Что такое ПАВ и опасны ли ПАВы?

ПАВ – только три буквы, а сколько всего под собой подразумевают, сколько дискуссий вокруг себя вызывают, сколько вопросов, недопониманий и замешательств… Что это такое и где используется? Надо применять или можно отказаться, отдав предпочтение альтернативам, и есть ли эти самые альтернативы? Опасно или нет воздействие на человека и окружающую среду? Какие ПАВ безопасные, и существуют ли такие вообще? Этот перечень вопросов можно долго продолжать. Можно обращаться к многочисленным источникам, рассказывающим о всевозможных аспектах данных веществ. Но разложить все по полочкам, понять, что к чему, часто бывает крайне сложно именно из-за разнообразия имеющейся в доступе информации, из-за ее распространенной запутанности и противоречивости.

В современном мире потребительских товаров активно используются новейшие технологии, призванные сделать нашу повседневную жизнь более комфортной и эффективной. Одной из важных составляющих этого прогресса выступают вещества поверхностно-активные. Собственно, так и расшифровывается широко известная аббревиатура. Эти в-ва предприимчиво задействуются в изготовлении бытовой, автомобильной и прочей химии, бьюти-средств, текстиля и лакокрасочных продуктов. Они находят свое место в медицине, строительстве, металлургии и других отраслях. Вот та информация, которая более-менее понятна, известна и однозначна. Остальное же сопровождается многочисленными вопросительными знаками. Особо спорный момент – опасность/безопасность. Поэтому в данной статье мы рассмотрим не только то, что представляют собой эти вещества, где и для чего они используются и какие бывают, но и то, что касается возможных рисков. Все ли они опасны или, может быть, наоборот безопасны? В сторону каких наименований предпочтительно смотреть при закупке продукции? Как обеспечить безопасное использование? Читайте и узнавайте все самое важное, структурированное в нашем материале и поданное в доступной легкой форме.

Что называют ПАВами и где это используется?

Поверхностно-активными (или тензидами) именуются вещества, представляющие собой хим. соединения, концентрирующиеся по периметру разделения термодинамических фаз. С их помощью переход кислорода из воздушного в водное пространство снижается на 20 %. Их задание – понижать поверхностное натяжение жидкостей, делать их более увлажненными либо вязкими. В структуре всяческих товаров возможно наличие основных и сопутствующих поверхностно-активных веществ. Сопутствующие, или со-ПАВ, имеют свойства основных, но нужны для того, чтобы поддерживать, интенсифицировать и активировать работу главного вещества. В частности, могут увеличивать растворимость составляющих с малой степенью растворения или реализовывать поддержку пенообразования.

Здесь важно раскрыть такое понятие, как поверхностная активность. Это ключевой количественный параметр. Подразумевает под собой умение уменьшать поверхностное натяжение на рубеже фазораздела. Имеется в виду производная термодинамической характеристики по концентрации вещества, когда происходит приближение к нулю. У тензидов есть предел растворимости (критическая концентрация формирования мицелл). И когда он достигается, последующее введение ПАВа не приводит к концентрационным изменениям на границе раздела фаз. Значения остаются постоянными, но вместе с тем молекулы соединения самоорганизуются в объемном растворе. Результат – формирование мицелл, о чем визуально оповещает мутность р-вора. Водные среды еще становятся голубоватыми, поскольку мицеллы преломляют световые лучи (актуализируется опалесценция).

Обычно тензиды имеют амфифильное строение: в составе их молекул присутствуют полярная и неполярная составляющие (гидрофильный и гидрофобный элементы). ПАВами могут выступать мыла, синтетические моющие материалы, карбоновые кислоты, спирты, амины и прочие вещества. Наряду с мылами они – важные действующие структурные элементы моющих продуктов.

Интересный факт. Мыло, основанное на поверхностно-активном веществе, имеет тысячелетнюю историю применения. По сегодняшний день оно остается одним из самых распространенных вариантов в мире.

Поверхностно-активные вещества представляют собой широкий класс химических соединений, способных изменять поверхностные свойства жидкостей. Этот уникальный аспект делает их неотъемлемой частью многих сфер нашего повседневья и целого ряда промышленных отраслей. В первую очередь рассмотрим два главных направления их применения, с продуктами которых каждый из нас имеет дело на протяжении всей жизни:

1. Производство бытовой химии. Чистяще-моющие средства, стиральные продукты, жидкости для мытья посуды, кондиционеры для белья, туалетные блоки, бытовая химия для уборки интерьеров и экстерьеров, очищения одежды, текстильных, деревянных, стеклянных и иных элементов, а также для ухода за автомобилем – все это и различная прочая подобная продукция имеет в перечне ингредиентов тензиды. Благодаря им, их детергентным свойствам, здесь обеспечивается высокоэффективность в устранении различных загрязнений и поддержке чистоты в домашних условиях.
2. Изготовление косметики и средств личной гигиены. В производстве косметических средств тензиды играют ключевую роль. За ними закреплено обеспечение стабильности и эффективности формул, легкости нанесения и равномерности распределения активных компонентов. Благодаря смешиванию гидрофильной части с водной фазой, гидрофобной – с жирной, а после – их общему объединению, реализуются пенообразование, формирование эмульсий и загущение средств. Эта способность широко используется при создании косметики различного назначения. Сама лишь вода не может удалять с кожи и волос какие-либо загрязнения из-за барьера из образующегося себума. ПАВ, помогая воде смешаться с жиром, наделяет очищающее средство эффективностью в плане удаления частиц грязи. Соответственно, такие вещества приветствуются в составе жидкого мыла и гелей для душа, лосьонов и тоников, пенок, гелей и прочих средств для умывания. Их используют при изготовлении шампуней, пен для бритья, средств для ванны, зубной пасты и иных уходовых продуктов для ротовой полости. Уходовая косметика и средства гигиены обязаны своими замечательными свойствами именно этим компонентам. Также данные вещества улучшают текстуру, усиливают стойкость, эмульгируют и увеличивают вязкость кремов для лица и тела, бальзамов и масок для волос, плюс еще многих бьюти-средств для ухода за кожными и волосяными покровами. Что немаловажно, им характерна широта использования в натуральной и органической косметической продукции.

Бывает, что бытовую химию и бьюти-средства с ПАВами в составе недолюбливают, ссылаясь на ее чрезмерную агрессивность. Но, во-первых, сегодня очень сложно найти non-ПАВ средства, в большинстве случаев без этих компонентов при изготовлении просто не обойтись. А во-вторых, тензиды бывают весьма разные (детально об этом расскажем чуть ниже), и в наше время не составляет особого труда производить и использовать моющие средства и косметику с неагрессивно воздействующими ингредиентами, с мягкими или комбинированными ПАВами, которые не вредят коже, волосам и организму в целом, минимизируют вероятность пересушивания, провоцирования шелушений, раздражений и прочих негативов. Впрочем, об этом – тоже немного далее.

А сейчас еще коротко о применении поверхностно-активных веществ. Оно актуально и для таких сфер:

• пищевое производство. Выполняемые задачи: стабилизация, эмульгирование, пенообразование, улучшение текстуры, качества, внешнего вида и сохранности продуктов. С этими целями введение актуально, в частности, в соусы, напитки, сливки, маргарины, мороженое, шоколадки, макаронные, хлебобулочные изделия и т.д.;
• медицина и фармакология. С применением ПАВов создаются, главным образом, медицинские смазки, моющие и дезинфицирующие средства, хирургические антисептики. Они повышают эффективность при обработке и очистке мединструмента, обеспечивают безопасность медицинских процедур;
• наука. Значение для научных исследований заключается в стабилизации реакционных сред, максимизации точности и воспроизводимости экспериментов;
• нефтегазодобыча и нефтепереработка. С помощью поверхностно-активных веществ удается совершенствовать диспергирование нефти и газа, что облегчает их транспортировку и переработку. Также они применяются для создания стабильных буровых растворов;
• металлургия. Тензиды задействуются для смазки прокатных станов и уменьшения трения. Примечательны выдерживанием значительных температур, даже таких, при которых сгорает масло;
• теплоэнергетика. Здесь применение реализуется в процессах добычи, транспортировки и утилизации тепловой энергии. Рассматриваемыми веществами обрабатывают функциональные поверхности теплоснабжающих систем и теплообменного оборудования, чтобы повысить их гидрофобность и угол контакта;
• бумажная, упаковочная и печатная сферы. Актуальные процессы: отделение чернил от целлюлозы при переработке макулатуры, улучшение свойств красок, клеев и покрытий для обеспечения надлежащей адгезии, стойкости к износу и визуального качества упаковки и печатных материалов;
• текстильный сегмент. Ключевая роль при производстве текстильной продукции – устранение статического электрического заряда с волокон синтетики;
• кожевенное производство. Предотвращают появление дефектов на кожаных изделиях и не дают им слипаться;
• лакокрасочная промышленность. Уменьшают поверхностное натяжение ЛКМ, благодаря чему те легче проникают во все впадины на подлежащей обработке площади, вытесняя оттуда все лишнее, например, воду;
• сельское хозяйство. ПАВами дополняются пестициды и удобрения. Таким образом, они значимы и для защиты растений, и для их питания, улучшения транспорта питательных элементов к растительным организмам;
• строительство. Задействование в качестве добавок для бетона и строительных материалов, обеспечивающих лучшие физические свойства и долговечность, понижение водопотребности с сохранностью подвижности, повышение марки, за счет проработки таких аспектов, как плотность, морозоустойчивость и гидроизоляция.

Как уже можно понять, вещества поверхностно-активные, обладая уникальными свойствами, служат универсальными помощниками в повседневной жизни и промышленности, повсеместно задействуются в самых разных сферах, что придает им ключевую роль в современном мире. Мировое производство ПАВов – это до 3 килограммов на каждого человека в год. Такая цифра говорит о многом, не правда ли?

ПАВы: какие бывают?

Разнообразие поверхностно-активных веществ впечатляет. Они подразделяются на несколько групп, каждая из которых обладает теми или иными свойствами, сосредотачивается на определенном функциональном спектре. Эмульгирование, пенообразование, смягчение, антисептическое действие и т.д. – вклад разных веществ в создание продукции обеспечивает соответствие множеству потребительских потребностей.

На основе того, какой сырьевой источник используется при изготовлении, эти вещества разделяются на:

• натуральные (синтезируются из кукурузного, кокосового масла и других растительных сырьевых материалов);
• минеральные (источниками выступают нефть и газ);
• синтетические (создаются в лабораторных условиях).

По способу действия различают две крупные группы ПАВов:

1. Ионогенные (бывают, в свою очередь, анионными, катионными и амфотерными).
2. Неионогенные (не образуют ионов).

Анионные (щелочные) вещества – наиболее распространенная разновидность, примечательная высокоэффективностью, сочетающейся с доступностью. Им характерно значительное пенообразование и превосходное обезжиривание (оперативно справляются с серьезными жировыми отложениями). Но с ними стоит проявлять осторожность, ввиду вероятной агрессивности для кожи.

Представители анионного вида: коко-, лаурил- и лаурет сульфат натрия, лаурилсульфат аммония. Особое внимание рекомендуем обратить на SLES (Sodium Laureth Ether Sulfate, сульфоэтоксилат натрия). Он ярко реализует преимущества данных веществ (в частности, обеспечивает обильное и густое пенообразование, улучшает текстуру средств, дает максимальную очистку в жесткой воде). И при этом не влагоистощает кожу, менее токсичен и не такой аллергенен, как другие анионные вещества. Часто можно встретить сульфоэтоксилат натрия в шампунях, гелях для душа, зубных пастах, моющих средствах. Если будет необходимость купить лауретсульфат натрия оптом, обратитесь к менеджерам компании «Система Оптимум». Высокое качество продукта, комфортные условия сотрудничества, оперативность поставок и лучшие цены в Украине гарантированы.

Катионные (кислотные) ПАВ – это вещества с куда меньшим распространением. Спектр их применения существенно ограничен. Это объясняется пониженной моющей способностью. Но в защиту катионных материалов, например, хлорида цетримония, следует упомянуть нейтрализацию действия агрессивных анионных веществ, что чаще всего используется в шампунях, бальзамах, масках и кондиционерах для волос (для снятия статического электричества), а также в стиральных порошках. Образуя неполярные соединения при таком взаимодействии, они значительно сокращают растворение в воде опасных компонентов, благодаря чему те выпадают в осадок. К слову, если в вышеупомянутых продуктах данная способность приветствуется, то во многих других – нет. Объясним ограничение применения на примере автохимии и автокосметики: анионно-катионные комплексы в ходе реагирования формируют осадок, следовательно оставляют разводы на кузове, что является недопустимым для обработки автомобиля.

Амфотерные – это вещества с нейтральной реакцией, поверхностная активность которых варьируется на основе уровня кислотности водной среды: в щелочных условиях они работают как анионные компоненты, в кислых – как катионные. Достоинства амфотерных ПАВов (кокамидопропилбетаина, имидазолина): высокая биологическая дружелюбность к коже и волосам, низкотоксичность, мягкое очищение + бактерицидная активность, достойное пенообразование. Особо яркое значение имеют при сочетании с анионными и катионными веществами: с первыми максимизируют пенообразование, повышают безопасность для человека и природы, со вторыми интенсифицируют работу силиконов и полимеров. Но в конечном итоге не все, к сожалению, так радужно. Амфотерные материалы стоят очень дорого, поскольку их производство нуждается в значительных денежных затратах.

Неионогенная группа объединяет вещества, которые в водной среде не подлежат распаду на ионы. Ключевое предназначение – снижать агрессивность иных соединений, корректирующих поверхностное натяжение. По масштабам производства неионогенные вещества находятся на 2-м месте, уступая первенство лишь анионным. Не диссоциирующиеся на ионы материалы, преимущественно получаемые из спиртов и сахаров (в т. ч. децилглюкозид, лаурилглюкозид, кокоглюкозид), слабо пенятся, поскольку обладают низкой способностью к пенообразованию. Это в сочетании с высоким моющим действием ценно при изготовлении стиральных порошков для автоматической стирки. При этом кожу НПАВ практически не раздражают, волосы делают мягкими и шелковистыми, являются отличными гидротропами, проявляют устойчивость в жесткой воде, подлежат полному биоразложению, безопасны для людей и окружающей среды. Мягкие неионогенные материалы из растительного натурального сырья – те вещества, применение которых даже прописано в сертификатах натуральной и органической косметике. Распространение данных веществ легко объясняется не только функциональными преимуществами, но и производственной простотой. Сырьем могут служить различные орган. соединения, главное, чтобы в них были алкиларидные радикалы с длинной цепью.

Поскольку все описанные разновидности отличаются свойствами, назначением, преимуществами и недостатками, на практике нередко осуществляется их комбинирование, оптимизирующее результаты использования ПАВсодержащей продукции.

Есть ли опасность от ПАВов? Если да, то в чем риски?

Пожалуй, главный вопрос, без получения ответа на который просто нельзя закрывать ознакомление с данной темой. Если вы дочитали до этого места, то наверняка уже можете делать некие предположения по поводу опасности/безопасности ПАВов. Давайте систематизируем информацию, чтобы получить общую полную картину.

Тензиды окружают нас повсюду. Мы контактируем с ними, делая уборку, моя посуду, стирая одежду и после ее нося. Мы употребляем еду и напитки, в составе которых присутствуют эти вещества. Ухаживаем за лицом, телом и волосами с помощью их содержащей косметики. Вероятность отказа от всего этого в современной повседневной жизни практически близка к нулю. Вместе с тем, никто вам не скажет, что вещества поверхностно-активные совершенно безопасные и бояться нечего. Это было бы откровенной ложью. Риски для человека, которые сопровождают тензиды, разноплановые. Это и ускорение старения, и в целом агрессивное отношение к коже, это и выпадение волос, и провоцирование различных заболеваний, ухудшение иммунитета, нарушение обменных процессов и многое другое, не говоря уже об элементарных пересушиваниях, раздражениях и аллергических реакциях. Контакт с кожей рук приводит к вымыванию с поверхности естественных частиц жира. Помимо пересушенности, дают о себе знать нарушения естественного защитного слоя, липидного баланса, стимулируется выработка секрета сальными железами, возникают дерматиты. Появляются физиологические изменения, которые, в свою очередь, вызывают раздражение кожи. Чувствительность кожи повышается, возникает шелушение. Если дать возможность ПАВ-частицам постоянно накапливаться в организме, например, из-за контакта с одеждой, на которой после стирки с плохим ополаскиванием тканей остаются элементы поверхностно-активного вещества, это приведет к постепенному ухудшению ситуации со здоровьем, о причинах которого вы можете и не догадываться. Негативному действию могут подвергаться не только эпидермис и волосы, но и печень, почки, ЖКТ, мозг и иммунная система. Агрессивный тензид нередко раздражает глаза и слизистую ротовой полости.

Как же тогда быть? – Спросите вы. Ответим встречными вопросами. А вы обратили внимание выше, что разным видам поверхностно-активных веществ свойственны отличающиеся значения агрессивности? А прочитали, что с помощью одних компонентов можно минимизировать опасность других? Иными словами, да, такая категория химических соединений, как поверхностно активные вещества, рисков не лишена, но их можно существенно уменьшить, а то и вовсе исключить, правильно и ответственно подходя к выбору и применению ПАВсодержащих продуктов. Бояться их не нужно. Их нужно знать, понимать и уметь фильтровать. Ведь даже изначально аллергенные и токсичные вещества могут быть совершенно безопасными для человека в разумных концентрациях и смываемых средствах.

Еще один немалозначимый вопрос в современных природориентированных реалиях: каково влияние ПАВов на природу? Производство загрязняет окружающую среду или нет? Если поверхностно-активное вещество максимально мягко либо наоборот очень агрессивно действует на человека, то аналогичное можно сказать и о влиянии на природу?

Тензиды бывают такими, которые оперативно разрушаются в окружающей среде, и такими, которые, не разрушаясь, накапливаются в недопустимых концентрациях. Потенциально могут нести вред воздуху, воде, земле и живым организмам, сосредотачиваясь на различных поверхностях, перемещаясь водой и ветром на значительные расстояния. Может ухудшаться состояние воздушного пространства, могут цвести водоемы, а питьевая вода становиться несоответствующего качества, загрязняться и терять прозрачность. Существенный негатив – понижение поверхностного натяжения, за которым следует уменьшение процента удерживания углекислого газа и кислорода в массе воды. Молекулы веществ, попадающие в грунт, многократно снижают скорость деградации частичек земли, песка, глины. Могут там накапливаться и вредить местной флоре. Не исключена гибель растений. А если это растительные виды, употребляемые в пищу человеком, то через те же овощи и фрукты опасность существует и для наших с вами организмов.

Но, опять же, паниковать не стоит. Во-первых, сегодня уже существуют экологически чистые виды тензидов (натуральные), характеризующиеся деликатным действием и полной биоразлагаемостью. А во-вторых, токсичное влияние агрессивных компонентов на окружающую среду можно нейтрализовать неионогенными ПАВами. В данном случае основная ответственность, конечно же, лежит на производителе. Хотя и роль потребителя нельзя снимать со счетов. Все в наших с вами руках.

Как минимизировать вред без отказа от примечательных возможностей, обеспечиваемых поверхностно-активными веществами, рассказываем далее.

Вещества поверхностно-активные: как правильно выбрать и использовать продукты с ПАВами

Поскольку отказаться от синтетических ПАВов сегодня – это что-то за гранью реальности, приходится искать альтернативы и смотреть в сторону натуральных компонентов. Однако здесь решающий момент – высокая цена, существенно снижающая спрос и круг потребителей. Какой выход? Тщательный выбор и разумный подход при постоянном использовании продукции по каждому из направлений:

• стирка. Хорошо иметь в запасе несколько разных средств и применять каждое по мере необходимости. Если нужно убрать сложные загрязнения, то использовать соответствующие более агрессивные составы. Если такой потребности нет, можно задействовать щадящие порошки. Признак безопасных порошков – низкая степень поглощения тканями: чем ниже, тем лучше;
• мытье посуды. Чтобы исключить вред для кожи рук, сохранив ее нежность и привлекательность, посуду предпочтительно мыть в перчатках. Чтобы смыть весь объем средства с тарелок и кастрюль, тем самым не допустив попадание тензидов в организм во время приема пищи, ополаскивать посуду рекомендовано несколько раз. Аналогично перчатки важно использовать и в завершение хорошо промывать поверхности чистой водой, имея дело с бытовой химией, убирая в ванне, на кухне и т. д.;
• уход за кожей. Косметику необходимо выбирать с учетом типа и потребностей кожи, а применять, согласно рекомендациям производителя. Не надо наносить слишком много средства на кожу или использовать его чрезмерно часто в стремлении максимизировать эффект. Хорошие производители умеют держать баланс между эффективностью и безопасностью. Вам только нужно следовать рекомендациям.

Какой бы продукт с ПАВом/ПАВами в составе вы не использовали (не будем лишний раз объяснять, почему он обязательно должен быть высокого качества, это базовое требование), соблюдение указаний производителя по применению – первое, чем нельзя пренебрегать. Эксперты не рекомендуют использовать продукты без абсолютного соблюдения инструкции. Всегда нужно читать состав при выборе и отдавать предпочтение тем продуктам, виды и процент поверхностно-активных веществ в которых вам подходят и соответствуют сложности предстоящих работ. Чем меньше аллергических реакций способно вызывать средство, тем лучше, даже если у вас не наблюдается склонность к аллергиям. Также следует избегать избыточных объемов и слишком продолжительного время контакта. Неконтролируемое использование и задействование высокой концентрации часто провоцируют аллергии и другой вред, начиная с легкого раздражения кожи и заканчивая дерматитами. Если есть возможность, предпочтение стоит отдавать гипоаллергенным аналогам. Весьма агрессивными могут быть и катионные, и анионные компоненты, поэтому любые средства, в которых они содержатся, важно тщательно смывать, исключая их длительное нахождение на коже. Если у вас сухая или сильно чувствительная кожа, осторожность должна быть максимальной.

Вещества поверхностно-активные являются невидимыми героями наших косметичек, бытовых полок и т. д. Их разнообразное применение позволяет создавать продукты, которые не только эффективны, но и безопасны при правильном использовании. Понимание свойств и рисков ПАВов поможет каждому потребителю сделать осознанный выбор в мире косметики и бытовой химии, привнося комфорт и безопасность в повседневную жизнь. Соблюдение вышеупомянутых правил выбора и применения ПАВсодержащих продуктов – единственно верный путь к минимизации негативных последствий при получении всей необходимой эффективности. Всегда быть на данном пути вам и желаем. И искренне надеемся, что наша статья вам в этом поможет.