Link to the lesson

Detergents

DetergentsdetergentsDetergents are chemical compounds that currently are used for washing more often than soaps. These compounds have a structure similar to soaps, are made of a polar and a non‑polar part and fulfill a soap‑like role in the cleaning and washing processes – they produce foam, remove dirt. They are further characterized by certain properties that make their use more beneficial – they also retain excellent cleaning and foaming properties regardless of the degree of water hardness.
The term detergent originates from the Latin word detergens – cleaning.

Task 1

Formulate a research question and hypothesis before watching a video “Effects of detergents on water”.

R1QhunUYGmHvk

Przed zapoznaniem się z doświadczeniem "Wpływ detergentów na wodę” sformułuj pytanie badawcze oraz hipotezę.

Przed zapoznaniem się z doświadczeniem "Wpływ detergentów na wodę” sformułuj pytanie badawcze oraz hipotezę.

Analysis of the experiment: „Effects of detergents on water”

---

Research question

---

Hypothesis

---

Rn7WnaIpunpUy

Wykorzystano: dwie zlewki, woda, roztwór detergentu, np. płynu do mycia naczyń, roztwór mydła, mielony cynamon (lub mielony pieprz bądź papryka).1. Do obu zlewek wlano wodę (ok. ¾ pojemności zlewki).2. Na powierzchnię wody w każdej zlewce nasypano trochę cynamonu. 3. Zanurzono palec w roztworze mydła i delikatnie dotknięto powierzchni wody w jednej ze zlewek. To samo wykonano używając roztworu detergentu. Zauważono, że cynamon w drugiej zlewce opada na dno, natomiast w pierwszej zlewce utrzymuje się na powierzchni.

Wykorzystano: dwie zlewki, woda, roztwór detergentu, np. płynu do mycia naczyń, roztwór mydła, mielony cynamon (lub mielony pieprz bądź papryka).1. Do obu zlewek wlano wodę (ok. ¾ pojemności zlewki).2. Na powierzchnię wody w każdej zlewce nasypano trochę cynamonu. 3. Zanurzono palec w roztworze mydła i delikatnie dotknięto powierzchni wody w jednej ze zlewek. To samo wykonano używając roztworu detergentu. Zauważono, że cynamon w drugiej zlewce opada na dno, natomiast w pierwszej zlewce utrzymuje się na powierzchni.

Film dostępny na portalu epodreczniki.pl

Wykorzystano: dwie zlewki, woda, roztwór detergentu, np. płynu do mycia naczyń, roztwór mydła, mielony cynamon (lub mielony pieprz bądź papryka).1. Do obu zlewek wlano wodę (ok. ¾ pojemności zlewki).2. Na powierzchnię wody w każdej zlewce nasypano trochę cynamonu. 3. Zanurzono palec w roztworze mydła i delikatnie dotknięto powierzchni wody w jednej ze zlewek. To samo wykonano używając roztworu detergentu. Zauważono, że cynamon w drugiej zlewce opada na dno, natomiast w pierwszej zlewce utrzymuje się na powierzchni.

Like soaps, detergents reduce the surface tension of water, i.e. they are surface‑active compounds. However, detergents do not form precipitates with magnesium and calcium ions, because their salts are soluble. Detergents (like soaps) have long non‑polar hydrocarbon chains (tails) linked to polar groups (heads).

Aqueous solutions of detergents are less susceptible to pH changes – these are the properties of anionic detergents with negatively charged sulfate functional groups.
Cationic detergents are often bactericidal and their ability to change the surface pH is used in the production of softeners and hair conditioners.
In amphoteric detergents, positive and negative charges may be present in the surface‑active (head) part.
In nonionic detergents, the hydrophilic part has no charge, but it demonstrates polar properties.

Detergents are components of commonly used body cleaning (shampoos, bath liquids), laundry (powders, gels) and cleansing (lotions, cleansing milks) preparations, therefore the production of detergents is one of the basic branches of the chemical industry. The detergents available on the market are mixtures. Most of them contain various additives, such as fillers (to increase the volume), anti‑foaming agents and bleaching agents.

Washing powders

The main ingredient of washing powders are detergents that remove most of the dirt. In addition to detergents, washing powders also contain water softeners, bleaches and enzymes.
Water softeners are to prevent precipitation of sparingly soluble calcium and magnesium salts. In the past, a compound called sodium hexametaphosphate was used for this purpose, but it was found that its effect on the environment was harmful. Currently, zeoliteszeoliteszeolites are used as water softening substances allowing to reduce the amount of phosphates added to the washing powders.

Zeolites are aluminosilicates of metals from the 1st and 2nd groups distinguished by an unusual porous structure, and thus unique properties. An example of the effect of zeolites is the removal of calcium ions from hard water. Given their extraordinary ability of ion exchange, zeolites replace sodium ions with calcium ions (they capture and retain them in their pores). In this way, they remove them from the water and the water becomes soft.

R2Xaam06zTaAm

Grafika przedstawiająca zeolit, widoczne wyraźne pory

Modern washing powders contain enzymes (biocatalysts) in their composition. Due to enzymes, these washing powders have the ability to quickly break down the organic compounds forming stains on clothes and should remove stains such as juice, egg, blood, grass (containing proteins in its composition).
The enzyme washing powders contain primarily enzymes that break down proteins (proteases), sugars (e.g. amylase, cellulase) and fats (lipases).

Task 2

Formulate a research question and hypothesis before watching a video „The effect of enzymatic and no‑enzymatic powder on proteins”

R1NxTnDISxUi0

Przed zapoznaniem się z doświadczeniem "Wpływ enzymatycznego i nieenzymatycznego proszku na białka” sformułuj pytanie badawcze oraz hipotezę.

Przed zapoznaniem się z doświadczeniem "Wpływ enzymatycznego i nieenzymatycznego proszku na białka” sformułuj pytanie badawcze oraz hipotezę.

Analysis of the experiment: „The effect of enzymatic and no‑enzymatic powder on proteins”

---

Research question

---

Hypothesis

---

RjF5ol43RUUUJ

Wykorzystano: trzy zlewki, wodę, jajko ugotowane na miękko, proszek zawierający enzymy, proszek niezawierający enzymów, 2 łyżeczki. Instrukcja: Przygotowano dwie zlewki z ciepłą wodą. Do jednej zlewki nasypano łyżeczkę proszku enzymatycznego i zamieszano, aż do rozpuszczenia. Do drugiej nasypano proszek niezawierający enzymów. Zamieszano. Jajko przecięto na pół. Zanurzono łyżeczkę w żółtku, tak aby żółtko przylepiło się do niej. Podobnie zrobiono z drugą łyżeczką. Włożono łyżeczki do przygotowanych wcześniej zlewek z roztworem proszku i odstawiono na kilka minut. Obserwuj zachodzące zmiany. W jednej i drugiej zlewce żółtko odeszło od łyżeczki, ale łyżeczka zanurzona w proszku enzymatycznym została lepiej doczyszczona. Na łyżeczce zanurzonej w proszku nieenzymatycznym pozostały widoczne ślady jajka.

Wykorzystano: trzy zlewki, wodę, jajko ugotowane na miękko, proszek zawierający enzymy, proszek niezawierający enzymów, 2 łyżeczki. Instrukcja: Przygotowano dwie zlewki z ciepłą wodą. Do jednej zlewki nasypano łyżeczkę proszku enzymatycznego i zamieszano, aż do rozpuszczenia. Do drugiej nasypano proszek niezawierający enzymów. Zamieszano. Jajko przecięto na pół. Zanurzono łyżeczkę w żółtku, tak aby żółtko przylepiło się do niej. Podobnie zrobiono z drugą łyżeczką. Włożono łyżeczki do przygotowanych wcześniej zlewek z roztworem proszku i odstawiono na kilka minut. Obserwuj zachodzące zmiany. W jednej i drugiej zlewce żółtko odeszło od łyżeczki, ale łyżeczka zanurzona w proszku enzymatycznym została lepiej doczyszczona. Na łyżeczce zanurzonej w proszku nieenzymatycznym pozostały widoczne ślady jajka.

Film dostępny na portalu epodreczniki.pl

Wykorzystano: trzy zlewki, wodę, jajko ugotowane na miękko, proszek zawierający enzymy, proszek niezawierający enzymów, 2 łyżeczki. Instrukcja: Przygotowano dwie zlewki z ciepłą wodą. Do jednej zlewki nasypano łyżeczkę proszku enzymatycznego i zamieszano, aż do rozpuszczenia. Do drugiej nasypano proszek niezawierający enzymów. Zamieszano. Jajko przecięto na pół. Zanurzono łyżeczkę w żółtku, tak aby żółtko przylepiło się do niej. Podobnie zrobiono z drugą łyżeczką. Włożono łyżeczki do przygotowanych wcześniej zlewek z roztworem proszku i odstawiono na kilka minut. Obserwuj zachodzące zmiany. W jednej i drugiej zlewce żółtko odeszło od łyżeczki, ale łyżeczka zanurzona w proszku enzymatycznym została lepiej doczyszczona. Na łyżeczce zanurzonej w proszku nieenzymatycznym pozostały widoczne ślady jajka.

Glass cleaning agents

The glass is characterized by low resistance to scratches, therefore the products for cleaning glass (windows, mirrors) usually have the form of a water solution of surfactants and do not contain abrasives. On the other hand, they contain volatile (easily evaporating) compounds, e.g. ammonia ${\text{NH}}_{\text{3}}$, acetic (ethanoic) acid ${\text{CH}}_{\text{3}}\text{COOH}$ or ethanol ${\text{C}}_{\text{2}}{\text{H}}_{\text{5}}\text{OH}$, which are intended to prevent streaks.

Before using any cleaning agents, read the information on the composition and the rules of safe use provided on the label. Keep cleaning products away from children. When using those that contain toxic, irritating or corrosive substances, avoid splashes, eye rubbing, skin contact.

Summary

• Synthetic detergents (like soaps) are surface‑active substances that allow for effective removal of dirt in cleaning and washing processes.

• Currently, many types of preparations are used for washing and cleaning. Their carefully selected composition has to guarantee efficiency.

• Some of the cleaning agents have corrosive or irritating properties. Therefore, read the instructions carefully and use the recommended precautions during use, e.g.: use protective gloves.

• Even a small concentration of detergents and other cleaning ingredients in water reservoirs impedes the process of water purification, and especially sedimentation of suspensions, which causes the degradation of the natural environment, therefore the aim is to make the detergents used biodegradable.

Keywords

detergents, eutrophication, zeolites

Glossary