Kelaativate ainete roll pesuvahendites
Kelaat ehk kelaativate ainete moodustatud kelaat pärineb kreekakeelsest sõnast chele, mis tähendab krabisõra. Kelaadid on nagu krabisõrad, mis hoiavad endas metalliioone, mis on väga stabiilsed ja kergesti eemaldatavad või kasutatavad. 1930. aastal sünteesiti Saksamaal esimene kelaat – EDTA (etüleendiamiintetraäädikhape) kelaat raskmetallimürgistuse patsientide raviks ning seejärel töötati kelaat välja ja rakendati igapäevases keemilises pesemises, toiduainete töötlemisel, tööstuses ja muudes rakendustes.
Praegu on maailma peamised kelaativate ainete tootjad BASF, Norion, Dow, Dongxiao Biological, Shijiazhuang Jack ja nii edasi.
Aasia ja Vaikse ookeani piirkond on kelaativate ainete suurim turg, mille turuosa on üle 50% ja hinnanguline turu suurus üle 1 miljardi USA dollari, ning neid kasutatakse peamiselt pesuvahendite, veetöötluse, isikliku hügieeni, paberi-, toidu- ja joogitööstuses.
(Kelaati moodustava aine EDTA molekulaarstruktuur)
Kelaativad ained kontrollivad metalliioone, kelaatides nende multiligandid metalliioonkompleksidega, moodustades kelaate.
Sellest mehhanismist võib aru saada, et paljudel multiligandiga molekulidel on selline kelaatimisvõime.
Üks tüüpilisemaid on ülaltoodud EDTA, mis suudab pakkuda metalliga koostööks 2 lämmastikuaatomit ja 4 karboksüülhapniku aatomit ning kasutada 1 molekuli, et tihedalt mähkida 6 koordinatsiooni vajav kaltsiumioon, tekitades väga stabiilse ja suurepärase kelaatimisvõimega produkti. Teiste levinud kelaatorite hulka kuuluvad naatriumfütaat, näiteks naatriumglükonaat, naatriumglutamaatdiatsetaattetranaatrium (GLDA), naatriumaminohapped, näiteks metüülglütsiindiatsetaattrinaatrium (MGDA), ning polüfosfaadid ja polüamiinid.
Nagu me kõik teame, olgu siis kraanivees või looduslikes veekogudes, leidub kaltsiumi, magneesiumi ja raudplasmat ning need metalliioonid rikastuvad pikaajalisel rikastumisel meie igapäevaelus järgmiselt:
1. Kangast ei puhastata korralikult, mis põhjustab katlakivi ladestumist, kõvenemist ja tumenemist.
2. Kõval pinnal puudub sobiv puhastusvahend ja katlakivi ladestub
3. Katlakivi ladestumine lauanõudes ja klaasnõudes
Vee karedus viitab kaltsiumi- ja magneesiumioonide sisaldusele vees ning kare vesi vähendab pesutoimet. Pesuvahendites võivad kelaativad ained reageerida vees sisalduvate kaltsiumi-, magneesiumi- ja muude metalliioonidega, pehmendades vee kvaliteeti, takistades kaltsiumi- ja magneesiumiplasma reageerimist pesuvahendi toimeainega ning vähendades pesutoimet, parandades seeläbi pesuvahendi efektiivsust.
Lisaks võivad kelaativad ained muuta pesuvahendi koostise stabiilsemaks ja vähem lagunevaks kuumutamisel või pikaajalisel säilitamisel.
Kelaativa aine lisamine pesupulbrile võib parandada selle puhastusvõimet, eriti piirkondades, kus pesutulemust mõjutab oluliselt vee karedus, näiteks põhja- ja edelaosas ning muudes kõrge veekaredusega piirkondades. Kelaativ aine võib takistada ka veeplekkide ja plekkide sattumist kanga pinnale, mistõttu pesupulber on läbilaskvam ja kleepub kergemini riiete pinnale, parandades samal ajal pesutulemust. Parandab valgesust ja pehmust, intuitiivne jõudlus ei ole nii hall ja kuiv kõva.
Ka kõvade pindade ja lauanõude puhastamisel võib pesuvahendis sisalduv kelaativ aine parandada pesuvahendi lahustumis- ja hajumisvõimet, nii et plekke ja katlakivi on lihtsam eemaldada. Intuitiivse jõudluse kohaselt ei jää katlakivi pinnale, pind on läbipaistvam ja klaasile ei jää veekilet. Kelaativad ained võivad õhus oleva hapnikuga ühenduda, moodustades stabiilseid komplekse, mis pärsivad metallpindade oksüdeerumist.
Lisaks kasutatakse kelaativate ainete kelaativat toimet rauaioonidele ka torupuhastusvahendites rooste eemaldamiseks.