Die Reinigungseigenschaften von Wasser sind uns bereits seit Urzeiten bekannt. In flüssiger Form gelangt Wasser an alle Stellen, sowohl in Vertiefungen als auch in Hohlräume, und es befeuchtet Oberflächen mit dem anhaftenden Schmutz. Noch heute ist das Reinigen mit wässrigen Lösungen die weitverbreitetste Methode. Dabei werden meist wässrige alkalische Reinigungsprodukte verwendet.
Reiniger in Form chemisch aktiver wässriger Lösungen
In diesem Zusammenhang spielt die Verseifung normalerweise keine besonders wichtige Rolle mehr. Im Vordergrund stehen hier vielmehr physikalische und kolloidale chemische Prozesse wie Adsorption und Desorption, Teilchenanziehung und -abstoßung, Aufbau und Zusammenbruch von Emulsionen, wobei waschaktive Substanzen, sogenannte oberflächenaktive bzw. grenzflächeninteraktive Substanzen, den Vorgang steuern.
Eine Hauptgruppe dieser Substanzen sind ionogene Bindungen die in wässrigen Lösungen aktiv werden. Die negativen Teilchen in diesen Lösungen, die Anionen (daher der Begriff "anionenaktiv"), neigen dazu, sich an verschmutzten Oberflächen anzusammeln und laden so die Schmutzpartikel negativ auf. Da die Metalloberfläche ebenfalls negativ geladen ist, stößt sie die Schmutzpartikel ab.
Die Ladungsgleichheit der Anionen und Verschmutzungen ist nicht der einzige Wirkfaktor. Silikate und Phosphate können in wässrigen Lösungen relativ große Polymerionen bilden. Im Vergleich zu kleineren Ionen haben sie den Vorteil, dass sie die abgelösten wasserunlöslichen Schmutzpartikel in der Reinigungslösung im kolloidalen Schwebezustand halten. Das heißt, die Schmutzpartikel sind so fein verteilt, dass sie sich nicht wieder an der gereinigten Oberfläche absetzen können.
Reiniger in Form rein physikalisch wirkender organischer Lösemittel
Moderne Industriereiniger enthalten neben anorganischen Substanzen auch organische, oberflächenaktive Substanzen. Diese zeichnen sich durch ihre seifenartigen Eigenschaften aus, wobei deren Nachteile (z. B. Ablagerung in hartem Wasser) jedoch ausgeschaltet sind, heute sind sie in nahezu allen Industriereinigern und Waschmitteln enthalten.
Die Moleküle der oberflächenaktiven Substanzen (allgemein als Tenside bezeichnet) vereinen in sich Eigenschaften, die normalerweise in verschiedenen Substanzen einzeln auftreten und sich scheinbar gegenseitig ausschließen.
Nach dem Prinzip "similia similibus solvuntur" wird eine Substanz nur in einem ähnlichen Medium gelöst. Die meisten Substanzen werden entweder nur in Wasser oder nur in Öl gelöst.
Bei Tensiden sind beide Eigenschaften in einem Molekül vereint. Tenside bestehen aus einem hydrophilen (wasseranziehenden) und einem hydrophoben (wasserabstoßenden) Teil. Daher sind sie sowohl wasser- als auch öllöslich und weisen ein besonderes "hybrides" Verhalten auf. In wässrigen Lösungen entwickeln Tenside sogar in kleinsten Mengen eine äußerst hohe Wirksamkeit. Physikalisch lässt sich dies mit der Eigenschaft der Tenside erklären, sich vorwiegend an Grenzflächen anzusammeln, dadurch sind stellenweise hohe Konzentrationen anzutreffen.
Nur der Zusatz dieser Verbindungen trägt zur hohen Wirksamkeit heutiger Reiniger bei. Die Tenside senken die Oberflächenspannung, so kann die Reinigungslösung alle Verschmutzungen besser umschließen und durchdringen als klares Wasser und dringt selbst in Risse und Spalte ein. Die Tensidmoleküle erleichtern die Entfernung von Schmutzpartikeln erheblich und erhöhen so den Reinigungseffekt.
Bei bestimmten Lösungskonzentrationen erzeugen sie Molekülgruppen (die sogenannten Mizellen), die die vorgenannten Vorgänge unterstützen. Sie können wasserunlösliche Substanzen wie Öle und Fette dispergieren oder emulgieren.
In modernen Industriereinigern sind anorganische, ionische und nichtionische Substanzen in optimaler und effektiver Kombination enthalten. Die Wirksamkeit der Reiniger basiert auf verschiedenen aufeinander abgestimmten physikalischen und chemischen Wechselwirkungen.
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