ScienceBits

Mindenképpen meleg vízben kell mosni?

TUDOMÁNY MINDENKINEK

Amikor valaki manapság automata mosógépet vásárol, a leglényegesebb szempontok egyike a gép takarékossága. Ez a felhasznált víz és elektromos energia mennyiségét egyaránt jelenti; a mosógépgyártók között jelentős verseny zajlik ezen a téren, s energiatakarékossági szempontból is rangsorolják a készülékeket.

Gondosan áttanulmányozva a készülékekhez adott információkat bárki meggyőződhet arról, hogy egy modern mosógép áramfelhasználása egy ciklus alatt 1 kilowattóra (kWh) körüli érték. Ez elektromos áram formájában manapság Magyarországon kb. 50 Ft-ba kerül. Ezzel nagyjából egyenértékű energia ára feketeszénként vagy földgázként 10 Ft, benzinként pedig nagyjából 50 Ft. Ceruzaelemek formájában viszont ezerszer többet fizetnénk (nem véletlenül nem gyárt senki elemes mosógépet!)

A víz egy kivételesen nehezen, vagyis nagy energia-befektetéssel melegíthető anyag. Egy liter víz egy Celsius fokkal való felmelegítéséhez kicsit több szükséges, mint egy kilowattóra ezredrésze (pontosabban 0,0012 kWh). Ez első látásra nem tűnik soknak, de ha 20 liter víz 20-ról 40 fokra melegítéséről van szó, akkor a szükséges energia már 0,48 kWh, vagyis majdnem fele annak, amit a mosógép összesen fogyaszt. Ebből az is nyilvánvaló, hogy a 60 vagy 95 fokon való mosás 1 kWh-nál lényegesen több energiát fogyaszt a mégoly modern és takarékos gépek esetében is (érdemes alaposan átnézni a gépkönyvet). Éves szinten egy modern magyar lakásban akár a felhasznált energia 10%-át is az automata mosógép működése jelentheti, s mint láttuk, ennek nagy része a víz melegítéséhez szükséges.

Mennyire energiatakarékos dolog lenne hát hideg vízben mosni!

Ez az ötlet korántsem új. Erről például úgy is meggyőződhetünk, ha elolvassuk Arany János Ágnes asszony című balladájának (1853) első versszakát:

"Ágnes asszony a patakban
Fehér lepedőjét mossa;
Fehér leplét, véres leplét
A futó hab elkapdossa."

A költőnek aligha volt szándéka ezen sorokkal a mosás technológiájának művészi megörökítése, de ezzel együtt is figyelemre méltó, hogy Ágnes asszony a patakban mos, tehát minden valószínűség szerint elég hideg vízben. A ballada végére az is kiderül, hogy - Ágnes asszony kivételével mindenki más szerint - sikerrel járt a folyamat. S valóban, az emberiség évszázadokon át tisztította szennyesét hideg vízben. Persze valamiféle mosószerre vagy szappanra mindig is szükség volt.

A ruhákat bepiszkoló szennyeződések általában nagyon rosszul oldódnak vízben, ezért nem lehet őket segédanyag nélkül, pusztán vizes mosással eltávolítani. Kis leegyszerűsítéssel az anyagok molekulaszerkezetük alapján két nagy csoportba sorolhatók: az első csoportban lévők a vízhez hasonlóan viselkednek, míg a második csoportban lévők a zsírokhoz hasonlóan. Az egyazon csoportban lévő anyagok általában jól keverednek egymással, tehát egy "vízszerű" anyag jól oldódik egy másik "vízszerű" anyagban, míg egy "zsírszerű" anyagot egy hozzá hasonlóval lehet szép egyenletesen összekeverni. Ha azonban valaki étolajat vagy benzint önt vízbe, akkor azt tapasztalja, hogy a két folyadék megmarad külön-külön részekben, bár nagyon erős keveréssel esetleg el lehet érni azt, hogy a benzinből vagy olajból a vízben lebegő kicsiny cseppek keletkezzenek. Gyakran előfordul, hogy melegítéssel ilyen esetekben is lehet egy picit javítani az anyagok keveredési tulajdonságain, ezért mosószer nélkül, meleg vízben mosni valamivel reménykeltőbb, mint hideg vízzel próbálkozni.

Visszatérve a ruhákon összegyűlő szennyeződésekhez: ezek bizony zsírszerűek, tehát eltávolításukhoz is valamilyen zsírszerű anyagra van szükség. Szigorúan csak az oldódási szempontokat figyelembe véve lehetne például benzinnel hatékonyan mosni, de ez a benzin árának ismeretében aligha lenne a legtöbb ember számára vonzó lehetőség, a környezetvédelmi problémákba pedig talán jobb bele sem gondolni. Mindezek ellenére az üzletekben (igen borsos áron) kapható speciális folttisztítók nagy része ilyen elven működik.

Ismerünk olyan kivételes anyagokat is, amelyek a vízzel és a zsírokkal is jól keverednek. Ilyen például a körömlakklemosókban megtalálható, jellegzetes, de nem kellemetlen szagú aceton. Egy ilyen anyagot megfelelő arányban vízhez keverve a zsírszerű anyagok eltávolítása lehetséges lenne. Azonban acetonból túlságosan is sokat kellene felhasználni erre a célra, tehát olyasmire van szükség, ami kisebb mennyiségben is hasonló hatással bír. Egy ilyen anyagot nagyon régóta ismer az emberiség: szappannak hívják.

A szappant felépítő molekulák sajátossága, hogy van egy viszonylag hosszú, zsírszerű részük, s ehhez egy rövidebb, vízszerű rész kapcsolódik erős kémiai kötésekkel. Vízzel keverve ezek a molekulák olyan, a tudományban micelláknak nevezett gömböcskékké állnak össze, amelyek külső felületén már csak vízszerű részek vannak. Egy ilyen micella belseje viszont zsírszerű, tehát alkalmas mosás közben a szennyeződések eltávolítására. A legtöbb mai mosószer ezen az elven működik, de persze itt a történet még közel sem ért véget: a modern mosószerek egy sor más adalékot is tartalmaznak a folyamat hatékonyságának növelésére. Ilyen például a lágyítószer, amely a csapvízben természetes okokból jelen lévő kalcium- és magnéziumionok mosószerekre káros hatását csökkenti, vagy ilyen valamiféle illatanyag is.

Az eddigi komponensek szempontjából a mosás hőmérsékletének nincs különösebb jelentősége. A tisztító hatás a micellák révén ugyan picit jobb meleg vízben, de ugyanilyen elven működnek a hagyományos szappanok is, amelyekkel kezet mosni hideg és meleg vízben is lehet eredményesen. A versbeli Ágnes asszony a fehér lepedő mosásához minden bizonnyal hagyományos szappant használt, amelyben semmilyen adalékanyag nincsen, így a vízhőmérséklet sem számít különösebben. A lágyítószer és az illatanyagok működése is nagyjából független a hőmérséklettől. Azonban a modern mosószerekben van más lényeges hatóanyag is: ezek kémiai reakciók révén a szennyeződés általában nagy méretű molekuláit kisebbekre darabolják, s eközben a létrejövő kisebb molekuláknak a vízben való oldhatóságát is javítják. A legegyszerűbb ilyen hatású anyag a fehérítéshez használt hipo és származékai, de élőlényekből kivont nagy molekulák, enzimek is tölthetnek be ilyen szerepet. Kémiai reakciók esetében a hőmérséklet 10 Celsius fokos növelése általában a folyamathoz szükséges időt kb. felére-harmadára csökkenti. Ezért a mosás hatékonyságához a meleg víz használata nagyon is fontos kérdés, ha modern mosószert használunk.

Mindezeket az összefüggéseket senki nem érti jobban, mint a világ nagy mosószergyártó cégei. Ezért igen jelentős ipari kutatás folyik annak elérésére, hogy a mosószerekben lévő, kémiai reakciókat előidéző segédanyagok már 20 fokon is hatékonyak legyenek. A Procter & Gamble, a Henkel vagy a dániai Danlind már több éve forgalmaz olyan termékeket, amelyeknél nem kell a vizet felmelegíteni. Ezekkel a szerekkel egyelőre csak energiát lehet megtakarítani, pénzt nem, ugyanis más mosószereknél jóval drágábbak. További fejlesztések és az energiaárak várható növekedése miatt azonban akár egy évtizeden belül is eljöhet az idő, amikor az automata mosógépekben feleslegessé válik a fűtőszál.

2016.03.18.