮、磷的污水中种植水生植物,如芦苇、蒲草等,这些植物的生长能够吸附、吸收氮、磷等成分.既满足了植物生长所需要的氧分,同时还制约了浮游藻类生长,净化水质,也起到了事半功倍的效果.利用生物工程技术,还可以在近海岸人工绿化,种植灌木林等.防止水土流失.3.