شوینده سورفکتانت یا مخلوطی از سورفکتانت ها است که در محلول رقیق شده با آب خاصیت پاک کنندگی دارد. یک شوینده شبیه صابون است، اما با ساختار کلی R-SO4-، Na +، که در آن R یک گروه آلکیل با زنجیره بلند است. مانند صابون ها، مواد شوینده آمفی دوست هستند، به این معنی که دارای مناطق آبگریز و آب دوست هستند. بیشتر مواد شوینده آکیل بنزنفولفونات هستند. مواد شوینده بیشتر از صابون در آب سخت حل می شوند زیرا سولفونات مواد شوینده به راحتی مانند کربوکسیلات موجود در صابون کلسیم و سایر یون های موجود در آب سخت را به هم متصل نمی کند.

تاریخچه

مواد شوینده مصنوعی در آلمان در جنگ جهانی اول تولید شدند. یک سورفکتانت آلکیل سولفات فرموله شد زیرا محاصره متفقین آلمان در سال 1917 باعث کمبود مواد تشکیل دهنده صابون شد. کلمه “شوینده” از کلمه لاتین “detergere” گرفته شده است که به معنای “پاک کردن” است. قبل از اختراع مواد شوینده، سودا شستشو یا کربنات سدیم بیشتر برای شستن ظروف و لباس شویی استفاده می شد. در ایالات متحده، اولین ماده شوینده مایع ظرفشویی در دهه 1930 تولید شد، در حالی که در اروپا، اولین شوینده برای این منظور (Teepol) در سال 1942 ساخته شد. مواد شوینده لباسشویی تقریباً در همان زمان مورد استفاده قرار گرفتند، اگرچه در هر دو موجود بود. به شکل جامد و مایع هم مواد شوینده ظرفشویی و هم حاوی ترکیبات متعدد دیگری هستند که معمولاً شامل آنزیم ها، سفید کننده ها، عطرها، رنگ ها، پرکننده ها و (برای مواد شوینده لباسشویی) روشن کننده های نوری هستند. افزودنی ها ضروری هستند زیرا مواد شوینده در حذف رنگ ها، رنگدانه ها، رزین ها و پروتئین های دناتوره شده مشکل دارند.

مواد شوینده بر اساس بار الکتریکی آنها به صورت زیر طبقه بندی می شوند:

شوینده های آنیونی:

شوینده های آنیونی دارای بار الکتریکی منفی هستند. کبد اسیدهای صفراوی تولید می کند که مواد شوینده آنیونی هستند که بدن برای هضم و جذب چربی ها استفاده می کند. شوینده های آنیونی تجاری معمولاً آلکیل بنز سولفونات هستند. آلکیل بنزن لیپوفیل و آبگریز است، بنابراین می تواند با چربی ها و روغن ها تعامل داشته باشد. سولفونات آبدوست است، بنابراین می تواند کثیفی را در آب بشوید. ممکن است از هر دو گروه آلکیل خطی و شاخه‌دار استفاده شود، اما شوینده‌هایی که با گروه‌های آلکیل خطی ساخته می‌شوند به احتمال زیاد زیست تخریب‌پذیر هستند.

شوینده های کاتیونی:

شوینده های کاتیونی دارای بار الکتریکی خالص مثبت هستند. ساختار شیمیایی شوینده های کاتیونی مشابه مواد شوینده آنیونی است، اما گروه سولفونات با آمونیوم چهارتایی جایگزین می شود.

شوینده های غیر یونی:

شوینده های غیر یونی حاوی یک گروه آبدوست بدون بار هستند. معمولاً این ترکیبات بر پایه یک گلیکوزید (الکل قند) یا پلی اکسی اتیلن هستند. نمونه هایی از شوینده های غیر یونی عبارتند از تریتون، توئین، بریج، اکتیل تیوگلوکوزید و مالتوزید.

شوینده‌های زوئیتریونی:

شوینده‌های زوئیتریونی دارای تعداد بارهای 1+ و -1 هستند، بنابراین شارژ خالص آنها 0 است. نمونه‌ای از آن CHAPS است که 3-[(3-کولامیدوپروپیل) دی متیل آمونیو]-1-پروپان سولفونات است.

موارد مصرف مواد شوینده

بزرگترین کاربرد مواد شوینده برای تمیز کردن است. مواد شوینده ظرفشویی و شوینده لباسشویی رایج ترین فرمولاسیون ها هستند. با این حال، مواد شوینده نیز به عنوان افزودنی های سوخت و معرف های بیولوژیکی استفاده می شوند. مواد شوینده از رسوب انژکتورهای سوخت و کاربراتورها جلوگیری می کنند. در زیست شناسی، مواد شوینده برای جداسازی پروتئین های غشایی انتگرال سلول ها استفاده می شود.