“Bolle di Sapone” Composizione, uso ed importanza dei detergenti

“Bolle di Sapone”
Composizione, uso ed importanza
dei detergenti e detersivi nella vita quotidiana
Indice
1. Prefazione.
2. Che cos’è un detersivo o detergente - composizione chimica e importanza
3. Indagine statistica.
4. I tensioattivi: cosa sono e come si classificano.
5. Come agisce un tensioattivo.
6. Detersivi, detergenti e ambiente.
7. Ora prova tu! Come fare un sapone in casa: la saponificazione.
Prefazione
La chimica è una disciplina che ci accompagna quotidianamente, per
esempio la fotosintesi clorofilliana è una reazione chimica importante per
la vita delle piante e del nostro pianeta perché produce zuccheri e ossigeno.
Anche nel corpo umano avvengono delle reazioni chimiche, un esempio è la
digestione (attraverso la quale sostanze complesse come i cibi si
trasformano in sostanze semplici come zuccheri, proteine, grassi) ma se ne
potrebbero fare tantissimi altri …...
In quest’anno scolastico 2015/2016 un gruppo di alunni dell’I.C. “Matteo
Ripa” di Eboli (Sa) ha partecipato a un concorso proposto dalla
FEDERCHIMICA riguardante lo studio della chimica di base ed è stato
scelto come argomento: la composizione dei detersivi e dei detergenti per
verificare la loro composizione chimica e che cosa comporta il loro utilizzo
eccessivo sull’ambiente. Da questo lavoro è stato realizzato il seguente
opuscolo che ha lo scopo di sensibilizzare le persone a un uso più
consapevole di questi prodotti che, pur essendo utili, potrebbero essere
molto dannosi per l’ambiente. È stato svolto uno studio accurato sui vari
tipi di tensioattivi (anionici, cationici, anfoteri e non ionici), principali
componenti dei detersivi e detergenti; in seguito è stata eseguita
un’indagine statistica, rivolta ai genitori degli alunni, per verificare le
conoscenze e le abitudini riguardanti l’appropriato utilizzo di questi
prodotti nelle case. Dopo questa prima fase, nel laboratorio di scienze della
scuola è stato realizzato un tensioattivo naturale. Questo è stato possibile
grazie alla reazione chimica della saponificazione, eseguita utilizzando
come reagenti olio d’oliva e idrossido di sodio. Muniti di tutte le
precauzioni, sono state realizzate delle saponette di varie forme, colorate
con colorante alimentare e profumate con essenza di lavanda che,
stagionate per circa 4-6 settimane, potranno poi essere utilizzate. Tutte le
attività svolte sono state interessanti, soprattutto quelle all’interno del
laboratorio, perché hanno consentito di realizzare concretamente quanto
studiato. Questa esperienza è stata senza dubbio una delle più belle che gli
alunni abbiano vissuto in questi anni scolastici perché li ha entusiasmati
molto.
Il lavoro è stato molto istruttivo e formativo per noi alunni, si spera che lo
sia anche per tutti quelli che leggeranno quest’opuscolo!
a cura delle classi 2ª D & 3ª D
Che cos’ è un detersivo o detergente;
composizione chimica e importanza.
Un detergente è composto da una miscela di sostanze
chimiche in polvere o liquide che servono per
rimuovere lo sporco da una superficie. In italiano il
termine detersivo è utilizzato per prodotti impiegati
nella pulizia delle superfici dure (pavimenti, piatti, finestre) e dei tessuti,
mentre con detergente si indicano prodotti più delicati utilizzati per
l’igiene del corpo. Il sapone è stato da sempre l’unico detersivo/ detergente
utilizzato dall’uomo; il famoso “sapone di Marsiglia” era distribuito in
tutta Europa, attraverso la cosiddetta “strada del sapone”. I moderni
detergenti saranno utilizzati su vasta scala solo dopo la Seconda Guerra
Mondiale.
I
primi
detersivi
però
produssero
gravi
problemi
d’inquinamento perché non erano biodegradabili. Negli ultimi anni si sta
tornando all'autoproduzione sia per motivi economici sia ecologici.
I principali costituenti di un detersivo sono:

Tensioattivi: servono per emulsionare lo sporco, in effetti, le uniche
sostanze che lavano!
Sequestratori di durezza: servono per addolcire l’acqua.

Solventi: come etanolo, isopropanolo o ammoniaca.

Enzimi: servono per decomporre lo sporco formato da proteine,

grassi e carboidrati.

Conservanti sbiancanti che possono essere di tre tipologie:
a) sbiancanti a base di Cloro
b) sbiancanti a base di Ossigeno
c) sbiancanti ottici e azzurranti

Altri componenti: coloranti, profumi, componenti per il controllo
della schiumosità, addensanti, emulsionanti.
I detersivi sono prodotti essenziali, di uso frequente nella nostra vita
quotidiana. Grazie alla loro capacità di rimuovere lo sporco dalle
superfici, contribuiscono al mantenimento di una buona igiene, riducono
la presenza dei germi, rendono i tessuti, gli ambienti e le case più salubri e
profumate.
Indagine statistica
I seguenti grafici rappresentano un'indagine statistica sulla conoscenza e
l'uso dei prodotti utilizzati nelle famiglie. L'indagine è stata fatta sui
genitori degli alunni di età compresa tra i 30 e i 59 anni per un campione
totale di 45.
Grafico 1
Conoscenza dei tensioattivi
no
si
58%
42%
Grafico 2
Differenza tra
disinfettante e detergente
Si
47%
No
53%
Grafico 3
Come vengono scelti
i detersivi ed i detergenti
65%
Prezzo/Qualità
9%
Pubblicità
9%
9%
4%
4%
Consigliati
Altro
Costo minore
Scelta a caso
L’indagine evidenzia che ancora molto persone non conoscono cos’è un
tensioattivo e che l’acquisto dei prodotti è fatto, principalmente, in base al
rapporto qualità - prezzo.
Cosa sono i tensioattivi e
come si classificano
I tensioattivi, che possono essere di derivazione petrolchimica, mista o
vegetale, sono gli ingredienti con la funzione di sciogliere lo sporco. Il
tensioattivo è una molecola anfipatica cioè caratterizzata da due
estremità, una idrofila, capace di sciogliersi in acqua, e una idrofoba, in
grado di legare lo sporco grasso.
I tensioattivi si classificano come:

Tensioattivi anionici: hanno carica elettrica negativa;

Tensioattivi cationici: hanno carica elettrica positiva (utilizzati per
realizzare ammorbidenti e balsami per capelli);

Tensioattivi anfoteri: hanno sia di carica elettrica positiva sia
negativa. Attenuano l’aggressività dei tensioattivi anionici;

Tensioattivi non ionici: senza carica elettrica (gli alcool). Tra i meno
schiumosi, questi tensioattivi hanno un elevato potere emulsionante
e detergente, con la capacità di lavare a basse temperature.
Rappresentazione dei tensioattivi:
dall’alto verso il basso: non ionici,
anionici, cationici e anfoteri.
Come agisce un tensioattivo
I tensioattivi sono composti che hanno la capacità di abbassare la
tensione superficiale dell’acqua, distruggendo i legami a idrogeno, si
dispongono con la testa idrofila sulla superficie dell’acqua, rendendo lo
sporco grasso emulsionabile.
Come si forma la schiuma?
I detersivi, i detergenti e l’ambiente
I detersivi e i detergenti usati assieme all'acqua per
pulire, sono costituiti soprattutto da tensioattivi, ma
queste
molecole
comportano
un
rilevante
impatto
ambientale!
In Europa, il consumo annuo di tensioattivi contenuti nei prodotti
detergenti per uso domestico e industriale, secondo un’indagine svolta nel
1998, supera il milione e mezzo di tonnellate.
Dagli anni ‘70 a oggi, lungo le coste di numerosi paesi è stata segnalata la
presenza
di
livelli
significativi
di
tensioattivi
nell’acqua
marina.
L’inquinamento da tensioattivi riguarda soprattutto le falde acquifere,
dove riversano gli scarichi, ma anche suoli e aria di zone litoranee.
I tensioattivi anionici, non biodegradabili, i più inquinanti, si accumulano
in superficie dando origine così ad abbondanti e spesse schiume nei corsi
d’acqua, impedendo l’ossigenazione di quest’ultima, limitando così le
attività
biologiche;
sono
inoltre
tossici
se
ingeriti.
I
tensioattivi
biodegradabili di nuova sintesi, non danno origine a tali schiume, ma sono
comunque tossici per gli organismi acquatici. I tensioattivi possono
accumularsi anche nei suoli attraverso scarichi e acque d’irrigazione.
Quest’ accumulo porta a variazioni di pH del suolo che vanno a sortire
effetti
negativi
sulla
vegetazione
e
sugli
organismi
del
terreno.
L’impatto ambientale dei tensioattivi in prossimità di zone costiere ricade
soprattutto sulla vegetazione litoranea ed è dovuto all’aerosol marino.
Quasi tutte le specie vegetali
subiscono danni come succede,
nell’area Tirrenica, al Pino domestico, al Ginepro, all’Oleandro, al Leccio, al
Rosmarino ecc….
Il danno alla vegetazione costiera è principalmente dovuto all’azione
sinergica tensioattivo-sale, ma anche all’azione diretta del tensioattivo,
responsabile della solubilizzazione delle membrane cellulari.
In
conclusione:
gli
effetti
inquinanti
dei
tensioattivi
non
possono
essere
sottovalutati. L’interesse dell’industria nella preparazione di nuovi formulati,
dovrebbe essere diretta verso tensioattivi a basso impatto ambientale, prodotti da
fonti rinnovabili, e facilmente biodegradabili; per evitare così l’accumulo di
sostanze tossiche lungo le catene alimentari, nelle falde acquifere, nell’aerosol
marino e nei suoli.
Tabella della composizione in tensioattivi di alcuni detersivi più utilizzati
Tensioattivi
anionici
Tensioattivi
cationici
Ace liquido gel (5%)
Drago ( 5%)
Ters (< 5%)
Mastrolindo (5%)
Fabuloso (5%)
Napisan (< 5%)
ammorbidente
Tensioattivi
anfoteri
Tensioattivi
non ionici
Dixan (5%-15%)
Deox (5%)
Winni’s gel lavostoviglie
lavatrice
ammorbidente
(< 5%)
Dash (5%-15%)
lavatrice
Sole (5%-15%)
lavatrice
Chanteclair (5%-15%)
lavatrice
Scala (5%-15%)
Bucato a mano
Viakal(< 5%)
Cif pavimenti (< 5%)
Chanteclair bebè
5%)
igienizzante (<
Felce Azzurra (5%-15%)
Detersivo + ammorbidente
Dual power (5%-15%)
lavatrice
Sole piatti (5%-15%)
Svelto (5%-15%)
Winni’s gel lavostoviglie
(< 5%)
Dalla tabella si evince che la maggior parte dei detersivi presenta tensioattivi
anionici (quelli più inquinanti), nessun detersivo presenta solo tensioattivi
anfoteri che vengono gerneralmente aggiunti in molti detersivi per attenuare
l’azione di quelli anionici.
Ora prova tu! Come fare un sapone in casa:
la saponificazione
Il sapone è generalmente un sale di sodio o di potassio di un acido
carbossilico a lunga catena; viene prodotto e usato per sciogliere le
sostanze grasse nei processi di pulizia. Si prepara per mezzo di un processo
denominato saponificazione,
ovvero
per idrolisi alcalina,
di grassi di
origine animale o vegetale che porta alla formazione del sale carbossilico
(il sapone) e un alcol (generalmente glicerina).
Utilizzato come detergente, il sapone ha funzione di tensioattivo.
Tra i reagenti della reazione di saponificazione c’è la soda caustica (NaOH) che è
un materiale pericoloso, da maneggiare con estrema cura, quindi è
assolutamente indispensabile usare sempre guanti di gomma, occhialini e
indossare una mascherina per riparare il naso e la bocca dal vapore che la
soda produce quando è diluita, quindi bisognerebbe preparalo in un
ambiente arieggiato o vicino a una finestra aperta. Nel caso ci fosse
inalazione o contatto con la pelle, si deve ricorrere al medico o al pronto
soccorso. Tuttavia la soda caustica è l’ingrediente fondamentale del sapone,
nel processo di saponificazione reagisce con i grassi, neutralizzandosi e
sparendo; dunque senza soda caustica niente sapone!
I metodi per preparare il sapone fatto in casa sono due: a caldo e a freddo.
Vi consigliamo il metodo a freddo quello che abbiamo utilizzato noi per
fare il nostro sapone!
Sapone fatto in casa: procedimento a freddo
Materiale occorrente: guanti di gomma, mascherina, occhiali protettivi, un
frullatore a immersione, una bilancia, un termometro, vari contenitori
resistenti al calore, formine di silicone, un cucchiaio di legno.
Ingredienti: 500 grammi di olio di oliva, 150 grammi di acqua distillata, 64
grammi di idrossido di sodio ( conosciuto come soda caustica).
Procedimento: pesare tutti gli ingredienti, sciogliere la soda nell’acqua
lentamente (Attenzione: non il contrario!), la reazione svilupperà calore
fino ad arrivare a 70°-80°, riscaldare l’olio a 45°, quando anche la soda è a
45° unire olio e soluzione di soda e frullare fino ad arrivare alla “fase di
nastro” (tipo crema densa) a questo punto potete aggiungere coloranti ed
essenze profumate, versare la miscela negli stampi, coprire con una
pellicola e poi con una coperta per mantenere al caldo e lasciare
raffreddare lentamente.
Dopo circa 48 ore, sempre con i guanti perché la soda non è neutralizzata
del tutto e quindi fa ancora effetto, sformare il sapone per poi lasciarlo in
un luogo fresco per circa 2 mesi a “maturare”.
I nostri saponi
Realizzato da;
Classi IID e IIID
(a. s. 2015-2016)
Bibliografia: gli argomenti sono stati rielaborati e sintetizzati dopo un’accurata ricerca
su Internet, anche le immagini sono state selezionate dalla stessa fonte e adattate al
nostro opuscolo; l’indagine statistica ed i grafici sono un lavoro autentico delle classi.