Чим шкідливі цеоліти

0 Comments

Шкідливі речовини в мийних засобах

Нині синтетичні мийні засоби мають досить широку сферу застосування. Проте що ефективніший мийний засіб, то більше уваги варто приділити ознайомленню з інформацією, розміщеною на етикетці. Усі компоненти мийного засобу можна розділити за впливом на людину на дві групи:

  • нейтральні — мають мінімальну кількість побічних дій;
  • агресивні — здатні призвести до тяжких наслідків.

Так, більшість пральних порошків, які використовують у нашій країні, виготовлено на основі агресивних компонентів — фосфатів, хлору, цеолітів та інших небезпечних хімічних елементів. Левова частка шкідливого для людського організму впливу належить саме фосфатам та поверхнево-активним речовинам.

Вплив фосфатів на здоров’я людини та їх еконебезпека

Загалом пральні порошки, що реалізуються на території України, містять 15–35% фосфатних речовин. Основою складу більшості пральних порошків є триполіфосфат натрію, оскільки під час прання ця речовина зменшує жорсткість води і поліпшує мийну дію порошку.

Саме вміст сполук фосфору (фосфатів) у складі мийного засобу є основною причиною виникнення алергії та послаблення імунітету після їх використання. До того ж, фосфати впливають на шкіру, провокуючи розвиток дерматологічних захворювань, та на здоров’я організму в цілому. Унаслідок дії сполук фосфору можуть порушуватися функції нирок, печінки, скелетних м’язів, що призводить до порушення процесів обміну і отруєнь.

Фосфати з мийних засобів проникають в організм людини через:

  • шкіру під час чищення, миття та ручного прання без гумових рукавичок;
  • питну воду, забруднену стоком після прання тощо, оскільки навіть найпотужніші системи фільтрації повністю не очищують воду;
  • недостатньо виполосканий одяг, постільну білизну;
  • дихальні шляхи під час чищення, миття та прання в приміщенні, де немає вентиляції.

Найчастіше в побутовій хімії та харчовій промисловості використовують фосфат натрію, фосфат кальцію і фосфат калію (табл.).

Найбільш використовувані фосфати

Фосфат натрію

Фосфат кальцію

Фосфат калію

Пом’якшувач води у складі пральних порошків

Розпушувач для тіста

Речовина для надання однорідності сирам, ковбасам, згущеному молоку

Ефективний очисник у складі зубної пасти

Пом’якшувач води у складі рідкого мила та інших засобів для чищення

Посилювач мийної дії

Після тривалих розробок і пошуків учені запропонували цеоліти як альтернативу фосфатам. Масове виробництво мийних засобів на основі цеолітів розпочали ще в 1982 році. У Європі пральні порошки на їхній основі набули широкого вжитку під час введення заборони мийних засобів, що містять фосфати, і нині є лідерами на споживчих ринках розвинених країн.

Перегляньте та завантажте бланки:

ЗВЕРНІТЬ УВАГУ! Фосфонати — це сполуки фосфору, які застосовують для пом’якшення води. Вплив фосфонатів на організм людини нічим не відрізняється від впливу фосфатів.

Окрім високої гігієнічної небезпеки для живого організму фосфати є одними з найбільш агресивних забруднювачів води. З огляду на це світова спільнота встановила дуже жорсткі вимоги до вмісту фосфатів у стічних водах, питній воді і продуктах харчування. Зокрема, у західних країнах вміст фосфатів у стічних водах не має перевищувати 1 мг/л, у питній воді — бути на рівні 0,03 мг/л.

В Україні норма вмісту поліфосфатів у питній воді згідно з ГОСТом 18309-72 «Вода питьевая. Метод определения содержания полифосфатов» становить 3,5 мг/л.

Триполіфосфат завдає нищівної шкоди не тільки організму людини, а й екосистемі водойм — 1 г фосфатів сприяє росту 5–10 кг синьо-зелених водоростей (ціанобактерій). Останні під час розмноження утворюють на поверхні води щільне «покриття», що не пропускає сонячне світло і кисень. Бактерії вмирають і розкладаються, виділяючи у воду токсини, які спричиняють отруєння живих організмів.

Наявність фосфатів у складі мийних засобів жорстко регламентовано на найвищому державному рівні у країнах, які поставили на перше місце виготовлення «зеленої хімії» з метою збереження здоров’я нації. На сьогодні у країнах Європейського Союзу діє законодавство, яке забороняє використання фосфатів у пральних порошках.

Шкідлива дія поверхнево-активних речовин

У фосфатів є «партнери», з якими триполіфосфати добре співіснують, завдаючи шкоди і людині, і природі. Мова йде про поверхнево-активні речовини (далі — ПАР, російською — ПАВ) — хімічні сполуки, що зменшують поверхневий натяг води.

Основною сировиною для ПАР є продукти нафтопереробки та нафтохімічного синтезу. Пральний порошок зазвичай містить ПАР у кількості 5–15%.

ПАР поділяють на такі види:

  • аніонні — добре розчинні речовини, дуже шкідливі для організму людини і навколишнього середовища, що можуть накопичуватися в організмі людини у значній концентрації;
  • катіонні — мають бактерицидні властивості, менш шкідливо впливають на організм людини і навколишнє середовище, ніж аніонні ПАР;
  • амфотерні — допоміжні ПАР, необхідні для підвищення сумісності основних ПАР зі шкірою і волоссям, підвищення піноутворення, регулювання в’язкості, зменшення знежирення;
  • неіоногенні — речовини, що відрізняються високою змочувальною здатністю, низьким піноутворенням, головною перевагою яких є повна розчинність.

Особливо агресивні аніонні ПАР призводять до:

  • грубих порушень імунітету;
  • розвитку алергії;
  • ураження мозку, печінки, нирок, легенів.

З цієї причини в країнах Західної Європи суворо обмежено використання аніонних ПАР у пральних порошках — не більше 2–5%.

ПАР здатні накопичуватися в органах людини, вони діють як отрута. Наявність фосфатів у порошках призводить до значного посилення токсичних властивостей. Зокрема, аніонні ПАР інтенсивніше проникають через шкіру рук (особливо, якщо на ній є порізи, опіки тощо), а за впливу сульфатів, силікатів, ензимів і хлору шкірний покрив сильно знежирюється, послаблюються його захисні функції. Таким чином створюються умови для інтенсивного проникнення в організм будь-яких токсичних сполук.

Фосфати не лише підсилюють проникнення ПАР через шкіру, а й спричиняють накопичення цих речовин на волокнах випраних тканин. Вони сприяють настільки міцному з’єднанню ПАР із тканиною, що навіть десятиразове полоскання в гарячій воді повністю не звільняє від них. Найбільше утримують ці речовини вовняні, напіввовняні і бавовняні тканини. У холодній воді ані ПАР, ані фосфати практично не виполіскуються.

Критерієм вибору ПАР для мийного засобу є їх функціональні властивості, насамперед, мийна здатність і екологічні вимоги. ПАРи, які дозволені для використання у мийних засобах, біорозчинні більш ніж на 80%, але не до простих речовин.

Читайте більше:

Вибір мийного засобу за його хімічним складом

Ароматизатори, барвники та консерванти, що використовують виробники побутової хімії, часто є найсильнішими алергенами у мийному засобі. Тому робити висновки щодо безпеки засобу за наявністю або відсутністю того чи іншого компонента не можна, потрібно аналізувати весь його склад (див. Додаток).

Світова гігієнічна наука довела, що найбільш гігієнічно безпечні пральні порошки не містять такі хімічні компоненти, як фосфати, хлор, сульфати, силікати, аміак, бор. До того ж у засобах для прання має бути чітко обмежений вміст таких речовин:

  • аніонні ПАР — не більше 2%;
  • неіоногенні ПАР одного виду — не більше 3%;
  • солі токсичних кислот — не більше 1%;
  • кaтіoнні ПАР — не більше 2%;
  • синтетичні ароматизатори — не більше 0,01%;
  • пил — 0,5%.

Окрім того, у мийних засобах має бути високий ступінь виполіскування з тканин, а на упаковках товарів побутової хімії має міститись інформація, що під час користування мийними засобами споживачі мають чітко дотримуватися вимог особистої безпеки.

Кожен з нас може змінити своє ставлення до використання побутової хімії, ретельніше обирати мийні засоби та суворо дотримуватися правил їх застосування, щоб убезпечити себе, близьких людей та навколишнє середовище від впливу шкідливих речовин. Нині існує багато нетоксичної хімічної продукції, якій і варто віддати перевагу.

Пункт 2 Технічного регламенту мийних засобів,
затвердженого постановою Кабінету Міністрів України від 20.08.2008 № 717 (із змінами)

Небезпечні речовини в мийних засобах і продукції для особистої гігієни

Що таке цеоліти?

Цеоліти – це досить значний перелік мінералів зі схожим складом і властивостями. По суті, кожен з них є водним алюмосилікатом Ca або Na з підкласу каркасних силікатів, кожному характерний склоподібний/перламутровий відблиск.

Це дивовижний матеріал, описаний вченими ще більше двох сотень років тому. У перекладі з грецької його назва виглядає як «киплячий камінь». В якому сенсі, киплячий? – Запитаєте ви. У цьому, власне, і полягає головна особливість продукту. Якщо його опустити в воду, на поверхні з’являться бульбашки повітря. Це можна спостерігати, у зв’язку зі здатністю мінералу віддавати і неодноразово поглинати воду, залежно від температурного і вологісного режимів.

Ще одна дуже важлива властивість – це схильність до іонного обміну. Вони вибірково виділяють і знову вбирають різного роду речовини. Крім того, можуть обмінюватися катіонами. Але давайте про все по порядку.

Властивості цеолітів

Що таке цеоліт? Правильно! Мінерал з адсорбуючими властивостями, внутрішня структура якого складається з сильно рухливих пустот/порожнин/пор, у зв’язку з чим реалізується іонний обмін. Саме наявністю цих порожнин і визначається основоположна властивість цеолітів – адсорбція.

Кристали цеолітів – це діючі початки молекулярних сит, тобто пористих неорганічних твердих тіл, сформованих великою кількістю кубічних мікрокристалів. Молекулярні сита користуються надзвичайним попитом через свої специфічні властивості: здатність до оборотної абсорбції водяної пари і всіляких газів, а також можливість цеолітових катіонів без будь-яких ускладнень обмінюватися на будь-який інший позитивний іон. Порожнини і пори, а точніше мережа, ними утворювана – передумова формування розвиненого внутрішнього простору дивовижної величини. Розмір внутрішніх поверхонь може становити десятки і сотні тисяч значень зовнішнього розміру. Це мега важливо під час сушіння і селекційного поділу.

За своєю хімічною структурою ці продукти є гідратованими алюмосилікатами лужних/лужноземельних елементів. Якщо висловитися точніше, то в їх порах перебувають активні катіони (Mg, Ca, K, Na або ін.), у зв’язку з чим відзначаються такі властивості:

– катіонний обмін (катіонування);

– каталіз (каталітична дія).

Слід знати, що цеолітам характерна термічна стабільність і стійкість до впливу кислот, завдяки чому сфера їх застосування як у промисловості, так і в побуті – дуже і дуже широка.

Використання цеолітів: коротко про головне

Всіх сфер, в яких цеоліти знайшли застосування, так відразу і не перелічити. Спробуймо згадати хоча б основні з них.

Отже, ці мінерали використовують в приладах для очищення води як адсорбенти, іонообмінники та молекулярні сита. Нерідко вони служать донорами і акцепторами електронів. Задіюються у вакуумних сорбційних насосах. Служать гетерогенними каталізаторами в різних нафтохімічних і нафтопереробних процесах. Не обходиться без них як без цеоліт-модифікованих електродів хімічний аналіз. Крім того, аналітична хімія використовує цеоліти для реалізації хімічних методів, що передбачають поділ і концентрування.

Акваріумістика. Тут цінні адсорбційні й іонообмінні властивості. Цеоліт може бути задіяний як додатковий засіб до активованого вугілля і в якості наповнювача для котячого туалету.

Ось ще деякі ролі цеолітів, про які корисно знати:

– кормова добавка для с/г тварин і птиці;

– замінник фосфатів у побутовій хімії;

– сировина для виготовлення безалкогольних напоїв, спеціальних харчових продуктів і біодобавок до їжі;

– поглинач запахів у холодильних установках;

– ефективний помічник у боротьбі з радіацією і т.д.

Цеоліти природні та синтетичні

Розглядаючи цеоліти, чи не головне, що потрібно врахувати, це можливість їх природного і синтетичного походження. На сьогодні відомо сорок природних цеолітів і більше півтори сотні (за іншими даними – близько шестисот) синтетичних. З найпоширеніших груп: натроліт, ломонтит, хабазит, гейландит, стильбіт, морденіт і томсоніт.

Що собою являють природні представники цих мінералів? Продукти, сформовані при компонуванні вулканічної лави з гірськими породами, що розсипалися на дрібні частки під паро-газовим впливом з подальшою природною «обробкою» солоними океанічними водами. Виглядають ці природні творіння, як світлі естетичні мінерали в величезному спектрі матових і перламутрових відтінків. А в їх складі – значна кількість хімічних елементів з періодичної системи Менделєєва.

Як різноманітний цей матеріал сам по собі, так і його популярність спостерігається у всіх куточках світу. Ще не так давно цей камінь був тільки в колекціях поціновувачів. Сьогодні ж його з налагодженням виробничих процесів використовують в різних промислових напрямках.

Згідно з походженням, виділяють гідротермальні, екзогенні, а також метаморфічні цеоліти. Останні бувають найрідше. Мигдалини вулканічних порід, пісковики, зокрема аркозові й граувакові, тріщини і порожнечі гнейсів, а також кристалічних сланців – ось основні місця, де є велика ймовірність побачити цей мінерал.

Видобуток цеоліту здійснюється в багатьох країнах. Його природних родовищ хоч і невеликих за обсягом існує не менше тисячі по всій земній кулі. Найбільші з них – в Японії, Америці, Східній Африці і, увага, в Україні!

Добувати мінерали нескладно, оскільки їх поклади розташовуються неглибоко. Труднощі полягають в іншому: у відділенні необхідних кристалів від гірської породи. Це вимагає порівняно багато сил і часу. Ще один нюанс: загальний видобуток різних видів цеолітів, які в початковій сукупності не можуть застосовуватися там, де потрібно. Тобто виникає потреба в поділі.

Цінні властивості цього продукту були виявлені тільки в середині ХХ століття. Після цього американські вчені приступили до роботи над створенням синтетичного мінералу. І так, у них все вийшло. Виробничий процес виглядав таким чином: спочатку готували затравку з бутиловим спиртом, далі пульпу, що містила кремній, алюміній, воду, луг і органічні компоненти. Після цього відбувалася гідротермальна кристалізація при t 150-180 °С і, власне, вироблявся цеоліт. Сьогодні ж отримання описаним способом не обмежується: синтетичний мінерал створюють різними шляхами, відштовхуючись від того, які завдання йому належить виконувати в майбутньому.

Нинішні виробники замість катіонів лужних і лужноземельних металів беруть іони алкіламонію. І створюють навіть такі варіанти, які не мають природних аналогів.

До слова, синтетичні цеоліти у наш час користуються більшою популярністю, порівняно з натуральними. Найчастіше саме вони можуть справитися з тим, з чим необхідно в різних напрямках. А найбільш цінними вважаються цеоліти з підвищеним відсотком активної речовини – кліноптилоліту. Розгляньмо основні з них – NaА і NaX.

Цеоліт синтетичний NaA

Цеоліт NaA – речовина, що випускається промисловістю в досить великих обсягах. По суті – алюмосилікат натрію. На вигляд це тверда гранульована маса, частинкам якої характерна кругла або овальна форма при діаметрі 5-8 мм. Забарвлення може варіюватися від бежевого до ненасичено-помаранчевого. Хім. формула виглядає так: Na2O•Al2O3•2SiO2•H2O.

NaA глибоко осушує і тонко очищає газоподібні й рідкі середовища. Він здатний абсорбувати більшість складників промислових газів, за умови, що розмір їх молекул – не більше 0,4 нм. Під такі характеристики підпадає досить великий перелік продуктів: дигідросульфід, вуглецю (IV) сульфід, вуглекислий газ, нітрид водню, нижчі алкіни і алкадієни, етан, етен, пропен, орган. сполуки з 1-ю метильною групою в молекулі, а також CH4, Ne, Ar, Kr, Xe, О2, N2 і CO. Зверніть увагу: речовини, які перераховані останніми, можуть бути поглинені цеолітом тільки при невеликих температурних показниках. До того ж, якщо розглядати пропан і органічні сполуки, кількість вуглецевих атомів у молекулах яких більше 3, адсорбція NaA не спостерігається. Тобто сушіння і очищення таким чином не приводить до їх поглинання.

З інших напрямків застосування цієї речовини варто зазначити такі:

– енергетика (осушення «сирих» трансформаторних олив, пом’якшення потоків рідини при водопідготовчих заходах на енергоустановках, видалення з їх відходів радіонуклідів);

– очищення води для пиття на водозабірних станціях і в окремих водостоках;

– поділ молекул у хімічній галузі (оскільки крізь цеоліт здатні проникати молекули тільки конкретних форм і розмірів) і їх виловлювання для подальшого аналізу синтезованих сполук;

– очищення гальваностоків у машинобудуванні;

– виробництво мийних засобів (наприклад, порошків для прання) з метою підвищення їх мийних характеристик. Ця речовина реагує з іонами Mg і Ca, присутніми у водогінній воді, і не просто реагує, а зв’язує їх. Додатковий плюс такого впливу – не осідання на деталях техніки і одязі. Завдяки NaA можна майже повною мірою відмовитися від залучення фосфатів у пральних порошках та інших чистяче-мийних композиціях.

Цеоліт синтетичний NaX

Цеоліт NaX, або іншими словами екструдат – це продукт загального призначення, який формується разом зі зв’язкою. Випускається у вигляді кристалічної порошкоподібної маси або екструдата. Колір може варіюватися від білого до рожевого.

Його можна охарактеризувати, як мінерал-сорбент з властивостями радіопротектора. Каркасна кристалічна структура – запорука значної адсорбції.

Основні застосування NaX:

– пром. зневоднення і очищення газів та рідин;

– повітро- й азотоочищення від вуглеводнів, оксидів і олій;

– вилучення води, сірчистих компонентів та тіолів з природного газу;

– видалення сполук сірки, тіолів і вуглекислоти з нафтового попутного газу;

– розподіл сукупностей аренів;

– видалення радіоактивних нуклідів з рідких відходів ядерних енергоустановок;

– дополімеризаційне вилучення окислювальних речовин при олефіноочищенні.

Якщо говорити про сорбуючі властивості NaX, загалом, то вони ефективні стосовно величезного переліку матеріалів. Це, передусім, вода, нітрид і сульфід водню, діоксид вуглецю, метан, етантіол і метантіол, етиленоксид, аміноетан та диборан. Це також ізопарафіни і алкени, одно- й багатоядерні найпростіші, складні циклоалкани і арени, а також їх похідні. Не можна не згадати тут і про меркаптани, тіофен, оксол-2,4-дієн, піридин і бензопіридин, метилтрихлорид, тетрахлорметан, фреони, пента- і декаборан.

Як бачите, застосування не обмежується очищенням і осушенням пром. газів. Чимале значення ця речовина має для молекулярного поділу різних сукупностей, для роз’єднання повітря в кріоустановках та ін.

На замітку! Щоб активувати цеоліт, попередньо потрібно виконати його терморегенерацію при t 450-550 °С.

Цеоліти природні

І NaX з NaА, та й інші штучні цеоліти, головним чином, знаходять застосування в різних промислових напрямках. Якщо говорити про медицину, аграрний комплекс або, приміром, про очищення зовнішнього середовища, то тут великою популярністю користуються саме природні цеоліти. Розмір їх пор – строго заданий, у зв’язку з чим вони є чудовими сорбентами для матеріалів і органічної, і неорганічної етимології.

Відтак, природні цеоліти застосовуються, в основному, в таких царинах:

– водоочищення (зокрема очищення басейної води, боротьба з вірусами і бактеріями в рибних господарствах);

– виготовлення с/г добрив (основна мета використання – підвищення міцності гранул МД, сприяння входженню до складу більшого числа важливих мікроелементів);

– рільництво, а саме мінімізація обсягу нітратів у плодах, а також загальне збільшення врожайності ґрунту;

– птахівництво і тваринництво (завдання цеолітів полягає в інтенсифікації приросту маси і благотворному впливі на плодючість дорослих особин, плюс у підвищенні імунітету поголів’я на клітинному рівні, в результаті чого недуги трапляються рідше, а якщо щось, проходять в рази легше й оперативніше).

Знову ж синтетичні мінерали не можуть вводитися до складу тих продуктів, які призначені для внутрішнього вживання. Тільки натуральні, завдяки своєму природному походженню, здатні позитивно впливати на людський організм. Хоча і у випадку з ними, якщо мова йде про вживання дітьми, вагітними жінками й матерями, які годують груддю, є потреба в отриманні попередньої консультації лікаря.

Компанія займається реалізацією хімічних реактивів та сировини, лабораторного та хімічного посуду, лабораторного обладнання, меблів та іншої продукції більше 20 років