ค่า PH อาจเป็นมิตรหรือศัตรูของคุณ ขึ้นอยู่กับวิธีการใช้สารทำความสะอาด
I. PH แนวคิดพื้นฐาน
ค่า PH เป็นหน่วยวัดระดับความเป็นกรดหรือด่างของสารละลายในน้ำ ซึ่งมีค่าตัวเลขตั้งแต่ 0-14 โดย 0-7 หมายถึงความเป็นกรด 7-14 หมายถึงความเป็นด่าง และ 7 หมายถึงความเป็นกลาง ในอุตสาหกรรมทำความสะอาด ค่า PH มีบทบาทสำคัญในการเลือกน้ำยาทำความสะอาด ดังนั้น ก่อนที่จะเข้าใจวิธีการเลือกน้ำยาทำความสะอาดที่เหมาะสม เราต้องเข้าใจแนวคิดพื้นฐานของค่า PH ก่อน
เมื่อสารเคมีละลายในน้ำ ค่า pH ของส่วนผสมจะกลายเป็นกรดหรือด่าง (เบส)
น้ำส้มสายชูและน้ำมะนาวมีฤทธิ์เป็นกรด ในขณะที่ผงซักฟอกและแอมโมเนียมีฤทธิ์เป็นด่าง
ที่ pH 7.0 น้ำบริสุทธิ์จะมีค่าเป็นกลาง
กรดและเบสเป็นสารสองชนิดสุดขั้วที่อธิบายคุณสมบัติทางเคมี เช่น อุณหภูมิสองชนิดสุดขั้วที่อธิบายด้วยความร้อนและความเย็น
ค่า pH (ศักย์ไฮโดรเจน) คือการวัดความเป็นกรดหรือด่างของสารเมื่อละลายในน้ำ เช่นเดียวกับองศาที่ใช้ในการวัดอุณหภูมิที่แม่นยำ ค่า pH ก็ให้การวัดความเป็นกรดหรือด่างที่แม่นยำเช่นกัน
การผสมกรดกับเบสจะช่วยขจัดผลกระทบรุนแรงของกรดกับเบสได้ เช่นเดียวกับการผสมน้ำร้อนกับน้ำเย็นที่ช่วย "ปรับ" อุณหภูมิของน้ำให้เท่ากัน
สารที่มีฤทธิ์เป็นกรดหรือด่างมากเกินไปเรียกว่า "สารที่มีฤทธิ์ทำปฏิกิริยา" และอาจทำให้เกิดการไหม้รุนแรงได้ ตัวอย่างได้แก่ กรดแบตเตอรี่รถยนต์ (มีฤทธิ์เป็นกรดมาก) และน้ำยาทำความสะอาดท่อระบายน้ำ (มีฤทธิ์เป็นด่างมาก)
ต่างจากมาตราส่วนอุณหภูมิ มาตราส่วน pH จะเป็นแบบลอการิทึม กล่าวอีกนัยหนึ่ง ตัวเลขแต่ละตัวจะมีฟังก์ชันน้อยกว่าหรือเท่ากับ 10 เท่าของตัวเลขถัดไปหรือตัวเลขก่อนหน้า pH 8 มีค่าเป็นด่างมากกว่า pH 7 ถึง 10 เท่า pH 9 มีค่าเป็นด่างมากกว่า pH 7 ถึง 100 เท่า เป็นต้น
II. ค่า pH ของการใช้งานน้ำยาทำความสะอาดต่างๆ
สารทำความสะอาดที่มีค่า pH ต่างกันนั้นเหมาะสำหรับการทำความสะอาดในสถานการณ์ต่างๆ สารทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นกรด เช่น กรดไฮโดรคลอริก เหมาะสำหรับการทำความสะอาดแบคทีเรียจากท่อระบายน้ำที่กัดกร่อนและขอบโถส้วม สารทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นด่างเหมาะสำหรับขจัดสิ่งสกปรกเก่าบนพื้นผิวโถส้วมและกระเบื้องปูพื้น ตลอดจนตะกรันภายในโถส้วม สารทำความสะอาดที่มีค่า pH เป็นกลางที่มีค่า pH 7 เหมาะสำหรับการทำความสะอาดวัสดุที่ทนต่อกรดและด่าง เช่น กระเบื้อง
1. น้ำยาทำความสะอาดที่เป็นกรด
โดยทั่วไปประกอบด้วยสารประกอบกรด เช่น กรดไฮโดรคลอริก กรดฟอสฟอริก กรดซัลฟิวริก กรดอะซิติก หรือกรดอินทรีย์อื่นๆ และใช้ในความเข้มข้นที่เป็นกรด
น้ำยาทำความสะอาดประเภทนี้ใช้ฤทธิ์เป็นกลางของกรดและด่างในการทำความสะอาดสิ่งของ (ยกเว้นสิ่งของที่มีกรดซัลฟิวริกเข้มข้น) ดังนั้นในทางทฤษฎี คราบด่างหรือสิ่งของที่มีลักษณะเป็นด่างทั้งหมดสามารถทำความสะอาดได้ด้วยน้ำยาทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นกรด (เช่น หิน พื้นผิวดินที่เป็นเพชรแมกนีเซียม ชั้นนอกของอาคาร คราบชา คราบกาแฟ เป็นต้น) คุณสมบัติอีกประการของน้ำยาทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นกรดคือสามารถลดออกไซด์ได้ จึงใช้ขจัดสนิม ขจัดคราบเกลือ และทำความสะอาดคอยล์เย็นและคอนเดนเซอร์ของเครื่องปรับอากาศ
2. น้ำยาทำความสะอาดที่มีฤทธิ์ด่าง
ประกอบด้วยโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ โซเดียมไฮดรอกไซด์ หรือด่างชนิดอื่น ความเข้มข้นที่ใช้เป็นด่าง
ในทางทฤษฎีแล้ว มันยังใช้ผลการทำให้เป็นกลางของกรด-เบสด้วย ดังนั้นคราบกรดหรือสารที่มีฤทธิ์เป็นกรดทั้งหมดจึงสามารถทำให้เป็นกลางได้ด้วยน้ำยาทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นด่าง ลักษณะพิเศษอีกประการหนึ่งของผงซักฟอกที่มีฤทธิ์เป็นด่างก็คือ เมื่อผสมกับน้ำมันและไขมัน พวกมันจะเปลี่ยนน้ำมันและไขมันที่ไม่ละลายน้ำให้กลายเป็นสารกึ่งละลายน้ำได้ (ส่วนใหญ่เป็นสีขาวขุ่น) ดังนั้น น้ำยาทำความสะอาดที่ใช้ในการทาจารบีจึงเป็นด่าง ด่างที่มีฤทธิ์แรง (เช่น โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์) จะมีฤทธิ์แรงกว่า จึงใช้เคลือบแว็กซ์ได้ น้ำยาล้างจานขายส่ง ความเข้าใจเกี่ยวกับน้ำยาทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นด่างนั้นใช้กันอย่างแพร่หลาย ตั้งแต่ในน้ำมันอุตสาหกรรมเพื่อขจัดคาร์บอน (เช่น น้ำมันเครื่องจักรหนักเพื่อขจัดคาร์บอน การทำความสะอาดครัวในร้านอาหาร) ไปจนถึงการทำความสะอาดเฟอร์นิเจอร์ กระจก พื้น และเครื่องใช้ไฟฟ้า
ผงซักฟอกเป็นสารทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นด่างอย่างแท้จริง ผงซักฟอกเป็นผลิตภัณฑ์ในครัวที่เป็นตัวการร้ายของไขมัน และใช้ส่วนใหญ่เพื่อขจัดคราบน้ำมันจากสัตว์และพืชและไขมัน ซึ่งมีองค์ประกอบหลักเป็นกรดไขมันซึ่งมีฤทธิ์เป็นกรด
III. ความแตกต่างหลักระหว่างน้ำยาทำความสะอาดที่เป็นกรดและด่าง
1. น้ำยาทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นกรดมีหน้าที่ฆ่าเชื้อ ดับกลิ่น และขจัดคราบและสิ่งสกปรกที่มีฤทธิ์เป็นด่าง น้ำยาทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นด่างจะขจัดคราบมันและสิ่งสกปรกที่เป็นกรดบางส่วนออกไป
2. ส่วนผสมที่แตกต่างกัน:
ผงซักฟอกที่มีฤทธิ์เป็นด่าง สารลดแรงตึงผิวหลัก และวัตถุดิบอื่นๆ ที่ผสมเข้าด้วยกัน ผงซักฟอกที่มีฤทธิ์เป็นกรด คือ สารอะมีน ซึ่งเป็นสารเติมแต่งที่เป็นวัตถุดิบ โดยการผสมและละลายและทำให้เป็นผงซักฟอก
3. ค่า pH ที่แตกต่างกัน:
ค่า pH ของผงซักฟอกที่มีฤทธิ์เป็นด่าง ค่าความเป็นด่างค่อนข้างสูง โดยค่า pH ทั่วไปจะมากกว่า 7 ผงซักฟอกที่มีฤทธิ์เป็นกรด ค่า pH มีค่าเป็นกรดค่อนข้างสูง โดยค่า pH ทั่วไปจะน้อยกว่า 7 ซึ่งเป็นอันตรายต่อผิวหนังของมนุษย์
4. หลักการขจัดคราบไขมันด้วยสารทำความสะอาดที่มีฤทธิ์ด่าง
① การเกิดสบู่: จารบีบนพื้นผิวโลหะในน้ำมันสัตว์และน้ำมันพืช (องค์ประกอบหลักคือกรดสเตียริก) และผงซักฟอกที่มีฤทธิ์ด่าง โซเดียมสเตียเรตที่เกิดเป็นด่าง (เช่น สบู่) และกลีเซอรอลที่ละลายในสารละลายด่าง ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าปฏิกิริยาการเกิดสบู่เพื่อขจัดจารบีบนพื้นผิวโลหะ
② อิมัลชัน: อิมัลชันสำหรับสารลดแรงตึงผิว ดูดซับที่อินเทอร์เฟซ กลุ่มไฮโดรโฟบิกกับเมทริกซ์โลหะ กลุ่มไฮโดรฟิลิกในทิศทางของสารละลาย เพื่อลดแรงตึงระหว่างอินเทอร์เฟซระหว่างโลหะและสารละลาย ปัจจัยต่างๆ เช่น ไฮโดรไดนามิก ฟิล์มน้ำมันแตกเป็นเม็ดเล็กๆ ออกจากพื้นผิวโลหะ เพื่อสร้างอิมัลชันในสารละลาย การเกิดสบู่และอิมัลชันเป็นส่วนเสริมซึ่งกันและกัน ทำงานร่วมกันเพื่อขจัดน้ำมันออกจากพื้นผิวโลหะอย่างสมบูรณ์
③ เอฟเฟกต์การแช่แบบเปียก: การเกิดสบู่และอิมัลชันเกิดขึ้นจากพื้นผิวของน้ำมันอย่างค่อยเป็นค่อยไป ทำให้สารละลายด่างที่มีสารด่างแทรกซึมเข้าไปในส่วนภายในของน้ำมันและจารบี ทำให้เข้าถึงและทำให้พื้นผิวของชิ้นงานเปียกชื้น เพื่อเพิ่มเอฟเฟกต์การขจัดไขมัน ซึ่งก็คือเอฟเฟกต์การแช่แบบเปียกของสารลดแรงตึงผิว นอกจากนี้ ยังมีเอฟเฟกต์การกระจาย และกระจายน้ำมันและจารบีที่เอาออกจากชิ้นงานลงในสารละลาย
5. หลักการของการทำความสะอาดด้วยกรด
น้ำยาทำความสะอาดกรดนอกจากจารบีแล้ว ยังเป็นวิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยใช้หลักการอิมัลชันของสารลดแรงตึงผิว การทำให้เปียก การเจาะ และด้วยความช่วยเหลือของฤทธิ์การลอกโลหะด้วยไฮโดรเจนด้วยกรด เพื่อให้บรรลุจุดประสงค์ในการขจัดจารบี
IV. เลือกค่า PH ที่เหมาะสม
ปัจจัยสำคัญในการเลือกสารทำความสะอาดโดยพิจารณาจากค่า pH คือ อัตราการทำงานที่ต้องการ
สารเคมีทำความสะอาดส่วนใหญ่มีฤทธิ์เป็นด่าง เนื่องจากการไฮโดรไลซิส (การสร้างสบู่) การคีเลต และการกระจายตัวของสิ่งสกปรก มักเกิดขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดที่ค่า pH เป็นด่าง
ปัจจัยอื่นๆ เช่น เวลา ความปั่นป่วน และอุณหภูมิยังมีบทบาทสำคัญในกระบวนการทำความสะอาดอีกด้วย
แม้ว่าเวลาที่ยาวนานขึ้น การเขย่ามากขึ้น และอุณหภูมิที่สูงขึ้นจะสามารถขจัดคราบได้ดีขึ้น แต่ก็ควรพิจารณาเทียบกับความเสียหายที่ปัจจัยที่สูงกว่าเหล่านี้อาจทำให้พรมหรือเส้นใยเสียหายได้
ยิ่งค่า pH สูงขึ้น สารทำความสะอาดจะมีฤทธิ์กัดกร่อนมากขึ้น และสามารถสร้างความเสียหายให้กับเส้นใยและสีที่ไวต่อค่า pH ได้มากขึ้น ซึ่งผลกระทบที่เลวร้ายลงเกิดจากอุณหภูมิที่สูงที่ใช้ในการทำความสะอาดด้วยไอน้ำและความเป็นด่างที่สูงขึ้น
สารทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นด่างจะทำงานได้ดีที่สุดเมื่อสิ่งสกปรกสามารถถูกไฮโดรไลซ์ได้ เช่น ไขมันและน้ำมันจากครัวที่มีน้ำมันและจารบีตามธรรมชาติ ไขมันและน้ำมันตามธรรมชาติ น้ำมันจากร่างกาย และโปรตีนบางชนิด
สารทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นด่างสามารถทำลายเส้นใยได้เร็วเพียงใด สำหรับสีย้อม ความเสียหายอาจเกิดขึ้นทันทีและมักจะไม่สามารถย้อนกลับได้ เช่นเดียวกับเส้นใยที่ทนต่อคราบ สำหรับสีย้อมตัวบ่งชี้ การเปลี่ยนแปลงอาจย้อนกลับได้ สำหรับเส้นใยเอง เช่น โปรตีนหรือไหม ความเสียหายจะช้ากว่า แต่จะต้องดำเนินการแก้ไขทันที
พรมขนสัตว์ทอด้วยมือได้รับการดูแลอย่างเข้มงวดระหว่างขั้นตอนการซักและการตกแต่งในกระบวนการผลิต และสามารถเพิ่มความเงางามได้โดยใช้โซดาไฟและสารฟอกขาวในกรดอนินทรีย์ ดังนั้นจึงไม่มีที่ว่างสำหรับข้อผิดพลาดเนื่องจากพรมอาจมีความเงางามแต่เปราะบางมาก
ตารางด้านล่างแสดงประเภทของสิ่งสกปรกที่สามารถทำความสะอาดได้ในระดับ pH ที่เฉพาะเจาะจง
ประเภทผงซักฟอก | ช่วงค่า PH | ไกรม์ |
สารทำความสะอาดกรดอนินทรีย์ | 0-2 | ออกไซด์หนัก |
กรดอ่อน | 2-5.5 | เกลืออนินทรีย์ สารเชิงซ้อนของโลหะที่ละลายน้ำได้ |
เป็นกลาง | 5.5-8.5 | น้ำมันเบาอนุภาคเล็ก |
ภาวะความเป็นด่าง | 8.5-11 | น้ำมัน อนุภาค เมมเบรน |
ด่าง | 11.5-12.5 | น้ำมัน ไขมัน โปรตีน |
ด่างสูง | 12.5-14 | จารบี/สิ่งสกปรกหนัก |
V. ความเป็นด่างและความเป็นกรดสำหรับวัสดุประเภทต่างๆ
สารเคมีทำความสะอาดส่วนใหญ่มีฤทธิ์เป็นด่าง เนื่องจากสารละลายประเภทนี้เหมาะสำหรับทำความสะอาดคราบ คราบไขมัน น้ำมัน และวัสดุอินทรีย์อื่นๆ กรดจะมีประสิทธิภาพมากกว่าในการจัดการกับแร่ธาตุ เช่น คราบสนิมและการสะสมของแคลเซียม ในแง่ของผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด น้ำยาล้างจานจะเป็นกลางมากที่สุดเมื่ออยู่ตรงกลาง
น้ำยาฟอกขาว: pH 11-13
น้ำยาฟอกขาวเป็นผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดที่นิยมใช้กันมากที่สุดชนิดหนึ่งในครัวเรือนและในเชิงพาณิชย์ ผลิตภัณฑ์นี้มีค่า pH ระหว่าง 11 ถึง 13 ความเป็นด่างสูงทำให้กัดกร่อน ดังนั้น การระบายอากาศจึงมีความสำคัญเมื่อใช้น้ำยาฟอกขาว เพื่อความปลอดภัยของน้ำยาทำความสะอาดและเพื่อประโยชน์ของพื้นผิวที่ใช้ ควรใช้ด้วยความระมัดระวังและเคร่งครัดตามคำแนะนำ เนื่องจากน้ำยาฟอกขาวมีฤทธิ์แรงมาก จึงไม่ปลอดภัยต่อพื้นผิวหรือผ้าหลายชนิด แต่เหมาะสำหรับการขจัดคราบและทำให้บริเวณที่ได้รับผลกระทบขาวขึ้น
แอมโมเนีย: pH 11-13
แอมโมเนียเป็นผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดทั่วไปอีกชนิดหนึ่งที่มีค่า pH เท่ากัน นอกจากนี้ยังกัดกร่อน ต้องได้รับการบำรุงรักษาและระบายอากาศ และไม่ควรผสมกับผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดหรือส่วนผสมอื่นๆ แอมโมเนียมีประโยชน์เมื่อคุณต้องจัดการกับสิ่งสกปรกและคราบฝังแน่น เช่นเดียวกับผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดอ่างอาบน้ำและกระเบื้อง สามารถใช้กับคราบสกปรกและคราบฝังแน่นได้ทั่วทั้งห้องน้ำ ไม่ใช่แค่ในห้องอาบน้ำเท่านั้น ความเป็นด่างของแอมโมเนียยังทำให้เหมาะสำหรับโถส้วม เคาน์เตอร์ และอ่างล้างหน้าอีกด้วย
โบแรกซ์และเบคกิ้งโซดา: pH 8-10
เมื่อเราเข้าใกล้ความเป็นกลางมากขึ้น เราจะพบผลิตภัณฑ์อย่างโบแรกซ์และเบกกิ้งโซดา โบแรกซ์มีแนวโน้มที่จะเป็นด่างของตะกรัน จึงเหมาะอย่างยิ่งในการย่อยสลายสารอินทรีย์ เช่น สิ่งสกปรกและน้ำมัน แต่ด้วยค่า pH 10 จึงไม่กัดกร่อนเท่ากับผลิตภัณฑ์ที่มีความเข้มข้นสูง เช่น แอมโมเนียและสารฟอกขาว ก่อนที่เราจะใช้น้ำยาทำความสะอาดจานแบบเดิมที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและเป็นกลาง เราใช้เบกกิ้งโซดาที่มีค่า pH 8 หรือ 9 เบกกิ้งโซดามีฤทธิ์เป็นด่างเพียงพอที่จะขจัดสิ่งสกปรกและไขมันได้ แต่ก็ใกล้เคียงกับค่ากลางพอที่จะกัดกร่อนน้อยกว่าโบแรกซ์ ในฐานะน้ำยาทำความสะอาดประจำวันที่มีคุณภาพและเป็นกลาง ผงซักฟอกสูตรอ่อนโยนนี้จะไม่เป็นอันตรายต่อผิวของคุณและปลอดภัยต่อพื้นผิวส่วนใหญ่
ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นกรด: pH < 7
ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดที่พบเห็นได้ทั่วไปคือผลิตภัณฑ์ที่มีค่า pH พื้นฐาน แต่ไม่ได้หมายความว่าเราจะไม่สามารถใช้ผลิตภัณฑ์ที่มีค่า pH พื้นฐานได้ ผลิตภัณฑ์เช่น น้ำยาทำความสะอาดหิน น้ำส้มสายชู น้ำมะนาว และน้ำยาทำความสะอาดห้องน้ำมีประโยชน์ทั้งที่บ้านและที่ทำงาน ผลิตภัณฑ์เหล่านี้มักเหมาะกับการทำความสะอาดคราบแร่ธาตุหรือน้ำกระด้าง คราบสนิมเล็กน้อย คราบสบู่ที่เกาะบนผิว และขัดทองเหลืองหรือทองแดงในห้องครัว ห้องน้ำ หรือบริเวณอื่นๆ การเลือกผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดที่เหมาะสมจะช่วยประหยัดเวลา ประหยัดเงิน และลดความหงุดหงิดได้ ทั้งนี้ ขึ้นอยู่กับพื้นผิวที่คุณทำความสะอาด การใช้ผลิตภัณฑ์ที่ไม่ถูกต้องอาจไม่มีประสิทธิภาพหรืออาจส่งผลเสียได้
ค่า PH มีบทบาทสำคัญในการทำความสะอาด กำหนดขอบเขตการใช้ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดและประสิทธิภาพของการทำความสะอาด
ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นกรด เช่น กรดไฮโดรคลอริก เหมาะสำหรับทำความสะอาดแบคทีเรียจากท่อระบายน้ำและขอบโถส้วมที่กัดกร่อน เนื่องจากผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นกรดมีประสิทธิภาพในการขจัดคราบฝังแน่นและสิ่งสกปรก แต่ผลิตภัณฑ์เหล่านี้อาจทำให้เกิดการกัดกร่อนบนพื้นผิวได้ หากไม่ได้ใช้ให้ถูกต้อง
ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นด่างเหมาะสำหรับขจัดคราบสกปรกเก่าจากพื้นกระเบื้องห้องน้ำและพื้นห้องน้ำ รวมถึงคราบตะกรันจากภายในโถสุขภัณฑ์ ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นด่างอาจอ่อนโยนต่อพื้นผิวแต่ไม่สามารถขจัดคราบบางประเภทได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดที่เป็นกลาง เหมาะสำหรับการทำความสะอาดวัสดุที่ทนกรดและด่าง เช่น กระเบื้องเซรามิก เนื่องจากไม่กัดกร่อนรุนแรงและไม่น่าจะก่อให้เกิดความเสียหายต่อพื้นผิว
การเลือกค่า pH ที่เหมาะสมสำหรับผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้ทำความสะอาดได้อย่างมีประสิทธิภาพและลดความเสี่ยงต่อความเสียหายของพื้นผิวและวัสดุ การทำความเข้าใจเกี่ยวกับสารทำความสะอาดที่มีค่า pH ที่แตกต่างกันจะช่วยให้เราเลือกและใช้ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดได้ดีขึ้นเพื่อให้ได้ผลลัพธ์การทำความสะอาดที่ดีที่สุด!
ค่า PH อาจเป็นมิตรหรือศัตรูของคุณ ขึ้นอยู่กับวิธีการใช้สารทำความสะอาด
I. PH แนวคิดพื้นฐาน
ค่า PH เป็นหน่วยวัดระดับความเป็นกรดหรือด่างของสารละลายในน้ำ ซึ่งมีค่าตัวเลขตั้งแต่ 0-14 โดย 0-7 หมายถึงความเป็นกรด 7-14 หมายถึงความเป็นด่าง และ 7 หมายถึงความเป็นกลาง ในอุตสาหกรรมทำความสะอาด ค่า PH มีบทบาทสำคัญในการเลือกน้ำยาทำความสะอาด ดังนั้น ก่อนที่จะเข้าใจวิธีการเลือกน้ำยาทำความสะอาดที่เหมาะสม เราต้องเข้าใจแนวคิดพื้นฐานของค่า PH ก่อน
เมื่อสารเคมีละลายในน้ำ ค่า pH ของส่วนผสมจะกลายเป็นกรดหรือด่าง (เบส)
น้ำส้มสายชูและน้ำมะนาวมีฤทธิ์เป็นกรด ในขณะที่ผงซักฟอกและแอมโมเนียมีฤทธิ์เป็นด่าง
ที่ pH 7.0 น้ำบริสุทธิ์จะมีค่าเป็นกลาง
กรดและเบสเป็นสารสองชนิดสุดขั้วที่อธิบายคุณสมบัติทางเคมี เช่น อุณหภูมิสองชนิดสุดขั้วที่อธิบายด้วยความร้อนและความเย็น
ค่า pH (ศักย์ไฮโดรเจน) คือการวัดความเป็นกรดหรือด่างของสารเมื่อละลายในน้ำ เช่นเดียวกับองศาที่ใช้ในการวัดอุณหภูมิที่แม่นยำ ค่า pH ก็ให้การวัดความเป็นกรดหรือด่างที่แม่นยำเช่นกัน
การผสมกรดกับเบสจะช่วยขจัดผลกระทบรุนแรงของกรดกับเบสได้ เช่นเดียวกับการผสมน้ำร้อนกับน้ำเย็นที่ช่วย "ปรับ" อุณหภูมิของน้ำให้เท่ากัน
สารที่มีฤทธิ์เป็นกรดหรือด่างมากเกินไปเรียกว่า "สารที่มีฤทธิ์ทำปฏิกิริยา" และอาจทำให้เกิดการไหม้รุนแรงได้ ตัวอย่างได้แก่ กรดแบตเตอรี่รถยนต์ (มีฤทธิ์เป็นกรดมาก) และน้ำยาทำความสะอาดท่อระบายน้ำ (มีฤทธิ์เป็นด่างมาก)
ต่างจากมาตราส่วนอุณหภูมิ มาตราส่วน pH จะเป็นแบบลอการิทึม กล่าวอีกนัยหนึ่ง ตัวเลขแต่ละตัวจะมีฟังก์ชันน้อยกว่าหรือเท่ากับ 10 เท่าของตัวเลขถัดไปหรือตัวเลขก่อนหน้า pH 8 มีค่าเป็นด่างมากกว่า pH 7 ถึง 10 เท่า pH 9 มีค่าเป็นด่างมากกว่า pH 7 ถึง 100 เท่า เป็นต้น
II. ค่า pH ของการใช้งานน้ำยาทำความสะอาดต่างๆ
สารทำความสะอาดที่มีค่า pH ต่างกันนั้นเหมาะสำหรับการทำความสะอาดในสถานการณ์ต่างๆ สารทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นกรด เช่น กรดไฮโดรคลอริก เหมาะสำหรับการทำความสะอาดแบคทีเรียจากท่อระบายน้ำที่กัดกร่อนและขอบโถส้วม สารทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นด่างเหมาะสำหรับขจัดสิ่งสกปรกเก่าบนพื้นผิวโถส้วมและกระเบื้องปูพื้น ตลอดจนตะกรันภายในโถส้วม สารทำความสะอาดที่มีค่า pH เป็นกลางที่มีค่า pH 7 เหมาะสำหรับการทำความสะอาดวัสดุที่ทนต่อกรดและด่าง เช่น กระเบื้อง
1. น้ำยาทำความสะอาดที่เป็นกรด
โดยทั่วไปประกอบด้วยสารประกอบกรด เช่น กรดไฮโดรคลอริก กรดฟอสฟอริก กรดซัลฟิวริก กรดอะซิติก หรือกรดอินทรีย์อื่นๆ และใช้ในความเข้มข้นที่เป็นกรด
น้ำยาทำความสะอาดประเภทนี้ใช้ฤทธิ์เป็นกลางของกรดและด่างในการทำความสะอาดสิ่งของ (ยกเว้นสิ่งของที่มีกรดซัลฟิวริกเข้มข้น) ดังนั้นในทางทฤษฎี คราบด่างหรือสิ่งของที่มีลักษณะเป็นด่างทั้งหมดสามารถทำความสะอาดได้ด้วยน้ำยาทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นกรด (เช่น หิน พื้นผิวดินที่เป็นเพชรแมกนีเซียม ชั้นนอกของอาคาร คราบชา คราบกาแฟ เป็นต้น) คุณสมบัติอีกประการของน้ำยาทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นกรดคือสามารถลดออกไซด์ได้ จึงใช้ขจัดสนิม ขจัดคราบเกลือ และทำความสะอาดคอยล์เย็นและคอนเดนเซอร์ของเครื่องปรับอากาศ
2. น้ำยาทำความสะอาดที่มีฤทธิ์ด่าง
ประกอบด้วยโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ โซเดียมไฮดรอกไซด์ หรือด่างชนิดอื่น ความเข้มข้นที่ใช้เป็นด่าง
ในทางทฤษฎีแล้ว มันยังใช้ผลการทำให้เป็นกลางของกรด-เบสด้วย ดังนั้นคราบกรดหรือสารที่มีฤทธิ์เป็นกรดทั้งหมดจึงสามารถทำให้เป็นกลางได้ด้วยน้ำยาทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นด่าง ลักษณะพิเศษอีกประการหนึ่งของผงซักฟอกที่มีฤทธิ์เป็นด่างก็คือ เมื่อผสมกับน้ำมันและไขมัน พวกมันจะเปลี่ยนน้ำมันและไขมันที่ไม่ละลายน้ำให้กลายเป็นสารกึ่งละลายน้ำได้ (ส่วนใหญ่เป็นสีขาวขุ่น) ดังนั้น น้ำยาทำความสะอาดที่ใช้ในการทาจารบีจึงเป็นด่าง ด่างที่มีฤทธิ์แรง (เช่น โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์) จะมีฤทธิ์แรงกว่า จึงใช้เคลือบแว็กซ์ได้ น้ำยาล้างจานขายส่ง ความเข้าใจเกี่ยวกับน้ำยาทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นด่างนั้นใช้กันอย่างแพร่หลาย ตั้งแต่ในน้ำมันอุตสาหกรรมเพื่อขจัดคาร์บอน (เช่น น้ำมันเครื่องจักรหนักเพื่อขจัดคาร์บอน การทำความสะอาดครัวในร้านอาหาร) ไปจนถึงการทำความสะอาดเฟอร์นิเจอร์ กระจก พื้น และเครื่องใช้ไฟฟ้า
ผงซักฟอกเป็นสารทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นด่างอย่างแท้จริง ผงซักฟอกเป็นผลิตภัณฑ์ในครัวที่เป็นตัวการร้ายของไขมัน และใช้ส่วนใหญ่เพื่อขจัดคราบน้ำมันจากสัตว์และพืชและไขมัน ซึ่งมีองค์ประกอบหลักเป็นกรดไขมันซึ่งมีฤทธิ์เป็นกรด
III. ความแตกต่างหลักระหว่างน้ำยาทำความสะอาดที่เป็นกรดและด่าง
1. น้ำยาทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นกรดมีหน้าที่ฆ่าเชื้อ ดับกลิ่น และขจัดคราบและสิ่งสกปรกที่มีฤทธิ์เป็นด่าง น้ำยาทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นด่างจะขจัดคราบมันและสิ่งสกปรกที่เป็นกรดบางส่วนออกไป
2. ส่วนผสมที่แตกต่างกัน:
ผงซักฟอกที่มีฤทธิ์เป็นด่าง สารลดแรงตึงผิวหลัก และวัตถุดิบอื่นๆ ที่ผสมเข้าด้วยกัน ผงซักฟอกที่มีฤทธิ์เป็นกรด คือ สารอะมีน ซึ่งเป็นสารเติมแต่งที่เป็นวัตถุดิบ โดยการผสมและละลายและทำให้เป็นผงซักฟอก
3. ค่า pH ที่แตกต่างกัน:
ค่า pH ของผงซักฟอกที่มีฤทธิ์เป็นด่าง ค่าความเป็นด่างค่อนข้างสูง โดยค่า pH ทั่วไปจะมากกว่า 7 ผงซักฟอกที่มีฤทธิ์เป็นกรด ค่า pH มีค่าเป็นกรดค่อนข้างสูง โดยค่า pH ทั่วไปจะน้อยกว่า 7 ซึ่งเป็นอันตรายต่อผิวหนังของมนุษย์
4. หลักการขจัดคราบไขมันด้วยสารทำความสะอาดที่มีฤทธิ์ด่าง
① การเกิดสบู่: จารบีบนพื้นผิวโลหะในน้ำมันสัตว์และน้ำมันพืช (องค์ประกอบหลักคือกรดสเตียริก) และผงซักฟอกที่มีฤทธิ์ด่าง โซเดียมสเตียเรตที่เกิดเป็นด่าง (เช่น สบู่) และกลีเซอรอลที่ละลายในสารละลายด่าง ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าปฏิกิริยาการเกิดสบู่เพื่อขจัดจารบีบนพื้นผิวโลหะ
② อิมัลชัน: อิมัลชันสำหรับสารลดแรงตึงผิว ดูดซับที่อินเทอร์เฟซ กลุ่มไฮโดรโฟบิกกับเมทริกซ์โลหะ กลุ่มไฮโดรฟิลิกในทิศทางของสารละลาย เพื่อลดแรงตึงระหว่างอินเทอร์เฟซระหว่างโลหะและสารละลาย ปัจจัยต่างๆ เช่น ไฮโดรไดนามิก ฟิล์มน้ำมันแตกเป็นเม็ดเล็กๆ ออกจากพื้นผิวโลหะ เพื่อสร้างอิมัลชันในสารละลาย การเกิดสบู่และอิมัลชันเป็นส่วนเสริมซึ่งกันและกัน ทำงานร่วมกันเพื่อขจัดน้ำมันออกจากพื้นผิวโลหะอย่างสมบูรณ์
③ เอฟเฟกต์การแช่แบบเปียก: การเกิดสบู่และอิมัลชันเกิดขึ้นจากพื้นผิวของน้ำมันอย่างค่อยเป็นค่อยไป ทำให้สารละลายด่างที่มีสารด่างแทรกซึมเข้าไปในส่วนภายในของน้ำมันและจารบี ทำให้เข้าถึงและทำให้พื้นผิวของชิ้นงานเปียกชื้น เพื่อเพิ่มเอฟเฟกต์การขจัดไขมัน ซึ่งก็คือเอฟเฟกต์การแช่แบบเปียกของสารลดแรงตึงผิว นอกจากนี้ ยังมีเอฟเฟกต์การกระจาย และกระจายน้ำมันและจารบีที่เอาออกจากชิ้นงานลงในสารละลาย
5. หลักการของการทำความสะอาดด้วยกรด
น้ำยาทำความสะอาดกรดนอกจากจารบีแล้ว ยังเป็นวิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยใช้หลักการอิมัลชันของสารลดแรงตึงผิว การทำให้เปียก การเจาะ และด้วยความช่วยเหลือของฤทธิ์การลอกโลหะด้วยไฮโดรเจนด้วยกรด เพื่อให้บรรลุจุดประสงค์ในการขจัดจารบี
IV. เลือกค่า PH ที่เหมาะสม
ปัจจัยสำคัญในการเลือกสารทำความสะอาดโดยพิจารณาจากค่า pH คือ อัตราการทำงานที่ต้องการ
สารเคมีทำความสะอาดส่วนใหญ่มีฤทธิ์เป็นด่าง เนื่องจากการไฮโดรไลซิส (การสร้างสบู่) การคีเลต และการกระจายตัวของสิ่งสกปรก มักเกิดขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดที่ค่า pH เป็นด่าง
ปัจจัยอื่นๆ เช่น เวลา ความปั่นป่วน และอุณหภูมิยังมีบทบาทสำคัญในกระบวนการทำความสะอาดอีกด้วย
แม้ว่าเวลาที่ยาวนานขึ้น การเขย่ามากขึ้น และอุณหภูมิที่สูงขึ้นจะสามารถขจัดคราบได้ดีขึ้น แต่ก็ควรพิจารณาเทียบกับความเสียหายที่ปัจจัยที่สูงกว่าเหล่านี้อาจทำให้พรมหรือเส้นใยเสียหายได้
ยิ่งค่า pH สูงขึ้น สารทำความสะอาดจะมีฤทธิ์กัดกร่อนมากขึ้น และสามารถสร้างความเสียหายให้กับเส้นใยและสีที่ไวต่อค่า pH ได้มากขึ้น ซึ่งผลกระทบที่เลวร้ายลงเกิดจากอุณหภูมิที่สูงที่ใช้ในการทำความสะอาดด้วยไอน้ำและความเป็นด่างที่สูงขึ้น
สารทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นด่างจะทำงานได้ดีที่สุดเมื่อสิ่งสกปรกสามารถถูกไฮโดรไลซ์ได้ เช่น ไขมันและน้ำมันจากครัวที่มีน้ำมันและจารบีตามธรรมชาติ ไขมันและน้ำมันตามธรรมชาติ น้ำมันจากร่างกาย และโปรตีนบางชนิด
สารทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นด่างสามารถทำลายเส้นใยได้เร็วเพียงใด สำหรับสีย้อม ความเสียหายอาจเกิดขึ้นทันทีและมักจะไม่สามารถย้อนกลับได้ เช่นเดียวกับเส้นใยที่ทนต่อคราบ สำหรับสีย้อมตัวบ่งชี้ การเปลี่ยนแปลงอาจย้อนกลับได้ สำหรับเส้นใยเอง เช่น โปรตีนหรือไหม ความเสียหายจะช้ากว่า แต่จะต้องดำเนินการแก้ไขทันที
พรมขนสัตว์ทอด้วยมือได้รับการดูแลอย่างเข้มงวดระหว่างขั้นตอนการซักและการตกแต่งในกระบวนการผลิต และสามารถเพิ่มความเงางามได้โดยใช้โซดาไฟและสารฟอกขาวในกรดอนินทรีย์ ดังนั้นจึงไม่มีที่ว่างสำหรับข้อผิดพลาดเนื่องจากพรมอาจมีความเงางามแต่เปราะบางมาก
ตารางด้านล่างแสดงประเภทของสิ่งสกปรกที่สามารถทำความสะอาดได้ในระดับ pH ที่เฉพาะเจาะจง
ประเภทผงซักฟอก | ช่วงค่า PH | ไกรม์ |
สารทำความสะอาดกรดอนินทรีย์ | 0-2 | ออกไซด์หนัก |
กรดอ่อน | 2-5.5 | เกลืออนินทรีย์ สารเชิงซ้อนของโลหะที่ละลายน้ำได้ |
เป็นกลาง | 5.5-8.5 | น้ำมันเบาอนุภาคเล็ก |
ภาวะความเป็นด่าง | 8.5-11 | น้ำมัน อนุภาค เมมเบรน |
ด่าง | 11.5-12.5 | น้ำมัน ไขมัน โปรตีน |
ด่างสูง | 12.5-14 | จารบี/สิ่งสกปรกหนัก |
V. ความเป็นด่างและความเป็นกรดสำหรับวัสดุประเภทต่างๆ
สารเคมีทำความสะอาดส่วนใหญ่มีฤทธิ์เป็นด่าง เนื่องจากสารละลายประเภทนี้เหมาะสำหรับทำความสะอาดคราบ คราบไขมัน น้ำมัน และวัสดุอินทรีย์อื่นๆ กรดจะมีประสิทธิภาพมากกว่าในการจัดการกับแร่ธาตุ เช่น คราบสนิมและการสะสมของแคลเซียม ในแง่ของผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด น้ำยาล้างจานจะเป็นกลางมากที่สุดเมื่ออยู่ตรงกลาง
น้ำยาฟอกขาว: pH 11-13
น้ำยาฟอกขาวเป็นผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดที่นิยมใช้กันมากที่สุดชนิดหนึ่งในครัวเรือนและในเชิงพาณิชย์ ผลิตภัณฑ์นี้มีค่า pH ระหว่าง 11 ถึง 13 ความเป็นด่างสูงทำให้กัดกร่อน ดังนั้น การระบายอากาศจึงมีความสำคัญเมื่อใช้น้ำยาฟอกขาว เพื่อความปลอดภัยของน้ำยาทำความสะอาดและเพื่อประโยชน์ของพื้นผิวที่ใช้ ควรใช้ด้วยความระมัดระวังและเคร่งครัดตามคำแนะนำ เนื่องจากน้ำยาฟอกขาวมีฤทธิ์แรงมาก จึงไม่ปลอดภัยต่อพื้นผิวหรือผ้าหลายชนิด แต่เหมาะสำหรับการขจัดคราบและทำให้บริเวณที่ได้รับผลกระทบขาวขึ้น
แอมโมเนีย: pH 11-13
แอมโมเนียเป็นผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดทั่วไปอีกชนิดหนึ่งที่มีค่า pH เท่ากัน นอกจากนี้ยังกัดกร่อน ต้องได้รับการบำรุงรักษาและระบายอากาศ และไม่ควรผสมกับผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดหรือส่วนผสมอื่นๆ แอมโมเนียมีประโยชน์เมื่อคุณต้องจัดการกับสิ่งสกปรกและคราบฝังแน่น เช่นเดียวกับผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดอ่างอาบน้ำและกระเบื้อง สามารถใช้กับคราบสกปรกและคราบฝังแน่นได้ทั่วทั้งห้องน้ำ ไม่ใช่แค่ในห้องอาบน้ำเท่านั้น ความเป็นด่างของแอมโมเนียยังทำให้เหมาะสำหรับโถส้วม เคาน์เตอร์ และอ่างล้างหน้าอีกด้วย
โบแรกซ์และเบคกิ้งโซดา: pH 8-10
เมื่อเราเข้าใกล้ความเป็นกลางมากขึ้น เราจะพบผลิตภัณฑ์อย่างโบแรกซ์และเบกกิ้งโซดา โบแรกซ์มีแนวโน้มที่จะเป็นด่างของตะกรัน จึงเหมาะอย่างยิ่งในการย่อยสลายสารอินทรีย์ เช่น สิ่งสกปรกและน้ำมัน แต่ด้วยค่า pH 10 จึงไม่กัดกร่อนเท่ากับผลิตภัณฑ์ที่มีความเข้มข้นสูง เช่น แอมโมเนียและสารฟอกขาว ก่อนที่เราจะใช้น้ำยาทำความสะอาดจานแบบเดิมที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและเป็นกลาง เราใช้เบกกิ้งโซดาที่มีค่า pH 8 หรือ 9 เบกกิ้งโซดามีฤทธิ์เป็นด่างเพียงพอที่จะขจัดสิ่งสกปรกและไขมันได้ แต่ก็ใกล้เคียงกับค่ากลางพอที่จะกัดกร่อนน้อยกว่าโบแรกซ์ ในฐานะน้ำยาทำความสะอาดประจำวันที่มีคุณภาพและเป็นกลาง ผงซักฟอกสูตรอ่อนโยนนี้จะไม่เป็นอันตรายต่อผิวของคุณและปลอดภัยต่อพื้นผิวส่วนใหญ่
ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นกรด: pH < 7
ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดที่พบเห็นได้ทั่วไปคือผลิตภัณฑ์ที่มีค่า pH พื้นฐาน แต่ไม่ได้หมายความว่าเราจะไม่สามารถใช้ผลิตภัณฑ์ที่มีค่า pH พื้นฐานได้ ผลิตภัณฑ์เช่น น้ำยาทำความสะอาดหิน น้ำส้มสายชู น้ำมะนาว และน้ำยาทำความสะอาดห้องน้ำมีประโยชน์ทั้งที่บ้านและที่ทำงาน ผลิตภัณฑ์เหล่านี้มักเหมาะกับการทำความสะอาดคราบแร่ธาตุหรือน้ำกระด้าง คราบสนิมเล็กน้อย คราบสบู่ที่เกาะบนผิว และขัดทองเหลืองหรือทองแดงในห้องครัว ห้องน้ำ หรือบริเวณอื่นๆ การเลือกผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดที่เหมาะสมจะช่วยประหยัดเวลา ประหยัดเงิน และลดความหงุดหงิดได้ ทั้งนี้ ขึ้นอยู่กับพื้นผิวที่คุณทำความสะอาด การใช้ผลิตภัณฑ์ที่ไม่ถูกต้องอาจไม่มีประสิทธิภาพหรืออาจส่งผลเสียได้
ค่า PH มีบทบาทสำคัญในการทำความสะอาด กำหนดขอบเขตการใช้ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดและประสิทธิภาพของการทำความสะอาด
ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นกรด เช่น กรดไฮโดรคลอริก เหมาะสำหรับทำความสะอาดแบคทีเรียจากท่อระบายน้ำและขอบโถส้วมที่กัดกร่อน เนื่องจากผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นกรดมีประสิทธิภาพในการขจัดคราบฝังแน่นและสิ่งสกปรก แต่ผลิตภัณฑ์เหล่านี้อาจทำให้เกิดการกัดกร่อนบนพื้นผิวได้ หากไม่ได้ใช้ให้ถูกต้อง
ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นด่างเหมาะสำหรับขจัดคราบสกปรกเก่าจากพื้นกระเบื้องห้องน้ำและพื้นห้องน้ำ รวมถึงคราบตะกรันจากภายในโถสุขภัณฑ์ ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดที่มีฤทธิ์เป็นด่างอาจอ่อนโยนต่อพื้นผิวแต่ไม่สามารถขจัดคราบบางประเภทได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดที่เป็นกลาง เหมาะสำหรับการทำความสะอาดวัสดุที่ทนกรดและด่าง เช่น กระเบื้องเซรามิก เนื่องจากไม่กัดกร่อนรุนแรงและไม่น่าจะก่อให้เกิดความเสียหายต่อพื้นผิว
การเลือกค่า pH ที่เหมาะสมสำหรับผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้ทำความสะอาดได้อย่างมีประสิทธิภาพและลดความเสี่ยงต่อความเสียหายของพื้นผิวและวัสดุ การทำความเข้าใจเกี่ยวกับสารทำความสะอาดที่มีค่า pH ที่แตกต่างกันจะช่วยให้เราเลือกและใช้ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดได้ดีขึ้นเพื่อให้ได้ผลลัพธ์การทำความสะอาดที่ดีที่สุด!