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Die Rolle von Chelatbildnern in Waschmitteln
Chelat, das durch Chelatbildner gebildete Chelat, leitet sich vom griechischen Wort „Chele“ ab, was Krebsschere bedeutet. Chelate sind wie Krebsscheren, die Metallionen halten, sehr stabil sind und sich leicht entfernen oder verwenden lassen. 1930 wurde in Deutschland das erste Chelat synthetisiert – EDTA (Ethylendiamintetraessigsäure)-Chelat zur Behandlung von Patienten mit Schwermetallvergiftung. Anschließend wurde das Chelat weiterentwickelt und in der täglichen chemischen Reinigung, in Lebensmitteln, in der Industrie und anderen Bereichen eingesetzt.
Zu den weltweit wichtigsten Herstellern von Chelatbildnern zählen derzeit BASF, Norion, Dow, Dongxiao Biological, Shijiazhuang Jack usw.
Der asiatisch-pazifische Raum ist mit einem Anteil von über 50 % und einer geschätzten Marktgröße von über einer Milliarde US-Dollar der größte Markt für Chelatbildner. Die wichtigsten Anwendungsgebiete sind die Waschmittel-, Wasseraufbereitungs-, Körperpflege-, Papier-, Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie.
(Molekülstruktur des Chelatbildners EDTA)
Chelatbildner kontrollieren Metallionen, indem sie deren Multiliganden mit Metallionenkomplexen chelatisieren und so Chelate bilden.
Aus diesem Mechanismus lässt sich schließen, dass viele Moleküle mit mehreren Liganden über eine solche Chelatisierungsfähigkeit verfügen.
Eines der typischsten ist das oben genannte EDTA, das zwei Stickstoffatome und vier Carboxylsauerstoffatome zur Verfügung stellt, um mit dem Metall zu kooperieren. Es kann mit einem Molekül das Calciumion, das eine 6-fach-Koordination benötigt, fest umhüllen, wodurch ein sehr stabiles Produkt mit hervorragender Chelatisierungsfähigkeit entsteht. Weitere häufig verwendete Chelatbildner sind Natriumphytat wie Natriumgluconat, Natriumglutamatdiacetat-Tetranatrium (GLDA), Natriumaminosäuren wie Methylglycindiacetat-Trinatrium (MGDA) sowie Polyphosphate und Polyamine.
Wie wir alle wissen, sind sowohl im Leitungswasser als auch in natürlichen Gewässern Kalzium-, Magnesium- und Eisenionen vorhanden. Eine langfristige Anreicherung dieser Metallionen hat folgende Auswirkungen auf unser tägliches Leben:
1. Der Stoff wird nicht richtig gereinigt, was zu Kalkablagerungen, Verhärtungen und Verdunkelungen führt.
2. Auf der harten Oberfläche befindet sich kein geeignetes Reinigungsmittel und Kalkablagerungen
3. Kalkablagerungen in Geschirr und Gläsern
Die Wasserhärte bezeichnet den Gehalt an Calcium- und Magnesiumionen im Wasser. Hartes Wasser verringert die Waschwirkung. In Waschmitteln kann der Chelatbildner mit Calcium-, Magnesium- und anderen Metallionen im Wasser reagieren. Dadurch wird die Wasserqualität verbessert, die Reaktion von Calcium- und Magnesiumplasma mit dem Wirkstoff im Waschmittel verhindert und die Waschwirkung nicht beeinträchtigt. Dadurch wird die Wirksamkeit des Waschmittels verbessert.
Darüber hinaus können Chelatbildner die Zusammensetzung des Waschmittels stabiler machen und es weniger anfällig für Zersetzung machen, wenn es erhitzt oder über einen längeren Zeitraum gelagert wird.
Die Zugabe eines Chelatbildners zum Waschmittel kann dessen Reinigungskraft verbessern, insbesondere in Gebieten, in denen die Waschwirkung stark von der Härte beeinflusst wird, wie z. B. im Norden, Südwesten und anderen Gebieten mit hoher Wasserhärte. Chelatbildner können auch verhindern, dass sich Wasserflecken und Flecken auf der Stoffoberfläche absetzen, sodass das Waschmittel durchlässiger ist und leichter an der Oberfläche der Kleidung haftet, wodurch gleichzeitig die Waschwirkung verbessert wird. Verbessert die Weiße und Weichheit, die intuitive Leistung ist nicht so grau und trocknet hart.
Auch bei der Reinigung harter Oberflächen und Geschirr kann der Chelatbildner im Reinigungsmittel dessen Auflösungs- und Dispersionsvermögen verbessern, sodass Flecken und Ablagerungen leichter entfernt werden können. Die intuitive Wirkung besteht darin, dass Ablagerungen nicht zurückbleiben, die Oberfläche transparenter wird und sich auf dem Glas kein Wasserfilm bildet. Chelatbildner können sich außerdem mit Luftsauerstoff zu stabilen Komplexen verbinden, die die Oxidation von Metalloberflächen hemmen.
Darüber hinaus wird die chelatbildende Wirkung von Chelatbildnern auf Eisenionen auch in Rohrreinigern zur Rostentfernung genutzt.