I detergenti fino ai giorni nostri

La prima differenziazione fra i detergenti riguarda il tipo di tensioattivo utilizzato.
Come abbiamo visto il tensioattivo è ciò che conferisce al detersivo la sua capacità effettiva di lavare, quindi distinguerne il tipo è fondamentale.
Ogni tensioattivo ha una coda idrofoba, che per essere efficace deve essere composta da una catena di almeno 12 atomi di carbonio, e una testa idrofila ed è quest’ultima che ci consente una classificazione generale.

Avremo tensioattivi:

  • Anionici se la testa è carica negativamente. Rientrano in questa categoria i saponi visti precedentemente, che hanno un gruppo carbossilato (-COO), e il Sodio Lauril Solfato, che ha un gruppo solfato (-OSO3). Questi tensioattivi hanno buone caratteristiche pulenti ma scarse caratteristiche germicide. Il Sodio Lauril Solfato rimuove efficacemente il sebo dalla pelle ma può lasciare la sensazione di secchezza. Per questo motivo viene usato maggiormente il Sodio Lauriletere Solfato (che troviamo spesso sulle confezioni dei saponi commerciali indicato col nome inglese Sodium laureth sulfate) che è meno aggressivo nei confronti delle proteine
  • Cationici se la testa è carica positivamente. Essi sono caratterizzati da un gruppo ammonico quaternario (-NH4)+. Hanno un basso potere pulente ma un buon potere disinfettante. Fra questi composti ricordiamo il BAC (Benzalconio cloruro) spesso aggiunto a prodotti disinfettanti e germicidi
  • Anfoteri se il loro comportamento varia in funzione dell’acidità della soluzione in cui sono disciolti. Non sono composti usati nei detersivi di uso comune.
  • Non ionici se la testa non ha una carica elettrica assoluta. Questi composti sono degli alcoli a lunga catena. Anche questi composti non sono utilizzati in detergenti di uso comune

Uno dei punti deboli del sapone tradizionale è che ha una spiccata tendenza a reagire con i sali di calcio e di magnesio che sono presenti nelle acque un po’ più dure.
Il sapone viene neutralizzato legandosi a questi sali presenti nell’acqua e forma un precipitato che si deposita sulle superfici da lavare rendendole opache.

Negli anni ’30 i chimici nel tentativo di trovare una sostanza che non patisse di questo difetto sintetizzarono gli Alchil-Benzen-Solfonati che furono i primi saponi sintetici prodotti dal petrolio.
Essi non creavano precipitati con qualsiasi tipo di acqua, costavano poco ed ebbero una grande e rapida diffusione negli anni ’50 quando furono messi in commercio.
Quello che apparve evidente dopo pochi anni è che questi composti, a catena molto ramificata, non erano attaccabili dai microorganismi, i quali possono degradare solo catene lineari, e si accumulavano nell’ambiente.
Nel 1966 furono sostituiti da una nuova classe di sostanze, gli alchil-solfonati lineari (LAS) che al contrario erano biodegradabili.

Un altro additivo che è stato molto utilizzato in passato è il fosfato di sodio, che in unione agli altri tensioattivi aumentava grandemente la loro efficacia. Usato in combinazione con la candeggina domestica è efficace nel rimuovere la muffa e si usa, dopo il lavaggio con idrocarburi tipo acquaragia, per eliminarne i residui.

eutrofizzazioneL’altra faccia della medaglia è che questo eccesso di sostanze biodegradabili, aggiunta ai fosfati di cui sopra e altri residui di fertilizzanti provenienti dall’uso agricolo, ha portato ad una iperconcimazione dell’ambiente marino causando il fenomeno noto come eutrofizzazione.
L’aumento di sali nutritivi nell’ecosistema acquatico genera un aumento della biomassa algale che a sua volta provoca un aumento ai livelli successivi della catena alimentare. Quando la crescita algale non è più controllata dalla riduzione di nutrienti o da altri fattori, si forma una biomassa sempre più consistente destinata al degrado (catena del detrito).
Se in acqua è disponibile una quantità sufficiente di ossigeno disciolto (necessario alla respirazione degli organismi operanti in aerobiosi), la catena del detrito è mantenuta attiva da funghi e batteri, procedendo senza problemi alla mineralizzazione della sostanza organica; se la demolizione della biomassa avviene con un consumo eccessivo di ossigeno e con una velocità maggiore di quella di rigenerazione dell’ossigeno stesso, si instaura una condizione anaerobica o anossica.
Subentrano quindi gli organismi degradatori anaerobi, che compiono i processi di demolizione della biomassa liberando composti per lo più tossici (tra i quali l’ammoniaca e l’idrogeno solforato).

A partire dalla seconda metà del 20mo secolo l’uso del fosfato di sodio è stato quindi scoraggiato in favore di altre sostanze come il carbonato di sodio, che però risulta meno efficace, o le zeoliti. Nel 2004 l’Unione Europea ha emesso un regolamento che richiede la biodegradabilità per ogni detergente e intende bandire del tutto il fosfato di sodio a partire dal 2013.

Oggigiorno nei detersivi, oltre alle sostanze già menzionate, troviamo anche altri additivi con diverse funzioni.

  • I sequestranti, o chelanti: sostanze che si legano ai sali disciolti nell’acqua diminuendone la durezza, e quindi facilitando l’azione del tensioattivo.
  • I candeggianti: sostanze come l’ipoclorito e il perborato di sodio che servono a sbiancare e sono presenti soprattutto nei detersivi per bucato.
  • Gli enzimi: che aiutano a decomporre sostanze complesse come proteine o carboidrati.

E tanti altri tipi di detersivi esistono con speciali formulazioni che li rendono adatti a pulire il legno, i metalli, il vetro ecc. ecc.