डिटर्जेंट

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डिटर्जेंट

एक अपमार्जक एक आर्द्रक या आर्द्रक का मिश्रण होता है जिसके तनु घोल में सफाई के गुण होते हैं।[1] अपमार्जक की एक विशाल विविधता ज्ञात है, एक सामान्य परिवार एल्काइलबेंजीन सल्फोनेट् है, जो साबुन जैसे यौगिक होते हैं जो कठोर जल में अधिक घुलनशील होते हैं, क्योंकि ध्रुवीय सल्फोनेट में (अपमार्जक का) ध्रुवीय कार्बोक्सिलेट (साबुन का) की तुलना में कठोर जल में पाए जाने वाले कैल्शियम और अन्य आयनों से बांधे जाने की कम संभावना होती है।

परिभाषाएँ

अपमार्जक शब्द लैटिन विशेषण डिटर्जेंस से और क्रिया डिटर्जेरे  से लिया गया है, जिसका अर्थ है पोंछना या पॉलिश करना। अपमार्जक  एक आद्रर्क या आद्रर्क का मिश्रण होता है जिसके तनु घोल में सफाई के गुण होते हैं।[1]यद्यपि पारंपरिक रूप से, साबुन (प्राकृतिक वसायुक्त अम्ल का एक नमक) के विपरीत, अपमार्जक का उपयोग कृत्रिम  सफाई  वाले यौगिकों के लिए किया जाता है, यद्यपि साबुन भी सही अर्थों में एक अपमार्जक है।[2] घरेलू संदर्भों में, अपमार्जक शब्द घरेलू सफाई के उत्पादों जैसे कपड़े धोने का अपमार्जक या बर्तन अपमार्जक को संदर्भित करता है, जो वास्तव में विभिन्न यौगिकों के जटिल मिश्रण होते हैं, जिनमें से सभी अपमार्जक नहीं होते हैं।

डिटर्जेंसी एक कार्यद्रव (जैसे कपड़े) से 'मिट्टी' कहे जाने वाले अवांछित पदार्थों को हटाने की क्षमता है।[3]

संरचना और गुण

अपमार्जक एक उभयस्नेही संरचना वाले यौगिकों का एक समूह है, जहां प्रत्येक अणु में एक जलंरागी (ध्रुवीय) सिर और एक लंबी जलभीत (गैर-ध्रुवीय) पूंछ होती है। इन अणुओं का जलभीत भाग सीधा या शाखित-श्रृंखला वाले हाइड्रोकार्बन के रूप का हो सकता है, या इसमें एक रसायनिक विशेष  संरचना हो सकती है। जलंरागी भाग अधिक विविध है, वे आयनिक या गैर-आयनिक हो सकते हैं, और एक साधारण या अपेक्षाकृत विस्तृत संरचना के रूप में हो सकते हैं।[4] अपमार्जक आद्रर्क होते हैं क्योंकि वे सतह के तनाव को कम कर सकते हैं। उनकी दोहरी प्रकृति जल के साथ जलभीत यौगिकों (जैसे तेल और ग्रीस) के मिश्रण की सुविधा प्रदान करती है। क्योंकि वायु जलंरागी नहीं है,अपमार्जक भी अलग-अलग डिग्री के फेनन कारक हैं। ।

अपमार्जक के अणु एकत्र होकर मिसेल बनाते हैं, जो उन्हें जल में घुलनशील बनाता है।अपमार्जक का जलभीत समूह मिसेल गठन का मुख्य प्रेरक बल है, इसका एकत्रीकरण मिसेल के जलभीत कोर का निर्माण करता है।मिसेल ग्रीस, प्रोटीन या गंदे कणों को हटा सकता है। जिस सांद्रता पर मिसेल बनना शुरू होता है वह महत्वपूर्ण मिसेल सांद्रता (CMC) है, और जिस तापमान पर मिसेल आगे विलयन को दो चरणों में अलग करने के लिए एकत्रित होता है वह तोयद बिंदु होता है जब विलयन  मटमैला हो जाता है और अपमार्जकता इष्टतम होती है।[4]

क्षारीय pH में अपमार्जक बेहतर काम करते हैं। अपमार्जकों के गुण एकलक की आण्विक संरचना पर निर्भर करते हैं। झाग की क्षमता शीर्ष समूह द्वारा निर्धारित की जा सकती है, उदाहरण के लिए ऋणायनी आद्रर्क उच्च-झाग वाले होते हैं, जबकि धनायनी आद्रर्क बिना झाग वाले या निम्न -झाग वाले हो सकते हैं।[5]

अपमार्जक का रासायनिक वर्गीकरण

आद्रर्क के विद्युत आवेश के आधार पर, अपमार्जक को चार व्यापक समूहों में वर्गीकृत किया जाता है।[6]

ऋणायनी अपमार्जक

विशिष्ट ऋणात्मक अपमार्जक एल्काइलबेंजीन सल्फोनेट् हैं। इन आयनों का एल्काइलबेंजीन भाग वसारागी है और सल्फोनेट जलंरागी है। इसकी दो किस्मों को लोकप्रिय बनाया गया है, वे जो शाखायुक्त एल्काइल समूहों के साथ और वे जो रैखिक एल्काइल समूहों के साथ हैं। आर्थिक रूप से उन्नत समाजों में इसके पूर्ववर्ती को बड़े पैमाने पर समाप्त कर दिया गया था क्योंकि वे खराब जैवनिम्नीकरणीय हैं।[7]  ऋणायनी अपमार्जक अपमार्जक का सबसे साधारण रूप है, और घरेलू बाजारों के लिए अनुमानित 6 बिलियन किलोग्राम ऋणायनी  अपमार्जक का उत्पादन किया जाता है।

पित्त अम्ल, जैसे डीऑक्सीकोलिक अम्ल (DOC), वसा और तेल के पाचन और अवशोषण में सहायता करने के लिए यकृत द्वारा उत्पादित ऋणायनी अपमार्जक हैं।

तीन प्रकार के ऋणात्मक अपमार्जक : एक शाखित सोडियम डोडेसिलबेंजीनसल्फोनेट, लीनियर सोडियम डोडेसिलबेंजीनसल्फोनेट और एक साबुन।

धनायनित अपमार्जक

धनायनिक अपमार्जक ऋणायनी अपमार्जक के समान होते हैं, परन्तु चतुर्धातुक अमोनियम जलंरागी ऋणायनी सल्फोनेट समूह का स्थान ले  लेता है। अमोनियम सल्फेट केंद्र सकारात्मक रूप से आवेशित होता है।[7] धनायनिक पृष्ठसक्रियकारकों में साधारणतय खराब अपमार्जकता होती है।

गैर-आयनिक अपमार्जक

गैर-आयनिक अपमार्जक उनके अपरिवर्तित, जलंरागी शीर्ष समूह की विशेषता है। विशिष्ट गैर-आयनिक अपमार्जक पॉलीऑक्सीएथिलीन या ग्लाइकोसाइड पर आधारित होते हैं। पूर्व के सामान्य उदाहरणों में ट्वीन, ट्राइटन और बृज श्रृंखला सम्मिलित हैं। इन सामग्रियों को एथोक्सिलेट् या पेगीलेट् और उनके मेटाबोलाइट्, नोनीफ्लेनोल के रूप में भी जाना जाता है।ग्लाइकोसाइड् में उनके अपरिवर्तित जलंरागी शीर्ष समूह के रूप में एक शर्करा होती है। उदाहरणों में ऑक्टाइल थियोग्लुकोसाइड और माल्टोसाइड सम्मिलित हैं। हेगा और मेगा श्रृंखला अपमार्जक समान हैं, जिसमें शीर्ष समूह के रूप में एक शर्करा एल्कोहल होता है।

उभयधर्मी अपमार्जक

एम्फ़ोटेरिक या ज़्विटरियोनिक अपमार्जको में एक विशेष pH रेंज के भीतर ज़्विटेरियन होते हैं, और 1 और -1 आवेशित रासायनिक समूहों की समान संख्या की उपस्थिति से उत्पन्न होने वाला शुद्ध शून्य आवेश होता है। उदाहरणों में CHAPS सम्मिलित हैं।

इतिहास

2,500 ईसा पूर्व में सुमेरियन समय से कपड़े धोने के लिए साबुन को आद्रर्क के रूप में प्रयोग करने के लिए जाना जाता है।[8] प्राचीन मिस्र में, सोडा का उपयोग धोवन योज्य के रूप में किया जाता था। 19वीं शताब्दी में, कृत्रिम पृष्ठसक्रियकारकों उदाहरण के लिए जैतून के तेल का निर्माण प्रारम्भ हुआ।[9],1860 के दशक में संयुक्त राज्य अमेरिका में साबुन बनाने में सोडियम सिलिकेट (पानी का गिलास) का प्रयोग  किया गया था[10] और 1876 में, हेंकेल ने सोडियम सिलिकेट-आधारित उत्पाद बेचा जिसे साबुन के साथ प्रयोग किया जा सकता है और "सार्वभौमिक अपमार्जक " के रूप में विपणन किया जा सकता है। जर्मनी के पहले ब्रांड नाम अपमार्जक विरंजक सोडा का उत्पादन करने के लिए सोडा को सोडियम सिलिकेट के साथ मिलाया गया था।[11] 1907 में हेन्केल ने हाथ से कपड़े धोने की श्रमसाध्य रगड़ को खत्म करने के लिए पहले 'आत्म अभिनय' धुलाई अपमार्जक अजमोद को  प्रारंभ करने के लिए विरंजक कारक सोडियम पेरोबेट भी जोड़ा।।[12]प्रथम विश्व युद्ध के दौरान साबुन बनाने के लिए आवश्यक तेल और वसा की कमी हो गई थी। साबुन के विकल्प खोजने के लिए, रसायनज्ञों द्वारा जर्मनी में कोलतार से प्राप्त कच्चे माल का उपयोग करके कृत्रिम अपमार्जक बनाए गए थे।[13][14][9] यद्यपि ये शुरुआती उत्पाद पर्याप्त अपमार्जकता प्रदान नहीं करते थे। 1928 में, वसीय एल्कोहल के सल्फेशन के माध्यम से प्रभावी अपमार्जक बनाया गया था, लेकिन 1930 के दशक के प्रारम्भ में कम लागत वाले वसीय एल्कोहल के उपलब्ध होने तक बड़े पैमाने पर उत्पादन संभव नहीं था।[15]निर्मित कृत्रिम अपमार्जक कठोर जल में साबुन की तुलना में अधिक प्रभावी और कम मैल बनाने की संभावना रखते थे ,और अम्ल और क्षारीय अभिक्रियाओं को भी समाप्त कर सकते है और गंदगी को विघटित कर सकते है। 1932 में जर्मनी में हेन्केल द्वारा वसीय  एल्कोहल सल्फेट वाले वाणिज्यिक अपमार्जक उत्पादों की बिक्री प्रारम्भ हुई।[15]संयुक्त राज्य अमेरिका में, 1933 में प्रॉक्टर एंड गैंबल (सूखा ) द्वारा अपमार्जकमुख्य रूप से कठोर पानी वाले क्षेत्रों में बेचे गए थे।[14]हालांकि, अमेरिका में बिक्री धीरे-धीरे बढ़ी जब तक कि 1940 के दशक की शुरुआत में विकसित अपमार्जकमें प्रभावी फॉस्फेट के अतिरिक्त 'निर्मित' अपमार्जककी शुरूआत नहीं हुई।[14]बिल्डर कैल्शियम और मैग्नीशियम आयनों के केलेशन के माध्यम से पानी को नरम करके, क्षारीय पीएच को बनाए रखने में मदद करता है, साथ ही साथ गंदे कणों को फैलाने और घोल में रखने से सर्फेक्टेंट के प्रदर्शन में सुधार करता है।[16] द्वितीय विश्व युद्ध के बाद पेट्रोकेमिकल उद्योग के विकास ने भी सिंथेटिक सर्फेक्टेंट की एक श्रृंखला के उत्पादन के लिए सामग्री प्राप्त की, और अल्काइलबेंजीन सल्फोनेट्स सबसे महत्वपूर्ण अपमार्जकसर्फेक्टेंट बन गए।[17] 1950 के दशक तक, कपड़े धोने का अपमार्जकव्यापक हो गया था, और बड़े पैमाने पर विकसित देशों में कपड़े धोने के लिए साबुन को बदल दिया गया था।[15] पिछले कुछ वर्षों में, विभिन्न उद्देश्यों के लिए कई प्रकार के अपमार्जकविकसित किए गए हैं, उदाहरण के लिए, फ्रंट-लोडिंग वाशिंग मशीन में उपयोग के लिए कम झाग वाले डिटर्जेंट, ग्रीस और गंदगी को हटाने में प्रभावी हेवी-ड्यूटी डिटर्जेंट, सभी उद्देश्य वाले अपमार्जकऔर विशेषता डिटर्जेंट।[14][18] वे कपड़े धोने के उपयोग के बाहर विभिन्न उत्पादों में शामिल हो जाते हैं, उदाहरण के लिए बर्तन धोनेवाला डिटर्जेंट, शैम्पू, टूथपेस्ट, औद्योगिक क्लीनर और स्नेहक और ईंधन में कीचड़ या जमा के गठन को कम करने या रोकने के लिए।[19] अपमार्जकउत्पादों के निर्माण में विरंजित करना , सुगंध, रंजक और अन्य योजक शामिल हो सकते हैं। हालांकि, अपमार्जकमें फॉस्फेट के उपयोग ने पोषक तत्वों के प्रदूषण और अपमार्जकके निर्माण में बदलाव की मांग पर चिंता जताई।[20] ब्रांकेड एल्काइलबेंजीन सल्फोनेट (टेट्राप्रोपिलीनबेंजीन सल्फोनेट) जैसे सर्फेक्टेंट के उपयोग पर भी चिंता जताई गई थी, जो पर्यावरण में बने रहते हैं, जिसके कारण सर्फेक्टेंट द्वारा उनका प्रतिस्थापन किया जाता है जो अधिक बायोडिग्रेडेबल होते हैं, जैसे कि लीनियर एल्काइलबेंजीन सल्फोनेट।[15][17]पिछले वर्षों के विकास में अपमार्जकएंजाइमों का उपयोग, ज़ीइलाइट ए और नाइट्रिलोट्रिएसेटिक एसिड जैसे फॉस्फेट के विकल्प, विरंजन उत्प्रेरक के रूप में टेट्राएसिटिलएथिलीनडायमाइन, चीनी-आधारित सर्फेक्टेंट जो बायोडिग्रेडेबल और त्वचा के लिए हल्के होते हैं, और अन्य पर्यावरण के अनुकूल उत्पादों के साथ-साथ परिवर्तन शामिल हैं। डिलीवरी के रूप में जैसे टैबलेट, जैल और कपड़े धोने का अपमार्जकफली[21][22]


अपमार्जकके प्रमुख अनुप्रयोग

कपड़े धोने का अपमार्जकपॉड्स।

घरेलू सफाई

अपमार्जकके सबसे बड़े अनुप्रयोगों में से एक घरेलू और दुकान की सफाई के लिए है, जिसमें बर्तन धोना और कपड़े धोना शामिल है। ये अपमार्जकआमतौर पर पाउडर या केंद्रित समाधान के रूप में उपलब्ध होते हैं, और इन अपमार्जकके फॉर्मूलेशन अक्सर सर्फेक्टेंट के अलावा विभिन्न प्रकार के रसायनों के जटिल मिश्रण होते हैं, जो आवेदन की विविध मांगों और अत्यधिक प्रतिस्पर्धी उपभोक्ता बाजार को दर्शाते हैं। इन अपमार्जकमें निम्नलिखित घटक हो सकते हैं:[21]* पृष्ठसक्रियकारक

  • फोम नियामक
  • बिल्डर्स
  • विरंजित करना
  • ब्लीच एक्टिवेटर्स
  • एंजाइम
  • रंजक
  • सुगंध
  • अन्य योजक

ईंधन योजक

आंतरिक दहन इंजन के कार्बोरेटर और ईंधन इंजेक्टर दोनों घटक ईंधन में अपमार्जकसे फ़ुलिंग को रोकने के लिए लाभान्वित होते हैं। सांद्रता लगभग 300 भाग प्रति मिलियन#भाग-प्रति भाव हैं। विशिष्ट अपमार्जकलंबी-श्रृंखला वाले अमाइन और एमाइड होते हैं जैसे कि polyisobuteneamine और पॉलीआइसोब्यूटीनमाइड/सक्सीनिमाइड [23]


जैविक अभिकर्मक

सेल_(बायोलॉजी) में पाए जाने वाले अभिन्न झिल्ली प्रोटीन के अलगाव और शुद्धिकरण के लिए रासायनिक शुद्धता वाले अपमार्जकका उपयोग किया जाता है।[24] कोशिका झिल्ली द्विपरतों के विलेयकरण के लिए एक अपमार्जककी आवश्यकता होती है जो आंतरिक झिल्ली मोनोलेयर#बायोलॉजी में प्रवेश कर सकता है।[25] अपमार्जककी शुद्धता और परिष्कार में प्रगति ने आयन चैनल जैसे महत्वपूर्ण झिल्ली प्रोटीनों के संरचनात्मक और जैव-भौतिक लक्षण वर्णन की सुविधा प्रदान की है, साथ ही lipopolysaccharide को बांधकर झिल्ली को बाधित किया है।[26] झिल्ली परिवहन प्रोटीन, रिसेप्टर (जैव रसायन) , और फोटोसिस्टम II[27]


यह भी देखें

संदर्भ

  1. 1.0 1.1 IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version: (2006–) "detergent". doi:10.1351/goldbook.D01643
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  3. Arno Cahn, ed. (2003). 5th World Conference on Detergents. p. 154. ISBN 9781893997400 – via Google Books.
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बाहरी संबंध