ความสะอาดเป็นสิ่งที่มีความสำคัญและจำเป็นสำหรับมนุษย์ สังคมมีความเจริญขึ้นเท่าไรมนุษย์ก็พัฒนาคิดค้นสารเคมีขึ้นมาชำระล้างทำความสะอาดหลากหลายขึ้นเรื่อยๆ ในอดีตมีการนำพืชที่มีสารซาโปนิน (saponin) มาใช้ในการชำระล้างร่างกาย สระผม และซักเสื้อผ้า พืชเหล่านี้เช่น มะคำดีควาย (Sapindus emarginatus Wall.) เปลือกขี้หนอน (Zollingeria dongnaiensis Pierre) และบวบขม (Trichosanthes cucumerina L.) เป็นต้น ต่อมาจึงได้มีการค้นพบสบู่ ซึ่งได้จากการนำไขมันจากสัตว์มาต้มกับด่างให้เป็นเกลือของกรดไขมัน นอกจากนี้ยังมีการสังเคราะห์สารเคมีประเภทสารลดแรงตึงผิวชนิดต่างๆ ได้แก่ สารลดแรงตึงผิวชนิดประจุลบ ชนิดประจุบวก ชนิดไม่มีประจุ และชนิดที่เป็นทั้งประจุลบและบวก ตัวอย่างเช่น โซเดียมลอริลอีเทอร์ซัลเฟต (sodium lauryl ether sulphate) ซึ่งเป็นที่นิยมใช้แพร่หลายในผลิตภัณฑ์ประเภทแชมพูและสบู่เหลว พอลิเอทิลีเนตเตตโมโนกลีเซอไรด์ (polyethylenated monoglyceride) ใช้ในผลิตภัณฑ์ระงับเหงื่อ (antiperspiration) และผลิตภัณฑ์ระงับกลิ่น (deodorant)
ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดอาจแบ่งได้ ดังนี้
สบู่ (soap)
ยุคก่อนประวัติศาสตร์มนุษย์รู้จักใช้น้ำทำความสะอาดร่างกาย เครื่องนุ่งห่มมาก่อนต่อมาได้รู้จักสบู่ในยุคโรมันโบราณ จากการที่ฝนได้ตกลงมาชำระล้างไขสัตว์ที่ละลายจากการบูชายันต์ ผสมกับเถ้าถ่านตามไหล่เขา ลงสู่แม่น้ำ หญิงชาวบ้านรู้จักนำส่วนผสมของดินชนิดนี้มาใช้ในการชำระล้างเสื้อผ้า และพบว่าสะอาดกว่าการใช้น้ำเพียงอย่างเดียว จนกระทั่งในตอนต้นของยุคกลาง การผลิตสบู่ได้เริ่มขึ้นที่ยุโรปในศตวรรษที่ 13 – 15 ประเทศอิตาลี สเปน ฝรั่งเศส และอังกฤษ ได้ผลิตสบู่เป็นอุตสาหกรรมโดยใช้วัตถุดิบคือ น้ำมันพืชและสัตว์มาผสมกับขี้เถ้าที่ได้จากการเผาไม้ปรุงกลิ่นด้วยน้ำหอมและส่วนผสมอื่นๆ ซึ่งเป็นความลับเฉพาะของแต่ละโรงงาน สบู่ได้ถูกพัฒนาเรื่อยมา จนถึงปี ค.ศ. 1811 นักเคมีชาวฝรั่งเศสชื่อ Michel Eugene Chevreul ได้ค้นพบว่า สบู่ประกอบด้วยกรดไขมันต่างชนิดอยู่รวมกันและได้กลายเป็นทฤษฏีพื้นฐานทางเคมีของสบู่และไขมันจนถึงทุกวันนี้
ผงซักฟอก (detergent)
เกิดขึ้นครั้งแรกในสมัยสงครามโลกครั้งที่ 1 โดยประเทศเยอรมันได้คิดค้นขึ้นเพื่อแก้ปัญหาการขาดแคลนน้ำมันที่ใช้ในการทำสบู่ ส่วนการผลิตผงซักฟอกที่ใช้ในครัวเรือนนั้น อเมริกาเป็นผู้ริเริ่มเมื่อต้นปี 1930 แต่ก็ยังไม่ได้ผลดี จนกระทั่งหลังสงครามโลกครั้งที่ 2 ส่งผลให้เกิดการค้นคว้าวิจัยที่จะพัฒนาให้ได้ผงซักฟอกที่สามารถใช้งานได้ดีในน้ำกระด้าง เช่น น้ำทะเลเพื่อนำไปใช้ในกิจการกองทัพเรือสหรัฐ ต่อมาในปี 1946 ได้ผลิตผงซักฟอกที่มีสารประกอบของเกลือฟอสเฟต ซึ่งเป็นตัวเพิ่มประสิทธิภาพการซักล้างหรือ เรียกว่า detergent builder อันเป็นสูตรต้นแบบของผงซักฟอกในปัจจุบัน
ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดอื่นๆ
เช่น น้ำยาซักแห้ง น้ำยาฟอกขาว ผงซักฟอกสูตรเข้มข้น น้ำยาซักผ้าเด็ก น้ำยาขัดพื้น น้ำยาเช็ดกระจก เป็นต้น
ส่วนประกอบทางเคมีที่สำคัญของผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดได้แก่
สารลดแรงตึงผิว (surfactant) คือส่วนประกอบหลักในส่วนผสมของผงซักฟอกและสารชำระล้างทั่วไป ซึ่งมีคุณสมบัติโดยทั่วไปคือ ลดแรงตึงผิวของน้ำ โดยสามารถเขียนสัญลักษณ์โมเลกุลของสารลดแรงตึงผิวได้ดังนี้
ประเภทของสารลดแรงตึงผิว แบ่งได้ 4 ประเภทตามคุณสมบัติของการมีประจุไฟฟ้า (electrical charge) เมื่อแตกตัวในน้ำ คือ
- สารลดแรงตึงผิวชนิดประจุลบ (anionic surfactant) เป็นสารลดแรงตึงผิวที่นิยมใช้กันมากที่สุดในอุตสาหกรรมสารทำความสะอาดในบ้านเรือน และเครื่องสำอาง เมื่อละลายน้ำจะแตกตัวออกเป็น 2 ส่วน ส่วนที่ใหญ่กว่าจะมีคุณสมบัติชอบน้ำ (hydrophilic) และแสดงคุณสมบัติประจุไฟฟ้าลบ (anion)
คุณสมบัติ เป็นตัวทำความสะอาดที่ดีมาก ราคาไม่แพง มักใช้เป็นส่วนประกอบหลักของผงซักฟอกทั่วไป น้ำยาและครีมล้างจาน สบู่ แชมพู
- สารลดแรงตึงผิวชนิดประจุบวก (cationic surfactant) เมื่อละลายน้ำจะแตกตัวแสดงสมบัติทางไฟฟ้าเป็นประจุบวก
คุณสมบัติ โดยทั่วไปไม่ได้ถูกใช้เพื่อทำความสะอาดเสื้อผ้า แต่จะใช้เป็นส่วนผสมของน้ำยาปรับผ้านุ่ม ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดและฆ่าเชื้อโรค
- สารลดแรงตึงผิวชนิดไม่มีประจุ (nonionic surfactant) เป็นสารลดแรงตึงผิวที่ไม่มีประจุ นิยมใช้ร่วมกับแอนไอออนิก
คุณสมบัติ ใช้ได้ดีในน้ำกระด้างมีประสิทธิภาพในการกำจัดคราบสกปรกจำพวกไขมันได้ดี เป็นส่วนผสมในผงซักฟอกสูตรเข้มข้น น้ำยาซักผ้า
- สารลดแรงตึงผิวชนิดที่เป็นทั้งประจุลบและบวก (amphoteric surfactant) เป็นสารที่ละลายน้ำได้ดีและแตกตัวให้ทั้งประจุบวกและลบ ขึ้นอยู่กับสภาพความเป็นกรดด่างของสารละลาย
คุณสมบัติ มักใช้เป็นส่วนผสมในผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดส่วนตัวที่ต้องการความนุ่มนวลและไม่ระคายเคืองผิว เช่น แชมพูเด็ก ครีมโกนหนวด
ส่วนประกอบอื่นๆ เช่น
- สารปรับสภาพผิว ช่วยเพิ่มความอ่อนนุ่มให้แก่ผิวสาร
- สารทำให้ข้น เพื่อเพิ่มความเหนียวหนืด
- สารที่ทำให้เกิดประกายมุก เพื่อทำให้ผลิตภัณฑ์มีความสวยงาม น่าใช้
- ตัวทำละลาย ช่วยเพิ่มความสามารถในการละลายน้ำของส่วนประกอบที่ไม่ละลายน้ำ
- สารกันเสีย ช่วยยืดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์
- สี น้ำหอม สารฆ่าเชื้อโรค สมุนไพร วิตามินชนิดต่างๆ เป็นต้น
ในปัจจุบันแนวโน้มความต้องการผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดของผู้บริโภคมีมากขึ้น จึงมีการพัฒนาผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดในรูปแบบใหม่ๆ ให้เหมาะสมกับการใช้งาน ซึ่งโดยทั่วไปแล้วผลิตภัณฑ์ต่างๆ เหล่านี้จะใช้สารเคมีตั้งต้นที่คล้ายๆ กัน ในกระบวนการผลิต แต่จะแตกต่างกันในส่วนของสารเติมแต่งต่างๆ ซึ่งล้วนเป็นสารเคมีสังเคราะห์ทั้งสิ้น ซึ่งสารเคมีบางอย่างก็มีอันตรายต่อร่างกายทั้งในลักษณะของการแพ้อย่างเฉียบพลันหรืออาจสะสมความเป็นพิษในร่างกายได้ ดังนั้นการเลือกใช้ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดจึงต้องพิจารณาส่วนประกอบของผลิตภัณฑ์ ตลอดจนชนิดและปริมาณที่ใช้ เพื่อให้เหมาะกับสภาพการใช้งานและมีความปลอดภัยต่อผู้บริโภคเป็นสำคัญ
เอกสารอ้างอิง:
บริษัท แม็กซ์เวิร์ธ จก. สารชำระล้าง (Cleansing Agents). [ออนไลน์] [อ้างถึงวันที่ 9 พฤศจิกายน 2549] เข้าถึงได้จาก :
แม็กซ์เวิร์ธ
สารเคมีสังเคราะห์ในสบู่เหลวภัยเงียบที่มองไม่เห็น. [ออนไลน์] [อ้างถึงวันที่ 9 พฤศจิกายน 2549] เข้าถึงได้จาก :
สารเคมีสังเคราะห์ในสบู่เหลวภัยเงียบที่มองไม่เห็น
ผู้เขียน: อาภาพร สินธุสาร
อนุชา สินธุสาร
โครงการเคมี
กรมวิทยาศาสตร์บริการ
เนื้อหาน้อย