193
"Есть очень много областей нашей жизни, где наше представление формирует исключительно маркетинговый буллшит. Увы, большинство людей даже не пытаются задумываться о том, что лежит в основе всего этого. Очень часто рыночная ситуация приводит к тому, что себестоимость продукта составляет 0.5% от его цены. Остальное маркетинг, наценки, логистика, упаковка и тому подобное. Почти все в курсе про концепцию продажи чернил для принтера по цене слез гималайских девственниц и настойчивые рекомендации производителей использовать только оригинальные расходные материалы. Например, совсем недавно меня озарило, что 1.5 грамма сухого вещества во флаконе удобрений для растений не могут стоить 200-250 рублей. А ведь именно такое количество может уместиться в относительно стабильном состоянии в виде раствора. Я сразу представил себе гектары полей и грузовики, которые везут тонны порошка. В результате перешел на расфасовки по 1 кг Буйских комплексных сухих удобрений. Можно ванну раствора приготовить.
Сегодня я хочу поделиться добытой информацией из области бытовой химии. Будем создавать ультра-дешевый порошок для посудомойки. Уменьшение реальной зарплаты и удорожание импортной бытовой химии заставило перерыть учебники, просмотреть кучу материалов с форумов химиков и попытаться найти способы экономии на расходниках. Очень уж ощутимо стал стоить порошок. Результаты вдумчивого исследования и экспериментов сильно удивили. Для промышленного применения чаще всего химиками-технологами создаются индивидуальные рецептуры в зависимости от качества воды и задач. Почему бы нам не попробовать разобраться во всем этом?
Виды загрязнений
Что нам нужно от порошка? Странный вопрос. Чтобы мыл. Ну и желательно, чтобы не был сильно ядовитым и не растворял посуду вместе с посудомоечной машиной. Моющее средство должно справляться с основными видами загрязнений:
Жир. Основной загрязнитель — всевозможные масла для жарки, заправки салатов, отпечатки пальцев, а также жирные соусы и прочее
Белковые загрязнения. Встречаются реже, но сложны в удалении — яйца, каши и другие подобные варианты.
Красители. Чай, кофе, свекла и прочие сильно красящие вещи.
Запах. Курица, которую забыли в контейнере на пару недель, может доставить вам немало острых ощущений.
Инертные механические загрязнители. Опилки, прилипшие кусочки зелени, радиоактивная пыль и всякая мелочь.
Неведомая пригоревшая фигня с позапрошлой вечеринки. Ничего не поможет. Не надейтесь. Выбрасывать посуду.
С первым типом загрязнений хорошо справляются различные ПАВ (поверхностно-активные вещества). Это химические соединения, которые, концентрируясь на поверхности раздела термодинамических фаз, вызывают снижение поверхностного натяжения. Упрощенно можно себе это представить, как обволакивание частичек жира молекулами ПАВ и препятствование к обратному их прилипанию к поверхности.
Этот класс веществ довольно обширен и включает в себя основные две группы: ионогенные (анионные) и неионогенные ПАВ. Первые распадаются в растворе на ионы (соли жирных кислот, например, обычное жидкое мыло — это калиевые соли), вторые не диссоциируют (алкилгликозиды и прочие). Анионные, как правило, моют лучше, но более агрессивны.
С белковыми загрязнениями немного сложнее. Традиционно порошок для посудомоечных машин включает в себя ферменты (энзимы), которые гидролизируют белок на мелкие пептидные кусочки. Энзимы капризны, работают в небольшом диапазоне pH и температуры, так как сами являются белком. При высокой температуре мойки (больше 60 градусов) почти все из них будут денатурированы и перестанут работать. Альтернативный вариант более характерный для промышленных средств — создание щелочной среды. Многие пользовались средством для прочистки труб вроде «Крота» и ему подобных. В составе детергенты (ПАВ) и щелочь (гидроксид натрия). Вся эта адская смесь разрушает почти любую органику, включая белки и жиры. Белки распадаются на отдельные петиды и аминокислоты. Жиры же превращаются в мыло:
Эта же реакция лежит в основе одного из древних способов получения мыла из растительных и животных жиров. Основной минус — очень уж агрессивная среда получается. Концентрированная щелочь точно так же радостно растворит и кожу на руках. Требуется осторожность в применении.
С красителями все довольно просто. Как правило, для обесцвечивания пигмента достаточно его окислить, изменив его структуру. Чаще всего это достигается активным кислородом или хлором. Достаточно вспомнить перекись водорода и разные варианты «хлорки», которые легко обесцвечивают чай, кофе, гранатовый сок и тому подобное. Обязательно входят в состав как порошков для посудомоек, та и для стиральных машин. Для ткани применяются более мягкие варианты, чтобы заодно не растворить заводской рисунок на одежде. Запах устраняется этими же окислителями, так как «пахнущие» молекулы так же реагируют с этими компонентами.
Механические загрязнения вообще не требуют применения бытовой химии. Достаточно высокого давления струи и горячей воды в процессе отмывания посуды.
Стиральный порошок в посудомойке
Возможно мысль покажется вам немного странной, но стиральный порошок автомат почти идентичен порошку для посудомоечных машин. Чтобы не быть голословным — давайте разберем типичный состав и назначение каждого компонента. За подробное описание хочу поблагодарить avor с форума www.chemport.ru.
Разбор компонентов двух типичных представителей, один «экологичный», второй «детский».
«Эковер»: цеолиты, дисиликат натрия, C12-18 алкисульфат натрия, карбонат натрия, бикарбонат натрия, сульфат натрия, этоксилированные метиловые эфиры жирных кислот рапсового масла, полиаспарагинат натрия, кокоат натрия, целлюлозная камедь, метилцеллюлоза, сульфат магния.
«Аистенок»: 5%-15% мыла на натуральной жировой основе, кислородный отбеливатель, фосфаты (в пересчете на Р2О5), менее 5% неионогенных ПАВ, силикат натрия, поликарбоксилаты, оптический отбеливатель, пенорегулятор, фосфонаты, ароматические добавки.
цеолиты — твердые нерастворимые вещества сорбируют на себе некоторые загрязнения(могут оставлять тонкую пыль при плохом выполскивании) к организму инертны используются в медицине как энтеросорбенты.
дисиликат натрия (жидкое стекло) — загуститель, клей, гранулообразователь получается на основе песка и каустической соды, опасен только высоким рН.
силикат натрия — тоже что дисиликат натрия.
карбонат натрия, бикарбонат натрия- это кальцинированная и питьевая соды используются для регуляции рН и умягчения воды — токсичны только высоким рН.
C12-18 алкисульфат натрия — синтетический ПАВ на основе жирного спирта(источник может быть как растительный так и нефтяной) и серной кислоты. Используется в шампунях токсичность низкая или никакая.
этоксилированные метиловые эфиры жирных кислот рапсового масла — синтетические не ионный ПАВ на основе окиси этилена и метиловых эфиров ЖК рапсового масла, полунатуральный продукт, токсичность см алкилсульфаты.
полиаспарагинат натрия — дорогая добавка на основе природной аминокислоты, служит загустителем, умягчителем воды, и десорбером загрязнений, нетоксична усваивается организмом, как пища.
кокоат натрия — аналог обычного мыла только не на основе животных жирных кислот, а на основе жирных кислот кокосового масла.
целлюлозная камедь — производное целлюлозы (древесины). Назначение такое же как и полиаспаргинатат натрия, токсичность низкая.
метилцелулоза — аналогично, но используется как загуститель.
сульфат магния. — используется в медицине, как для внутривенного так и для перорального введения — магнезия. В порошках — инертный наполнитель.
мыла на натуральной жировой основе — обычное мыло, но на жирных кислотах животного происхождения, похоже на кокоат натрия
кислородный отбеливатель — перборат или перкарбонат натрия по свойствам близок перекиси, которой девушки, отбеливают волосы, во время стирки разлагаются и убивают микрофлору, продукты разложения малотоксичны (бораты) или практически не токсичны (карбонаты).
фосфаты (в пересчете на Р2О5) — умягчитель воды и регулятор рН триполифосфат натрия, фосфаты используются как пищевые добавки и малотоксичны.
менее 5% неионогенных ПАВ — соединения аналогичные этоксилированным эфирам ЖК рапсового масла, однако в качестве гидрофобной соcтавляющей могут быть использованы и продукты полученные из нефти (аналогично алкилсульфатам)
поликарбоксилаты — либо карбоксиметилцеллюлоза, либо производные полиакриловой кислоты(используется в памперсах, в частности и в косметических гелях) токсичность низкая, назначение тоже, что и полиаспаргинатов и целлюлозной камеди (последняя вообще может быть идентична)
оптический отбеливатель — краситель типа синьки заставляет белое белье сиять белым светом из-за флюоресценции, токсичность средняя, но дозы в порошке в 10000 — 100000 раз меньше чем нужно для того чтобы, ощутить простое недомогание от действия этого красителя на организм.
пенорегулятор, пеногаситель — как правило масло на основе силикона, (аналоги используется для протезирования груди) если его нет в составе, то порошок нельзя использовать в барабанных стиральных машинах, токсичность крайне низкая.
фосфонаты — умягчители воды, токсичность низкая
ароматические добавки — обычно менее токсичны, чем женский парфюм.
Собственно, все перечисленные компоненты нетоксичны и прошли все мыслимые тесты, включая тесты на смываемость, тератогенное и онкогенное действие на подопытных крысах. Если ложками его не жрать, то никаких проблем для здоровья не будет. Если бы при производстве стиральных порошков для одежды использовали плохо смываемые и токсичные вещества, то потребители бы уже ходили с контактным дерматитом от ношения таких вещей. Мне понравилась формулировка с этого же форума, описывающая «технологическую сложность» производства таких порошков:
Ну, чтобы изготовить хороший автомобиль, нужно целая наука, дорогое оборудование.
Нужна армия квалифицированных специалистов.
А чтобы бодяжить бытовую химию такого рода, нужна бочка, весло, весы базарные, два гастарбайтера.
И начальник, который умеет читать, писать и считать до ста.
А теперь давайте сравним с составом порошков для посудомоечных машин. Возьмем вполне стандартный порошок Finish.
Смотрите увеличенные картинки в Top Story!
Несколько смутило начало «15% или более, но не менее 30%», которое логически верно, но выглядит крайне странно. Основные компоненты — ПАВ от жиров, окислитель (отбеливатель от пятен), полифосфат — умягчитель, энзимы — разрушение белков.
Вот аналогичный состав очень распространенного порошка Somat:
Неиногенные ПАВ, фосфаты, фосфонаты, сода, силикат, полимеры, отбеливающие реагенты на основе кислорода, ТАЕД, энзимы, ингибитор коррозии, красители, отдушка, вода.
Теперь возьмем стиральный порошок. Я пробовал варианты с «Ушастым нянем» и Биоланом.
То же самое с незначительными вариациями.
У Биолана состав абсолютно аналогичен:
Фосфаты (15% или более, но менее 30%), анионные поверхностно-активные вещества (5% или более, но менее 15%), неионогенные поверхностно-активные вещества (менее 5%), энзимы, ароматизирующая добавка.
Как видите — ничего криминального в составе нет. Применяемые вещества у разных производителей лишь незначительно варьируются. Из «лишних» для посудомойки компонентов — только оптический отбеливатель. Но этот флюресцент присутствует в микродозах и прекрасно смывается во время ополаскивания. В том же «Биолане автомат» его вообще нет. Конечно, всегда будут находиться ненормальные химиофобы, но оставим им право стирать все мыльными орехами и горчичным порошком. Если находятся странные личности, готовые за это платить, то почему бы и не взять с них многократную наценку за «Эко-органик» продукт? Кстати, «Ушастый нянь» приятен своим слабым запахом, но по сути идентичен по составу другим порошкам нашего производителя «Невская косметика» — Лотос, Макс, Обычный порошок, Сарма. Разница только в ароматизаторах и маркетинговом позиционировании.
Поиграем в алхимика
Подобрав минимально пахнущий и пенящийся порошок для стиральных машин-автоматов можно было бы и успокоиться. Экономия по цене получается уже очень существенной. Но мы не будем останавливаться на достигнутом и попробуем радикально уронить стоимость финального средства для мытья посуды. Я сразу прошу прощения за качество части фотографий — снимал на тапок, а нормальный фотоаппарат сейчас на работе.
В качестве основы продукта мы возьмем всем известную и очень дешевую пищевую соду. Сама по себе пищевая сода — это гидрокарбонат натрия — NaHCO3. В растворе имеет слабощелочную реакцию и имеет моющие свойства. Но гораздо эффективнее использовать продукт ее термического разложения — стиральную соду, она же карбонат натрия — Na2CO3. Карбонат натрия имеет уже резко-щелочную реакцию в растворе, около 11 pH. С жирами реагирует, образуя мыло, а белки успешно гидролизует. Получить карбонат натрия очень легко — достаточно его нагреть выше 60 градусов.
Я рекомендую кастрюлю/сковородку и прогрев в духовке в течение часа. В результате, полученный порошок теряет в весе около 25%.
Будьте осторожны при работе с карбонатом натрия! Вещество может вызывать ожоги слизистых оболочек, глаз и других поверхностей тела. Используйте перчатки, не ешьте, не вдыхайте и будьте аккуратны. Сода не является жутким ядом, но щелочные ожоги никому еще не приносили радости. Теперь осталось соединить 70% карбоната натрия и 30% стирального порошка для того, чтобы внести небольшое количество детергентов, отбеливателя и других компонентов. Кстати, в результате разбавления мы снижаем общее количество потенциально несмытых ПАВ.
Предварительные испытания
Первое с чем придется столкнуться стиральной соде — жировые загрязнения. В качестве тестового образца была взята сковорода после жарки свиной отбивной.
После стандартного цикла, картина более чем приемлемая. Сковородка на ощупь чистая, жировых загрязнений я не заметил.
Особо трудный тест. Белково-жировое загрязнение. Пригоревшая овсяная каша на молоке. Такие загрязнения редко берут с первого раза даже «специальные» порошки. Пробуем на усиленном режиме, ничего предварительно не очищая.
Результат хороший. Остались небольшие следы этого безобразия, но я не думаю, что другие порошки отмыли бы лучше.
Считаем экономию
Мне немного трудно вычислить точную цифру, но попробуем хотя бы примерно сравнить. Цена условной пачки соды весом 500 г — 20 рублей. Цена за 100 г — 4 рубля. Можно найти сильно дешевле, если купить мешок оптом, но это чересчур. Теперь порошок. Я бы советовал выбирать порошки с минимальным запахом. «Ушастый нянь» для машин-автоматов вполне подходит. Цена за упаковку 4.5 килограмма в первом попавшемся магазине — 439 рублей. Цена за 100 г — примерно 10 рублей. Суммарно килограмм нашего средства будет стоить 7*4+3*10=58 рублей.
Теперь «специальный» порошок Finish — 560 рублей за кг. Разница примерно в 10 раз! Если взять таблетки, которые содержат то же самое, только с красивыми гранулами, то разница будет совсем запредельной.
Попробуем прикинуть масштаб экономии за год. За одну мойку расходуется примерно 20 г порошка. В моей семье из 4 человек посудомойка обычно запускается дважды в день, но примем 1 запуск в день как среднее значение. 20*365 = 7300 г порошка в год. Это 4088 рублей за «специальный» и 423 рубля за наш вариант.
Специальная соль
Еще один классический способ заработка — специальная соль для регенерации ионообменного фильтра. Конечно, каменную соль с песком туда сыпать нельзя. Но давайте поднимем ГОСТ Р 51574-2000 на пищевую соль сорта «Экстра». Массовая доля NaCl — не менее 99.7%. Остальное незначительные примеси кальция и магния. Извините, но это, согласно классификации чистоты химических реактивов, лучше, чем «Чистый для анализа» — «ч.д.а.» Это «Химически чистый» («х.ч.») — высшая степень чистоты реактива. Содержание основного компонента более 99 %. Единственный нюанс — не нужно брать йодированные или фторированные сорта. Вы верите, что соль, которая нормируется ГОСТом по чистоте, годится для употребления в пищу, но недостаточно чистая для посудомойки?
Потенциальные минусы и проблемы
Сразу хочу уточнить, что я не несу ответственности за работу вашей посудомоечной машины и любые потенциальные проблемы со здоровьем, связанные с поеданием, выпиванием или другим непонятным применением результатов экспериментов. Я лишь описываю свой опыт и полученную информацию в этой области. Если среди вас есть профессиональные химики — я буду рад выслушать вашу точку зрения. Единственная проблема, которую я потенциально вижу — из-за высокой щелочной реакции раствора можно повредить особо нежный расписной фарфор, фужеры или что-то подобное. Но такие вещи вообще можно стирать без использования моющих средств. Рекомендую все же внимательно протестировать все и взвесить. С точки зрения проблем со здоровьем, я ничего крамольного не вижу. ПАВы мы используем даже в меньшей концентрации, чем в специальных порошках. Основа — безвредный карбонат натрия, входящий в состав антацидных препаратов для лечения гастрита. Аллергические реакции на компоненты стирального порошка? Если вы им стираете одежду и все хорошо, то проблем не предвидится. При ручной мойке вы оставляете в разы больше остаточного средства для мытья посуды на тарелках и чашках. И ничего критичного не происходит.
В любом случае, я бы хотел, чтобы вы осознанно понимали, что именно делаете в плане бытовой химии и зачем.
Мне кажется, что мнение профессиональных химиков-технологов куда весомее традиционных белок-истеричек на форумах, посвященным избавлению от ужасной химии и полному переходу на «эко», «био», «органик» продукцию из «натуральных» компонентов. Надеюсь, приведенные ссылки дадут возможность многим людям пересмотреть свои взгляды и перестать страдать химиофобией"
via
yaplakal.com