Отбеливание — назад в будущее. Пергидроль, гипохлорит натрия, оптические отбеливатели

В советские времена служба главного технолога и заводская лаборатория контролировали приготовление рабочих растворов, правильное применение препаратов и сохранность их свойств при хранении. К сожалению, сейчас на многих предприятиях отсутствуют специалисты соответствующей квалификации. В статье рассмотрены вопросы по приготовлению рабочих растворов для отбеливания белья; рекомендованы нормы расхода препаратов; даны рекомендации по контролю качества отбеливателей при длительном хранении; приведены методики расчёта значимых параметров отбеливателей.

Если после прочтения этой статьи Вас не испугают сложности такой работы, то добро пожаловать в мир экономии на препаратах, мир очень хлопотный и, по моему мнению, не всегда приносящий ожидаемый экономический эффект. Для остальных данная статья будет полезным погружением в азы прикладной химии для промышленных прачечных. Итак…

НАЗНАЧЕНИЕ ОТБЕЛИВАЮЩИХ СРЕДСТВ

Подробную информацию об отбеливателях, применяемых в промышленных прачечных, можно найти в статье «Отбеливатели, такие разные и такие важные» на сайте журнала «Всё для химчистки и прачечной» (https://www.cleanprice.ru/infos621.html). Здесь же я приведу только выжимку.

В целях предотвращения застирывания белья и повышения его белизны, по которой обычно оценивают качество стирки, используют химические и оптические отбеливающие средства.

Применяемые для отбелки кислород- или хлорсодержащие соединения представляют собой растворимые в воде химические вещества, способные выделять активный кислород или хлор, которые разрушают и переводят в бесцветные соединения красящие вещества и загрязнения, не удаленные в процессе стирки.

Рис.1. Результаты применения кислород- и хлорсодержащих отбеливателей при различных концентрациях

Если белье после стирки и химической отбелки имеет желтоватый оттенок, его дополнительно обрабатывают оптическим отбеливателем.

Увеличение концентрации прямого белого красителя (ПБК) вызывает появление розового оттенка на белье; чтобы избежать этого, при применении ПБК нужно строго соблюдать нормы расхода.

Персоли наиболее эффективны в щелочной среде, поэтому их нужно подавать в последнюю стирку вместе с моющим раствором.

Гипохлорит натрия при высокой температуре вызывает потерю прочности ткани и поэтому его используют во время второго полоскания. Гипохлорит кальция при растворении образует большой осадок и увеличивает жесткость воды, его не следует применять для отбелки.

Химические и оптические отбеливающие вещества не являются взаимозаменяемыми и их применяют совместно. В этом случае достигается высокий эффект белизны.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАБОЧИХ РАСТВОРОВ

30% Н₂О₂ (пергидроль) разбавляют до 3% раствора, т. е. к 1 части пергидроля добавляют 9 частей холодной воды.

Рис.2. Результат отбеливания нестабилизированным пергидролем в присутствии ионов железа в воде

Раствор гипохлорита натрия с концентрацией активного хлора 185 г/л доводят разбавлением до концентрации 5 г/л, т.е. 1 часть гипохлорита растворяют в 36 частях холодной воды.

Рис.3. Результат длительного отбеливания неконцентрированным NaClO

Место приготовления растворов должно быть оборудовано вытяжной вентиляцией.

Прямой белый краситель применяют только при стирке мыльно-содовым раствором, гидросульфит натрия — для периодической отбелки пожелтевшего белого белья из синтетических и смешанных тканей и для выведения пятен.

Пергидроль и гипохлорит натрия подают в машину в виде растворов, персоли — в сухом виде, гидросульфит натрия — в виде раствора, оптические отбеливающие средства — совместно с моющим раствором.

Заблаговременное приготовление отбеливающих средств (кроме прямого белого красителя) недопустимо, так как происходит разложение веществ, и резко снижается процент активного кислорода или хлора.

Растворы перекиси водорода и других кислородсодержащих отбеливающих средств подают вручную непосредственно в стиральную машину в последнюю стирку, гипохлорит натрия — во второе полоскание. После отбелки гипохлоритом натрия следует производить антихлорирование бисульфитом или тиосульфатом натрия в третьем полоскании. Концентрация антихлорных препаратов — 0,44 г/л (3,5 г/кг сухого белья). Антихлорные препараты подают вручную непосредственно в машину.

Изделия из синтетических и смешанных тканей отбеливают после стирки в течение 30 мин. при температуре 40–50°C. Гидросульфит натрия, растворенный в небольшом количестве воды, подают вручную в машину. Концентрация гидросульфита натрия в машине — 20 г/л, жидкостный модуль — 8. После отбелки изделия проводят полоскание четыре раза с постепенным понижением температуры.

Указанные нормы расхода химических отбеливающих средств при периодической отбелке застиранного белья могут быть увеличены в 1,5–2 раза.

ЛАБОРАТОРНЫЙ КОНТРОЛЬ

Так как отбеливатели являются высокоактивными веществами, и одновременно, недостаточно стабильными, то при длительном хранении, тем более, при нарушении условий хранения (негерметичная упаковка, воздействие УФ-излучения, колебания температуры и влажности), отбеливатели могут начать разлагаться и терять свои свойства: снижается содержание активного хлора, снижается концентрация перекиси водорода. Для эффективного использования отбеливателей необходимо проводить периодические проверки соответствия хранящихся препаратов и корректировать количество применяемого препарата для стирки в соответствии с результатами проверки, чтобы поддерживать качество обработки на высоком уровне.

Анализ пергидроля.

По внешнему виду водный раствор перекиси водорода представляет собой прозрачную бесцветную жидкость. В технической перекиси водорода допускается бледно-желтый оттенок. Содержание перекиси водорода в растворе должно быть в пределах 27,5 – 31%.

Основным показателем при оценке перекиси водорода является содержание H₂O₂. Определение перекиси водорода основано на способности ее в кислом растворе выделять йод (I₂) из йодистого калия (KI). Этот метод называется йодометрическим. При анализе происходит следующая реакция:

2KI + H₂O₂ + H₂SO₄ = K₂SO₄ + 2H₂O + I₂.

Йод окрашивает раствор в коричневый цвет.  В присутствии крахмала окраска делается синей. Выделившийся йод титруют децинормальным раствором тиосульфата натрия:

I₂ + 2Na₂S₂O₃ = Na₂S₄O₆ + 2NaI.

Для анализа требуются следующая аппаратура и реактивы:

• колба коническая вместимостью 200–250 мл;
• колба мерная вместимостью 100 мл;
• 10% раствор серной кислоты;
• децинормальный раствор тиосульфата натрия (0,1 н);
• 10% раствор йодистого калия;
• 0,5% раствор крахмала.

Пипеткой отбирают 10 мл раствора в коническую колбу, прибавляют 50 мл разведенной серной кислоты и 10 мл раствора йодистого калия и титруют децинормальный раствором тиосульфата натрия до перехода окраски из темно-бурой в бледно-желтую. После этого прибавляют несколько капель раствора крахмала, от которого жидкость синеет, и продолжают титрование до обесцвечивания; 1 мл децинормального раствора йода эквивалентен 0,0017 г перекиси водорода.

Содержание перекиси водорода вычисляют по формуле:

где:

• A — количество децинормального раствора тиосульфата натрия, израсходованное на титрование, мл;
• B — количество неразбавленной перекиси водорода, взятое для анализа, мл;
• 10 — количество разбавленного раствора перекиси водорода, отобранное для титрования, мл;
• 100 — общее количество раствора после разбавления, мл.

Анализ раствора перекиси водорода, приготовленного для отбелки.

Раствор анализируют точно так же, как и технический пергидроль, поступающий на производство.

Содержание перекиси водорода в растворе, приготовленном для отбелки, должно быть от 2,5 до 3%.

Анализ концентрированного раствора гипохлорита натрия.

Рабочий раствор гипохлорита, приготовленный для отбелки, должен содержать 4–5 г на 1 л активного хлора. В машине концентрация должна быть 1–1,2 г на 1 л активного хлора. Указанные концентрации должны строго контролировать с помощью следующего анализа.

Определение активного хлора.

Аппаратура. Коническая колба вместимостью 250 мл, пипетка, бюретка.

Реактивы и растворы. Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия), 0,1 н раствор; кислота серная химически чистая (х. ч.) 0,1 н, раствор; калий йодистый, 10-процентный раствор; крахмал растворимый, 1% раствор; вода дистиллированная.

Проведение анализа. 10 мл полученного раствора гипохлорита натрия переносят пипеткой в коническую колбу вместимостью 250 мл, прибавляют из бюретки 10 мл раствора йодистого калия, 40 мл раствора серной кислоты, тщательно перемешивают и титруют раствором серноватистокислого натрия (тиосульфатом) до соломенно-желтого цвета. После этого добавляют 1–2 мл раствора крахмала и титруют до обесцвечивания раствора.

Содержание активного хлора (X, г) вычисляют по формуле:

где:

• A — объем точно 0,1 н раствора серноватистокислого натрия, использованного на титрование, мл;
• 0,003546 — количество активного хлора, соответствующее 1 мл точно 0,1 н раствора серноватистокислого натрия, г;
• K — поправка;
• 10 — количество раствора, взятого для анализа, мл.

Проба на присутствие оптического отбеливателя.

Если применение хлорсодержащих и кислородных отбеливателей привычно и не вызывает большого количество вопросов, то использование оптических отбеливателей может поставить в затруднительное положение работников прачечной. Это связано с недостатком информации об оптических отбеливателях (их свойствах, особенностях применения, особенностях стирки белья, обработанного оптическим отбеливателем).

Иногда возникает необходимость определить наличие оптического отбеливателя в применяемом моющем средстве или на поступившем обработку белье. Следуя не самой сложной методике можно провести такой анализ (конечно, при наличии специального оборудования).

Аппаратура. Ультрафиолетовый осветитель УИ-1 или любой другой прибор, дающий только ультрафиолетовое излучение (лампа синего цвета).

Реактивы. Полоски белой хлопчатобумажной ткани или фильтровальной бумаги.

Проведение анализа. Полоски белой хлопчатобумажной ткани или фильтровальной бумаги рассматривают в темноте при ультрафиолетовом освещении. Отсутствие флуоресценции свидетельствует о том, что на них нет оптического отбеливателя.

Затем приготовляют 0,5% раствор синтетического стирального порошка, погружают в него полоску хлопчатобумажной ткани или фильтровальной бумаги и рассматривают в темноте при ультрафиолетовом освещении. Появление флуоресценции свидетельствует о наличии оптического отбеливателя в порошке.

В финале статьи хочу еще раз задать вопрос коллегам: «Оно Вам надо?». Если у Вас есть возможность использовать готовые препараты без всех этих «танцев с бубном», то не усложняйте себе жизнь. Совершенно иная ситуация у той части коллег, которые вынуждены, не от хорошей жизни, приготавливать рабочие растворы на производстве. Надеюсь, они найдут ответы на свои вопросы, и эта статья хоть немного облегчит им жизнь.

Подписаться на журнал