Fachwissen Gebäudereinigung

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Chemie der Inhaltsstoffe
2.2 Tenside
Tenside sind auf vielfältige Art und Weise wirksam gegen
Schmutz. Nachfolgend sind die wichtigsten reinigungstechnischen
Eigenschaften beschrieben.
Zerstörung der Oberflächenspannung
Die Grenzflächenspannung des Wassers verhindert die
vollständige Benetzung von zu reinigenden Oberflächen.
Die Tenside schieben sich zwischen die Wassermoleküle.
Dadurch werden die Wasserstoffbrückenbindungen,
die für die Grenzflächenspannung verantwortlich sind,
zerstört. Der Wassertropfen zerläuft. Das "entspannte"
Wasser kann in Poren und Ritzen eindringen und reinigungstechnisch
wirksam sein (Bild 1).
Grenzflächenaktivität
Feinste Partikel schwimmen auf dem Wasser. Sie werden
von der Grenzflächenspannung getragen. Bei Zugabe von
Tensiden lagern sich diese zuerst an der Grenzfläche Wasser-Luft
an. Daher werden die Partikel verdrängt (Bild 2).
Ist die Grenzfläche Wasser-Luft mit Tensiden vollständig
besetzt, suchen sich diese weitere Grenzflächen, an die
sie sich anlagern können. Sie besetzen unter anderem
die Grenzflächen Gefäß-Wasser und Partikel-Wasser.
Dabei sinken die Partikel zu Boden.
Das Bestreben der Tenside, sich an Grenzflächen anzulagern,
heißt Grenzflächenaktivität (Bild 2).
Dispergiervermögen
Sind alle möglichen Grenzflächen belegt, versuchen die Tenside,
die Partikel aufzuspalten, um deren Oberfläche zu vergrößern
und sich dadurch neue Grenzflächen zu schaffen.
Die so eingehüllten Partikel werden vom Wasser als
hydrophile Moleküle erkannt und können abgelöst, in
der Schwebe gehalten und transportiert werden. Es entsteht
eine Dispersion.
Emulgiervermögen
Handelt es sich bei dem dispergierten Schmutz um Fett
oder Öl, entsteht eine Emulsion. Bild 3 zeigt im rechten
Reagenzglas, dass Fettschmutz (Öl) und Wasser sich
nicht mischen. Durch Zugabe von Tensiden wird das Öl
in kleine Tröpfchen verteilt (emulgiert). Es entsteht ein
trübes, milchiges Gemisch im linken Reagenzglas.
Mizellenbildung
Kommt kein neuer Schmutz hinzu und sind alle Grenzflächen
belegt, bleibt den Tensiden noch die Möglichkeit
der Mizellenbildung. Mizellen sind kugelförmige Gebilde,
die dadurch entstehen, dass sich die hydrophoben
Teile der Tenside aneinander lagern. Nach außen wirken
die Mizellen wasserfreundlich. Sie dienen als "Vorratslager"
(Bild 4).
Kommt neuer Schmutz hinzu, sind weitere Grenzflächen
vorhanden, an die sich die Tenside anlagern können. Ist
dies nicht der Fall, haben sie keine reinigende Wirkung
und belasten die Umwelt.
Eine Überdosierung wirkt sich daher nur negativ auf das
Reinigungsergebnis aus. Auf der Oberfläche bleiben die
überflüssigen Tenside als Schlieren („Putzstreifen”) zurück.
2.2.2 Wirkungsweise von Tensiden
Bild 1: Wassertropfen ohne und mit Tensiden
Bild 2: Verdrängung der Partikel an der Oberfläche
Emulsion
Fett
Wasser
Bild 3: Emulgiervermögen von Tensiden
Senkung der Oberflächenspannung
Mizellenbildung
Bild 4: Mizellenbildung
Öl