Экология и бытовая химия

«Как смягчить воду», или что такое комплексообразователи

Posted in Без рубрики | Сентябрь 12th, 2011

«Как смягчить воду», или что такое комплексообразователи

Комплексообразователи – атомы или ионы, имеющие вакантные орбитали. Способность к комплексообразованию возрастает с увеличением заряда иона и уменьшением его размера. К наиболее распространенным комплексообразователям относятся ионы d-элементов VII, VIII, I и II групп периодической таблицы элементов. К числу лигандов относятся простые анионы, такие как F^- , СI^-, Вr^-, I^-, S^2-, сложные анионы, например CN^–, NCS^–, NO₂^-) , молекулы, например Н₂О, NH₃, C. Ионы или отдельные атомы ионов и молекул лигандов имеют неподеленные пары электронов. В зависимости от того, какое число вакантных орбиталей у комплексообразователя занимают лиганды, они подразделяются на монодентантные (одна орбиталь), например NН₃, СI^-, бидентантные, например N₂H₄или En, полидентантные, например этилендиаминтетрауксусная кислота (ЕДТА), являющаяся шестидентантным лигандом.

Дадим характеристику основным комплексонам:

Фосфаты – соль белого цвета, гигроскопичная. Плавятся без разложения, термически устойчивые. Хорошо растворимые в воде, гидролизуются по аниону, создают в растворе сильнощелочную среду. Реагируют в растворе с цинком и алюминием. Вступают в реакции ионного обмена. Считаются одними из эффективных и дешевых комплексонов, значительно повышает моющую способность стирального порошка. Оказывает негативное воздействие на экологию (читайте статью «Почему бесфосфатный стиральный порошок»).
Дисиликат натрия – Na₂Si₂O₅ или Na₂O 2SiO₂—представляет собою натриевый силикат, отвечающий по составу метабикремневой кислоте, существует в различных агрегатных состояниях. Многими производителями используется для замены фосфатов, очень распространен в природной среде и не оказывает негативного воздействия на природу. Для того чтобы стиральный порошок был эффективным дисиликат натрия вводят в процентном отношении 15-55%. Но есть свои минусы и очень существенные: как сам по себе так и в разных химических реакциях может создавать твердые растворы, оседать на тканях и соответственно накапливаться. В результате ткань со временем сереет, стает менее прочной и быстрее изнашивается.
Цеолиты – многие производители экологической бытовой химии, в частности европейские, в основном используют цеолиты, это минералы, которые имеют пористую структуру и способен сорбировать, тоесть впитывать в себя катионы и молекулы различных веществ. Но здесь также есть свои минусы: абсорбируется на волокнах тканей и тем самым со временем оказывает негативное воздействие на прочность ткани, также ткань со временем сереет.
Трилоны – представляет собой белый кристаллический порошок или кристаллы белого цвета, хорошо растворимые в воде и щелочах, очень малорастворимые в спирте ;растворимость в воде при температуре 20 °C составляет 100 г/л, при температуре 80 °C – 230 г/л. ж; рН 1%-ного водного раствора 4,5; рН препарата с массовой долей 5% 4-5.5. Образует очень устойчивые комплексные соединения с большинством катионов. ТРИЛОН Б является торговым названием динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты и представляет собой кристаллический порошок белого цвета. Данное название введено фирмой БАСФ и использовалась как торговая марка для данного вещества, но очень быстро вошло в обиход и используется другими фирмами для обозначения продукта. Используются также тринатриевая и тетранатриевая соль этилендиаминтерауксусной кислоты (ТРИЛОН С и ТРИЛОН А соответственно (по другим данным Трилон А – тринатриевая соль нитрилотриуксусной кислоты), но для сорбции одного и того же количества ионов их надо больше) ТРИЛОН Б это ионкоагулянт. Схема действия его основана на извлечении ионов металла из нерастворимых солей металлов и замещения их на ионы натрия, почти все соли которого растворимы в воде причем независимо от валентности металла 1 молекула трилона реагирует с 1 молекулой металла. Это ценное свойство нашло огромное применение в аналитике.