传统上,漂白剂是用于去除织物或纤维颜色(包含污垢)的化学产品的通用名称。以前,漂白剂也是次氯酸钠的代名词。
漂白剂通常与除预期色素外的许多其他有机物质发生反应,从而削弱或损坏纤维、织物和皮革等天然材料,以及故意使用的染料,如牛仔布的靛蓝。
作用机制
光亮
天然有机材料的颜色通常来源于有机色素,如β-胡萝卜素。化学漂白剂的工作方式有两种:
氧化漂白剂
作用是破坏构成发色团的化学键。将分子转化为另一种不含发色团或含有不吸收可见光的发色团的物质。这是氯基漂白剂的机理,也是氧阴离子的机理,它们通过第一次亲核攻击反应。
还原漂白剂
作用是破坏构成发色团的化学键。将分子转化为另一种不含发色团或含有不吸收可见光的发色团的物质。这是氯基漂白剂的机理,也是氧阴离子的机理,它们通过第一次亲核攻击反应。
阳光在这过程中起到漂白剂的作用,这一过程会产生类似的结果:通常在紫色或紫外线范围内的高能光子可以破坏发色团中的键,导致产生的物质变得无色。长时间暴露通常会导致大量变色。
抗菌
大多数漂白剂的广谱功效是基于它们对有机化合物的一般化学反应性,而不是基于抗生素的选择性抑制或毒性作用。它们使许多蛋白质变性或不可逆地破坏,使它们成为用途极其广泛的消毒剂。
还发现,低浓度的次氯酸盐漂白剂通过干扰细菌壁上的热休克蛋白来攻击细菌。根据2013年的《家庭卫生与健康报告》,漂白剂的使用,无论是氯基还是过氧化物基,即使在低温(30-40℃)下,也能显著提高衣物的杀菌效果,从而有可能去除家庭环境中各种衣物中的病毒、细菌和真菌。
分 类
氯基漂白剂
氯基漂白剂存在于许多家用“漂白”产品中,也存在于医院、公共卫生、水氯化和工业过程的特定产品中。
氯基漂白剂的质量通常以活性氯的百分比表示。一克含有100%活性氯的漂白剂具有与一克单质氯相同的漂白能力。
最常见的氯基漂白剂有:
次氯酸钠
通常是3-6%的水溶液,通常被称为“液体漂白剂”或简称为“漂白剂”。历史上被称为“漂水”。它在许多家庭中被用于漂白衣物,对厨房和浴室的坚硬表面进行消毒,制备饮用水以及保持游泳池没有传染源。
漂白粉
(以前称为“氯石灰”),通常是次氯酸钙、氢氧化钙(淬火石灰和氯化钙)的混合物。它以白色粉末或片剂的形式出售,用于许多与次氯酸钠相同的应用,但更稳定,含有更多的氯气。它被用作水处理中的消毒剂,特别是用于生产饮用水和大型公共游泳池。它已被广泛用于漂白木浆,但由于环境问题,这种用途急剧下降。
二氧化氯
这种不稳定的气体是在现场产生的,或者作为稀释的水溶液储存。它广泛用于纸浆、油脂、纤维素、面粉、纺织品、蜂蜡、皮肤和其他一些行业的漂白。
过氧化物漂白剂
过氧化物基漂白剂的特征是过氧化物的化学基团,即通过单键(-O-O-)连接的两个氧原子。这种结合很容易断裂,产生活性很强的氧,这是漂白剂的活性成分。
这一类的主要产品有:
过氧化氢
例如,它用于漂白木浆和头发,或用于制造其他漂白剂,如过硼酸盐、过碳酸盐、过氧乙酸等。
过碳酸钠
过氧化氢和碳酸钠的加合物(“苏打灰”或“洗涤苏打”)。它溶解在水中,形成两种产物的溶液,将碳酸盐的脱脂作用和过氧化物的漂白作用结合在一起。
过硼酸钠
它溶解在水中,形成一些过氧化氢,也形成过硼酸盐阴离子,可以进行亲核氧化。
过氧乙酸
由一些洗涤剂原位生产,也可用于工业和农业消毒和水处理。
过氧化苯甲酰
它被用于治疗痤疮和漂白面粉的局部药物。
还原漂白剂
连二亚硫酸钠
是最重要的还原漂白剂之一。它是一种白色结晶粉末,带有淡淡的硫磺味。它可以通过亚硫酸氢钠与锌反应得到。
因此,它被用于一些工业染色过程,以去除多余的染料、残留的氧化物和意外的颜料,以及漂白木浆。
连二亚硫酸钠与甲醛反应生成了用于漂白木浆、棉花、羊毛、皮革和粘土的钠石。
历 史
最早的漂白形式是将织物和布料铺在漂白场上,在阳光和水的作用下进行漂白。1719年,西欧有一个重要的织物漂白行业,它交替使用碱性浴(通常是碱液)和酸性浴(如酸牛奶中的乳酸和后来的稀硫酸)。整个过程持续长达六个月。
氯基漂白剂于18世纪末推出,将这一过程从几个月缩短到几个小时。1774年,瑞典化学家Carl Wilhelm Scheele发现了氯,1785年,法国科学家Claude Berthollet认识到氯可以用于漂白织物,他还发现了次氯酸钠,它成为第一种商业漂白剂。苏格兰化学家和实业家Charles Tennant于1798年提出了一种次氯酸钙溶液作为标枪水的替代品,并于1799年获得了漂白粉(固体次氯酸钙)的专利。
1820年左右,法国化学家Antoine Germain Labarraque发现了次氯酸盐的消毒和除臭作用,并对其传播做出了重大贡献,大大改善了医院、屠宰场和所有动物产品行业的医疗实践、公共卫生和卫生条件。
过氧化氢于1882年首次被用于漂白,但直到1930年才具有商业重要性。自20世纪初以来,过硼酸钠作为洗衣漂白剂在欧洲使用,但直到20世纪80年代才在北美流行起来。