Çamaşır deterjanlarında şelatlayıcı maddelerin rolü
Şelat, şelatlayıcı maddeler tarafından oluşturulan şelattır ve Yunanca "Chele" kelimesinden gelir, bu da "yengeç pençesi" anlamına gelir. Şelatlar, metal iyonlarını tutan yengeç pençeleri gibidir; son derece kararlıdırlar ve bu metal iyonlarının uzaklaştırılması veya kullanılması kolaydır. 1930 yılında, ağır metal zehirlenmesi olan hastaların tedavisi için Almanya'da ilk şelat sentezlendi - EDTA (etilendiamin tetraasetik asit) şelatı - ve daha sonra şelat geliştirilerek günlük kimyasal yıkama, gıda, endüstri ve diğer uygulamalarda kullanıldı.
Şu anda dünyadaki başlıca şelatlama maddesi üreticileri arasında BASF, Norion, Dow, Dongxiao Biological, Shijiazhuang Jack ve benzerleri yer almaktadır.
Asya-Pasifik bölgesi, %50'den fazla pazar payı ve 1 milyar ABD dolarının üzerinde tahmini pazar büyüklüğüyle şelatlama ajanları için en büyük pazardır ve başlıca uygulama alanları deterjan, su arıtma, kişisel bakım, kağıt, gıda ve içecek endüstrileridir.
(Şelatlama maddesi EDTA'nın moleküler yapısı)
Şelatlayıcı maddeler, çoklu ligandlarını metal iyon kompleksleriyle şelatlayarak şelatlar oluşturmak suretiyle metal iyonlarını kontrol ederler.
Bu mekanizmadan, çoklu ligand içeren birçok molekülün bu tür şelasyon yeteneğine sahip olduğu anlaşılabilir.
En tipik örneklerden biri, metal ile işbirliği yapmak üzere 2 azot atomu ve 4 karboksil oksijen atomu sağlayabilen ve 6 koordinasyona ihtiyaç duyan kalsiyum iyonunu tek bir molekülle sıkıca sararak mükemmel şelatlama yeteneğine sahip çok kararlı bir ürün oluşturan yukarıdaki EDTA'dır. Yaygın olarak kullanılan diğer şelatlayıcılar arasında sodyum glukonat, sodyum glutamat diasetat tetrasodyum (GLDA) gibi sodyum fitatlar, metilglisin diasetat trisodyum (MGDA) gibi sodyum amino asitler ve polifosfatlar ve poliaminler bulunur.
Hepimizin bildiği gibi, gerek musluk suyunda gerekse doğal su kaynaklarında kalsiyum, magnezyum, demir plazması bulunur; bu metal iyonlarının uzun süreli birikimi günlük hayatımızda şu etkileri doğuracaktır:
1. Kumaş yeterince temizlenmediği için kireç birikimi, sertleşme ve kararma meydana gelir.
2. Sert yüzeyde uygun bir temizlik maddesi bulunmamaktadır ve kireç birikintileri mevcuttur.
3. Sofra takımlarında ve bardaklarda oluşan kireç birikintileri
Su sertliği, sudaki kalsiyum ve magnezyum iyonlarının içeriğini ifade eder ve sert su yıkama etkisini azaltır. Deterjan ürünlerinde, şelatlayıcı madde sudaki kalsiyum, magnezyum ve diğer metal iyonlarıyla reaksiyona girerek suyun kalitesini yumuşatır, kalsiyum ve magnezyum plazmasının deterjandaki aktif maddeyle reaksiyona girmesini önler ve yıkama etkisini etkilemesini engeller, böylece yıkama ürününün etkinliğini artırır.
Ek olarak, şelatlayıcı maddeler deterjanın bileşimini daha kararlı hale getirebilir ve ısıtıldığında veya uzun süre saklandığında bozulmaya karşı daha az hassas olmasını sağlayabilir.
Çamaşır deterjanına şelatlayıcı madde eklenmesi, özellikle su sertliğinin yıkama etkisini büyük ölçüde etkilediği kuzey, güneybatı ve diğer yüksek su sertliğine sahip bölgelerde, temizleme gücünü artırabilir. Şelatlayıcı madde ayrıca su lekelerinin ve kirlerin kumaş yüzeyine yerleşmesini önleyerek, çamaşır deterjanının daha kolay nüfuz etmesini ve giysinin yüzeyine daha kolay yapışmasını sağlar, böylece yıkama etkisini artırırken aynı zamanda beyazlığı ve yumuşaklığı iyileştirir, sezgisel performans sayesinde çamaşırların daha az gri ve kuru olmasını sağlar.
Ayrıca sert yüzey temizliğinde ve sofra takımı temizliğinde, deterjandaki şelatlayıcı madde deterjanın çözünme ve dağılma yeteneğini artırarak leke ve kirecin daha kolay çıkarılmasını sağlar; bunun sonucunda kireç kalmaz, yüzey daha şeffaf olur ve camda su tabakası oluşmaz. Şelatlayıcı maddeler ayrıca havadaki oksijenle birleşerek metal yüzeylerin oksidasyonunu engelleyen kararlı kompleksler oluşturabilir.
Ayrıca, şelatlayıcı maddelerin demir iyonları üzerindeki şelatlama etkisi, pas giderme amacıyla kullanılan boru temizleyicilerinde de mevcuttur.