Valkaisuaine

Kaupallinen kloorivalkaisu

valkaisuaine on kemikaali,joka voi poistaa tai vaalentaa esineen väriä, usein hapettumisprosessilla. Yleisiä kemiallisia valkaisuaineita ovat kloorivalkaisuaine (natriumhypokloriitti) ja happivalkaisuaine (peroksidia tuottavat kemikaalit).

kodin valkaisuainetta (kloorivalkaisuainetta) käytetään kotona vaatteiden valkaisuun, tahrojen poistamiseen ja desinfiointiin. Peroksidia tuottavat kemikaalit ovat yleisiä valkaisevia lisäaineita pesuaineissa ja hammastahnoissa. Joitakin orgaanisia peroksideja käytetään jauhojen valkaisuun. Lisäksi klooridioksidia käytetään puumassan, selluloosan, Tekstiilien sekä rasvojen ja öljyjen valkaisuun. Valkaisu on usein alustava vaihe värjäyksessä.

historia

klooria luonnehti ensimmäisenä ruotsalainen kemisti Carl Wilhelm Scheele vuonna 1774. Tuolloin laajalti hyväksytyn flogiston-teorian pohjalta hän kutsui sitä ” deplogistiseksi merihapoksi.”Ranskalainen kemisti Claude Louis Berthollet, joka pani merkille kloorin valkaisuominaisuudet, keksi hypokloriittivalkaisun vuonna 1789. Ranskaksi valkaisuaine tunnetaan nimellä Eau de Javel sen kylän mukaan, jossa sitä valmistettiin.

valkaisuainetyypit ja niiden käyttö

kotitalouksien valkaisuaine, joka tunnetaan myös kloorivalkaisuaineena, on kemiallinen nimi natriumhypokloriitti, jonka kaava on NaClO (tai NaOCl). Sen pH on 11 ja sitä käytetään kotona vaatteiden valkaisuun, tahrojen poistamiseen ja desinfiointiin. Tässä prosessissa natriumhypokloriitti tuottaa klooriradikaaleja, jotka ovat hapettavia aineita, jotka reagoivat helposti monien aineiden kanssa.

kloorivalkaisuainetta käytetään usein pyykinpesuaineiden kanssa ja se on myös yleinen desinfiointiaine. Kloorivalkaisun käyttäminen villasta, nailonista, silkistä, nahasta tai mistä tahansa määrästä elastaania valmistetuissa vaatteissa värjää vaatteen keltaiseksi, mikä on pysyvää tai erittäin vaikeaa poistaa.

toinen samavaikutteinen aine on vaalennusjauhe. Se koostuu kalsiumkloridin (CaCl2), kalsiumhypokloriitin (Ca(OCl)2) ja kalsiumkloridihypokloriitin (Cacl(OCl)) seoksesta.

Happivalkaisuaine sisältää vetyperoksidia tai peroksidia vapauttavaa yhdistettä. Yleinen esimerkki on hiusten valkaisuaine, joka sisältää vetyperoksidia (H2O2). Vetyperoksidin hajotessa siitä irtoaa happiradikaaleja. Happi-ja klooriradikaaleilla on molemmilla vastaavat valkaisuvaikutukset.

erilaisia muita peroksidia tuottavia kemikaaleja käytetään yleisesti valkaisun lisäaineina pesuaineissa, hammastahnoissa ja muissa tuotteissa. Esimerkkejä ovat natriumperboraatti, natrium perkarbonaatti, natriumpersulfaatti, natriumperfosfaatti, natriumpersilikaatti, ja niiden ammonium, kalium ja litium analogit. Lisäksi voidaan käyttää kalsiumperoksidia, sinkkiperoksidia, natriumperoksidia tai karbamidiperoksidia.

klooridioksidia käytetään puumassan, rasvojen ja öljyjen, selluloosan, jauhojen, tekstiilien ja mehiläisvahan valkaisuun sekä useilla muilla teollisuudenaloilla.

elintarviketeollisuudessa eräitä orgaanisia peroksideja (kuten bentsoyyliperoksidia) ja muita aineita (kuten bromia) käytetään jauhojen valkaisu-ja kypsytysaineina.

kaikki valkaisuaineet eivät ole hapettavia aineita. Esimerkiksi natriumditioniittia käytetään voimakkaana pelkistimenä joissakin valkaisukaavoissa.

valkaisuaineiden toiminta

väriaineen tai pigmentin väri syntyy yleensä kunkin molekyylin sisällä olevasta väriä tuottavasta osasta, jota kutsutaan ”kromoforiksi”. Värin poistamiseksi kemialliset valkaisuaineet toimivat kahdella tavalla:

• hapettava valkaisuaine hajottaa kromoforin muodostavat kemialliset sidokset. Tällöin molekyyli muuttuu erilaiseksi aineeksi, joka joko (A) ei sisällä kromoforia tai (b) sisältää kromoforin, joka ei ime näkyvää valoa.

• pelkistävä valkaisuaine toimii muuntamalla kromoforissa olevat kaksoissidokset yksittäissidoksiksi. Tämä poistaa kromoforin kyvyn absorboida näkyvää valoa.

auringonvalo toimii valkaisuaineena prosessissa, jolla voi olla samanlaisia vaikutuksia kromoforiin. Valon suurienergiset fotonit, jotka ovat usein violetin tai ultravioletin alueella, voivat häiritä kromoforin sidoksia, jolloin tuloksena oleva aine on väritön.

vaarat

kloorin ongelmana on se, että se reagoi orgaanisen aineen kanssa muodostaen trihalometaaneja, kuten kloroformia, joka on tunnettu karsinogeeni. Keskustelua käydään jatkuvasti siitä, onko käsitellyssä juomavedessä olevan kloroformin aiheuttama riski hyödyn arvoinen. Alkuainekloorin käytöstä teollisissa prosesseissa, kuten paperinvalkaisussa, ja siihen liittyvästä orgaanisten yhdisteiden (kuten dioksiinien) tuotannosta ei kuitenkaan ole mitään hyötyä. Tämän vuoksi yli 80 prosenttia woodpulpista valkaistaan klooridioksidilla, mikä vähentää dioksiinin tuotantoa alle havaittavien pitoisuuksien.

kloori on hengitysteitä ärsyttävä aine. Se iskee myös limakalvoihin ja polttaa ihoa. Niinkin vähän kuin 3,5 miljoonasosaa (ppm) voidaan havaita hajuna, ja 1 000 ppm on todennäköisesti kohtalokas muutaman syvän hengityksen jälkeen. Kloorialtistus ei saa ylittää 0,5 ppm: ää (kahdeksan tunnin aikapainotettu keskiarvo 40-tuntisen viikon aikana).

kloorivalkaisuainetta ei saa sekoittaa ammoniakkia sisältäviin puhdistusaineisiin eikä käyttää virtsan puhdistamiseen. Tällaiset seokset tuottavat myrkyllisiä kloramiinihöyryjä ja typpitrikloridiksi kutsuttua räjähdysainetta.

näistä syistä jotkut kuluttajat suosivat luonnollisten puhdistusaineiden käyttöä vaihtoehtona kemiallisille puhdistusaineille.

Alaviitteet

• Paras, A. K. 2004. Värjäys ja valkaisu: Natural Fly-Sitominen Materiaalit, 2nd ed. New York: Lyons Press. ISBN 1592280684
• Bodkins, Bailey. 1995. Valkaista. Philadelphia, PA: Virginia Printing Press.
• Dence, Carlton W. ja Douglas W. Reeve (toim.). 1996. Sellun valkaisu: periaatteet ja käytäntö. Sellu-ja paperiteollisuuden tekstiililiitto ry. ISBN 0898520630
• Trotman, E. R. 1968. Tekstiilien pesu ja valkaisu. Lontoo: Charles Griffin & Co.

kaikki linkit haettu 13. kesäkuuta 2016.

• Lenntech Desinfiointiaineet: Kloori