漂白

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背景

漂白剤は、布地を白くするために使用される天然資源に由来する化合物です。漂白は、酸化のプロセス、または酸素分子の導入による化合物の変化によって機能します。染みは本質的に化合物であり、漂白剤を加えると分子がより小さな要素に分解され、布地から分離します。洗剤と洗濯機の攪拌により、洗浄プロセスがスピードアップします。漂白剤の消毒特性は同じように機能します。つまり、酸素の導入によって細菌が分解され、無害になります。業界では、紙などの素材を白くするためにさまざまな形の漂白剤が使用されています ほとんどの漂白剤は織物の洗濯に使用されますが、木材。

歴史

人間は何世紀にもわたって布地を白くしてきました。古代エジプト人、ギリシャ人、ローマ人は漂白剤を使用していました。早くも紀元前300年<小> 、海藻を燃やして作ったソーダ灰を使って、布をきれいにし、白くしました。中世の間、オランダ人はクロフティングと呼ばれるプロセスで布地の漂白を完成させました。それにより、布地は最大の日光にさらされるように広いフィールドに広げられました。スコットランドまで遠く離れた繊維工場は、この白化現象のために材料をオランダに出荷しました。この慣習はヨーロッパ中に急速に広まり、英国では早くも1322年に漂白分野が記録されました。1728年にスコットランドのギャロウェーでオランダの方法を使用した漂白会社が事業を開始しました。このプロセスでは、布地を灰汁溶液に数日間浸し、次に「座屈」させるか、きれいに洗浄しました。その後、布地は一度に数週間草の上に広げられました。このプロセスは、目的の白色度が得られるまで5〜6回繰り返されました。次に、生地をサワーミルクまたはバターミルクで処理し、再び座屈させてクロフティングしました。この方法は長くて退屈で、農業に使用できたはずの広大な土地を独占していました。

18世紀後半、科学者たちはクロフティングと同じ効果を持つ化学物質を発見しましたが、はるかに迅速な結果が得られました。 1774年、スウェーデンの化学者Karl Wilhelm Scheeleは、化学元素である塩素を発見しました。これは、非常に刺激性の高い、緑黄色がかったガス状ハロゲンです。 1785年、フランスの科学者クロードベルトレーは、塩素が布地の優れた美白剤であることを発見しました。一部の工場運営者は、生地を塩素ガスにさらそうとしましたが、そのプロセスは非常に面倒で、煙が非常に強いため、これらの試みはすぐに中止されました。

パリ近郊のハヴェルの町で、ベルトレーは「オードハヴェル」と呼ばれる新製品を製造するための小さな施設を始めました。漂白剤は、塩素ガスを吸収したカリ（ソーダ灰）で構成されていました。 1799年に、別の漂白剤がスコットランドの化学者チャールズテナントによって発明されました。産業革命の初期には、彼の特許を取得した石灰粉末は、さまざまな布地や紙製品を白くするために広く使用されていました。漂白剤を作るために、消石灰（水で処理した石灰）を大きな部屋のコンクリートまたは鉛の床に薄く広げました。塩素ガスが部屋に汲み上げられ、石灰に吸収されました。効果的なホワイトナーですが、粉末は化学的に不安定でした。そうだった 家庭用漂白剤の原料は、塩素、苛性ソーダ、水です。塩素と苛性ソーダは、電気分解と呼ばれるプロセスで塩化ナトリウム塩溶液に直流電気を流すことによって生成されます。第一次世界大戦中、現代の家庭用漂白剤の先駆けである液体塩素および次亜塩素酸ナトリウム溶液が導入されるまで、一般的に使用されていました。この頃、研究者は塩を注入することを発見しました 電流の入った水は塩（塩化ナトリウム）分子を分解し、次亜塩素酸ナトリウムと呼ばれる化合物を生成しました。この発見により、次亜塩素酸ナトリウム、または塩素系漂白剤の大量生産が可能になりました。

漂白剤の種類

今日、漂白剤はほぼすべての家庭で見られます。布地を白くし、化学反応によって汚れを取り除き、不要な色を小さな粒子に分解します。この粒子は、洗濯で簡単に取り除くことができます。家庭用漂白剤には、塩素系漂白剤と過酸化物系漂白剤の2種類があります。過酸化物漂白剤は1950年代に導入されました。特に洗濯温度が高い場合は汚れを落とすのに役立ちますが、次亜塩素酸ナトリウム漂白剤のように、ほとんどの着色物質を漂白したり、布地を弱めたりすることはありません。過酸化物漂白剤は消毒せず、一般的に色落ちしないと宣伝されている洗濯洗剤に添加されます。また、塩素系漂白剤よりも貯蔵寿命が長くなります。過酸化物漂白剤はヨーロッパでより一般的に使用されており、洗濯機は水温を沸点まで上げることができる内部加熱コイルで製造されています。

米国でより一般的な家庭用漂白剤の形態は塩素系漂白剤です。汚れの除去や布地の消毒に最も効果的です。塩素系漂白剤は製造が安価で、温かい洗浄温度と高温の洗浄温度の両方で効果的です。しかし、それは繊維を弱めることができる強い化学的性質を持っています。

塩素系漂白剤の消毒特性は、洗濯物の外でも役立ちます。塩素系漂白剤は強力な殺菌剤であるため、地下水汚染が発生した飲料水を消毒します。 1895年にニューヨーク市のクロトン貯水池で飲料水を消毒するために最初に使用され、食品業界の設備を消毒するために政府によって承認されました。近年、漂白剤は、静脈内薬物使用者の針を消毒する低コストの方法として、地域の健康活動家によって促進されています。

原材料

家庭用漂白剤の原料は、塩素、苛性ソーダ、水です。塩素と苛性ソーダは、電気分解と呼ばれるプロセスで塩化ナトリウム塩溶液に直流電気を流すことによって生成されます。一般的な食卓塩である塩化ナトリウムは、鉱山または地下の井戸から供給されます。塩を熱湯に溶かして塩溶液を作り、電解槽で反応させる前に不純物を処理します。

製造
プロセス

次亜塩素酸ナトリウム漂白剤の製造には、いくつかのステップが必要です。すべてのステップを1つの大きな製造施設で実行することも、塩素と苛性ソーダをさまざまなプラントから原子炉サイトに輸送することもできます。塩素と苛性ソーダはどちらも危険な化学物質であり、厳しい規制に従って輸送されます。

コンポーネントの準備

• 1苛性ソーダは通常、濃縮された50％溶液として製造および出荷されます。目的地で、この濃縮溶液を水で希釈して、新しい25％溶液を形成します。
• 2水が強力な苛性ソーダ溶液を希釈すると熱が発生します。希釈した苛性ソーダは、反応する前に冷却されます。

化学反応

• 3塩素と苛性ソーダ溶液を反応させて、次亜塩素酸ナトリウム漂白剤を生成します。この反応は、約14,000ガロンのバッチまたは連続反応器で行うことができます。次亜塩素酸ナトリウムを生成するために、液体または気体の塩素が苛性ソーダ溶液に循環されます。塩素と苛性ソーダの反応は本質的に瞬間的です。

冷却と浄化

• 4次に、分解を防ぐために漂白剤溶液を冷却します。
• 5多くの場合、この冷却された漂白剤は、漂白剤を変色させたり、その分解を触媒したりする可能性のある不純物を除去するために、沈殿またはろ過されます。

配送

• 6完成した次亜塩素酸ナトリウム漂白剤は、瓶詰め工場に出荷されるか、現場で瓶詰めされます。家庭用漂白剤は、通常、水溶液中の5.25％次亜塩素酸ナトリウムです。

品質管理

漂白剤製造施設では、最終的な次亜塩素酸ナトリウム溶液を一連のフィルターに通して、残った不純物を抽出します。また、正確に5.25％の次亜塩素酸ナトリウムが含まれていることを確認するためにテストされています。揮発性塩素ガスが存在するため、製造工場では安全性が最大の関心事です。塩素が原子炉施設の外で製造される場合、脱線の際に破裂しない二重壁を備えた特別に設計された鉄道タンク車で液体の形で移動します。工場に到着すると、液体塩素がタンク車から保持バットにポンプで送られます。安全対策として、タンク車には塩素検出システムと連動する遮断弁があります。塩素漏れが発生した場合、検出システムがタンク上のデバイスをトリガーし、30秒で液体の送信を自動的に停止します。

施設内では、塩素槽は車の納屋と呼ばれる閉鎖されたエリアに収容されています。この密閉された部屋には、人や環境に有害な漏れた塩素ガスを排除するための空気「スクラバー」が装備されています。真空のようなスクラバーは、密閉された領域から塩素ガスを吸い込み、苛性ソーダを注入します。これはそれを漂白剤に変え、それは製造工程に組み込まれます。これらの予防措置にもかかわらず、安全訓練と消防訓練は工場職員のために定期的に予定されています。

パッケージングに関する特別な考慮事項

家庭用次亜塩素酸ナトリウム漂白剤は1909年にアメリカ人に紹介され、スチール製の容器に入れて販売され、その後ガラス瓶に入れて販売されました。 1960年代初頭、プラスチック製の水差しの導入により、より安く、より軽く、壊れにくいパッケージの代替品がもたらされました。輸送コストを削減し、輸送と取り扱いに携わる労働者の安全を保護しました。さらに、厚いプラスチックは紫外線が漂白剤に到達することを許さなかったため、化学的安定性と有効性が向上しました。しかし、近年、埋め立て地での分解に時間がかかるため、プラスチック容器は環境問題になっています。漂白剤メーカーを含め、プラスチック包装に依存している多くの企業は、包装内のプラスチックの量を減らしたり、再生プラスチックを使用したりし始めています。 1990年代初頭、Cloroxはパッケージにポストコンシューマーレジン（PCR）を導入しました。新しいボトルは、バージン高密度ポリエチレン（HDPE）と、主に透明なミルクジャグタイプのボトルからの25％再生プラスチックのブレンドです。

消費者の安全

漂白剤製造業は、一般の人々が家庭用化学物質が個人の健康に及ぼす影響について懸念を抱くようになった1970年代に火事になりました。化学製品の発がん性副産物であるダイオキシンは、紙や木材の漂白に使用される工業製品によく見られます。最終的なボトルの形では、一般的な次亜塩素酸ナトリウム漂白剤にはダイオキシンが含まれていません。これは、ダイオキシンが存在するためには塩素がガス状である必要があるためです。ただし、漂白剤が一部の便器洗浄剤の成分である酸と接触すると塩素ガスが発生する可能性があり、家庭用漂白剤のラベルにはそのような組み合わせに対する特定の警告が含まれています。

ダイオキシンの危険性に加えて、消費者は次亜塩素酸ナトリウム漂白剤中の塩素の毒性についても懸念しています。ただし、洗濯プロセスは潜在的に有毒な塩素を不活性化し、塩水の形成を引き起こします。すすぎ水が家庭用排水管を通って水システムに入った後、都市の水ろ過プラントは残りの微量の塩素を除去します。