Kemičar u kući (#72): kemija uklanjanja mrlja – važno je znati

U serijalu „Kemičar u kući“ objavljujemo kemijske zanimljivosti iz svakodnevnog života. Želimo vam pokazati kako znanje kemije može svakome, pa i ne-kemičaru, pomoći u svakodnevnom životu.

Nenad Raos nedjelja, 6. studenog 2022. u 06:00

Alkemičari nisu maštali, bolje reći hipostazirali, samo o postojanju kamena mudraca (lapis philosophorum) kojim bi, zna se, pretvarali neplemenite metale u plemenite i liječili sve bolesti, nego i o čudesnoj tekućini u kojoj bi se moglo sve otopiti. O njoj nisu znali ništa osim imena, alkahest, a ponekad su tako zvali i jake kiseline, poput koncentrirane octene kiseline (alkahest Zvilfferi). Pustimo sad na stranu da octena kiselina malo sliči na alkemičarski alkahest, a još je mnogo slabija od dušične, solne i sumporne kiseline. Osnovni problem tragatelja na alkahestom bio je u čemu držati tu čudesnu tekućinu, onda kad je pronađu, razumije se. U čemu držati ono što sve, baš sve otapa? Očito ni u čemu.

Platinski lončić za žarenje
Platinski lončić za žarenje

Taj problem muči i suvremene kemičare, posebice one koji se bave analitičkom kemijom. Ne postoji tvar, ma kako reaktivna bila, koja bi sa svime reagirala, no isto tako ne postoji ni tvar, za izradu posude, koja ne bi reagirala ni sa čime. Poznato je da se fluorovodična kiselina, otopina fluorovodika (HF) u vodi, ne smije držati u staklu jer ga nagriza (drži se u polietilenskim bocama, a prije pojave plastike držala se u parafiniranom staklu). Staklo usto nagrizaju lužine, pa i sama voda: to je još u 18. stoljeću dokazao Lavoisier čuvenim 101-dnevnim pokusom. Željezo nagrizaju kiseline, ali ga ne nagrizaju lužine. Olovo je pak siguran materijal za držanje sumporne kiseline, ma koje koncentracije. Platina se smatara najpostojanijim metalom, pa ipak se u platinskom lončiću ne smije sve žariti, posebice ne spojevi halogenih elemenata. Ukratko, ne postoji apsolutno reaktivna ni apsolutno nereaktivna, apsolutno inertna tvar.

Tu misao trebamo imati uvijek na pameti kada se prihvatimo riskantnog posla uklanjanja mrlja. Ne postoji alkahest za mrlje, sredstvo kojim bi se moglo očistiti sve umrljano (ma što trgovci tvrdili). Isto tako ne postoji materijal, s kojeg hoćemo ukloniti mrlju, koji bi podnio djelovanje svakog sredstva za čišćenje. Da bismo se ispravno služili sredstvima za uklanjanje mrlja trebamo dobro poznavati kemijsku narav i onoga što uklanjamo i onoga sa čega uklanjamo. Ako nam pak to znanje nedostaje, trebamo se strogo držati uputa proizvođača. Ona su ponekad nepotrebno opširna, ali bolje je reći previše nego premalo.

Sredstva za uklanjanje mrlja dijele se općenito na četiri skupine: na emulgatore, kiseline i lužine, te na otapala i oksidanse.

Na emulgatore ne bi trebalo trošiti riječi jer to su uobičajena sredstva za pranje (sapuni i deterdženti), pa se i ne smataraju sredstvima za uklanjanje mrlja, jer ona dolaze na red tek kad zakažu emulgatori. Kiseline (limunska, octena, solna) i lužine (natrijev hidroksid, soda, soda bikarbona, amonijačna voda) služe ponajviše za uklanjanje mrlja od anorganskih tvari. Jasno je da će kiselina otopiti bazu (ili sol slabije kiseline), dok će lužina prevesti netopljivu kiselinu u topljivu sol – bila kiselina organska ili anorganska.

O otapalima sam već pisao u ovoj rubrici. Bitno je znati da se sve tvari dijele na hidrofilne („one koje vole vodu“) i hidrofobne („one koje se boje vode“). Prve se miješaju s vodom, a druge s uljem, pa se još zovu lipofilnima („one koje vole masti“). No opet, ne postoje apsolutno hidrofilne ni apsolutno hidrofobne tvari. Stupanj hidrofilnosti/hidrofobnosti mjeri se po tome koliko se tvari dobro ili slabo otapaju u vodi ili s njome miješaju. Najhidrofilnije tvari, poput alkohola, miješat će se s vodom u svim omjerima, one najhidrofobnije neće se uopće miješati – no tu treba reći da riječ „uopće“ ne postoji u kemiji, jer i je najnetopljivija tvar ipak topljiva (pa bilo to i nekoliko molekula u litri). Iz osnovnog pravila „slično se otapa u sličnom“ slijedi jasan zaključak da će se mrlja otapati u otapalu (sredstvu za čišćenje) slične hidofobnosti/lipofilnosti.

Na kraju ostaju najjača no i najriskantnija sredstva za čišćenja, ona koja se obično reklamiraju kao sredstva s „aktivnim kisikom“. To su obično sredstva na bazi klora (hipokloriti), bora (perborati) i kroma (kromati). Kemija poznaje moćna oksidativna sredstva, poput kromsumporne kiseline (kalijev bikromat otopljen u koncentriranoj sumpornoj kiselini), „pirane“ (smjese koncentrirane H2SO4 i vodikova peroksida) da ne govorimo o moćnom „miksu“ – smjesi dušične i perklorne kiseline. Takvi oksidansi razaraju svaku organsku tvar, pa stoga i svaku mrlju. No nevolja je, da se vratimo na početak članka, što rastaču i svaku podlogu na kojoj se mrlja nalazi, ako je podloga od organskog, a i mnogu podlogu od anorganskog materijala.

Kako onda ukloniti mrlju? Najbolje je početi sa slabim, a ako ne ide sa sve jačim sredstvom (limunska – octena – solna kiselina, soda bikarbona – amonijačna voda – soda – natrijeva lužina, perborati – hipokloriti – kromati). No prije svakog postupka trebamo se uvjeriti (bilo čitanjem uputa, bilo pokusom na malo dijelu uzorka) da sredstvo za čišćenje neće oštetiti ono na čemu se mrlja nalazi.

Nenad Raos je kemičar, doktor prirodnih znanosti i znanstveni savjetnik, sada u mirovini. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti pišući za časopise Prirodu (kojoj je sedam godina bio i glavni urednik), Čovjek i svemir, ABC tehnike, Smib, Modru lastu te, naravno, Bug online. Autor je više stručnih  i 13 znanstveno-popularnih knjiga, a ove godine mu izlazi još jedna, „Kemija – muza arhitekture“, koju je napisao u koautorstvu s arhitektom Zvonkom Pađanom. Nagrađen je Državnom godišnjom nagradom za promidžbu i popularizaciju znanosti 2003. godine.



HI-FI EXPERIENCE WEEK

KEF

Od 28.11. do 16.12. 2022. posjeti našu slušaonu na Zagrebačkom Velesajmu i uživaj u KEF Wireless aktivnim zvučnicima.

Kupi

Hibridno integrirano pojačalo

VINCENT SV-737

Bluetooth, WiFi, 20 Hz - 20 kHz, > 90 dB, 47 kOhm, 590 W, WAV, FLAC, APE, LPCM, MP3, ACC, AC3, WMA, 6 x stereo RCA, 2 x Optical, 2 x Coaxial.

24.999 kn 3.317,94 € Kupi

Wireless podni zvučnici

KEF LS60

Visokokvalitetan streaming, Wi-Fi, Apple AirPlay 2, Google Chromecast, Roon Ready, Bluetooth, Spotify, Tidal, Deezer, 26 Hz - 36 kHz, 111 dB.

49.999 kn 6.636,01 € 52.699 kn Kupi