Pemutih

Latar Belakang

Pemutih adalah senyawa kimia yang berasal dari sumber alami yang digunakan untuk memutihkan kain. Pemutih bekerja dengan proses oksidasi, atau perubahan senyawa dengan pengenalan molekul oksigen. Noda pada dasarnya adalah senyawa kimia, dan penambahan pemutih memecah molekul menjadi elemen yang lebih kecil sehingga terpisah dari kain. Deterjen dan agitasi mesin cuci mempercepat proses pembersihan. Sifat desinfektan pemutih bekerja dengan cara yang sama—kuman dipecah dan menjadi tidak berbahaya dengan masuknya oksigen. Dalam industri, berbagai bentuk pemutih digunakan untuk memutihkan bahan seperti kertas dan kayu, meskipun kebanyakan pemutih digunakan untuk mencuci tekstil.

Sejarah

Manusia telah memutihkan kain selama berabad-abad; Mesir kuno, Yunani, dan Romawi bahan dikelantang. Sejak 300 SM. , soda ash, dibuat dari rumput laut yang dibakar, digunakan untuk membersihkan dan memutihkan kain. Selama Abad Pertengahan, Belanda menyempurnakan pemutihan kain dalam proses yang disebut crofting, dimana kain disebarkan di bidang yang luas untuk paparan sinar matahari maksimum. Pabrik tekstil sejauh Skotlandia mengirimkan bahan mereka ke Belanda untuk pemutihan ini. Praktek ini dengan cepat menyebar ke seluruh Eropa, dan bidang pemutihan didokumentasikan di Inggris pada awal tahun 1322. Pada tahun 1728 sebuah perusahaan pemutih menggunakan metode Belanda masuk ke bisnis di Galloway, Skotlandia. Dalam proses ini, kain direndam dalam larutan alkali selama beberapa hari, kemudian "dikocok", atau dicuci bersih. Kain-kain itu kemudian disebarkan di atas rumput selama berminggu-minggu. Proses ini diulangi lima atau enam kali sampai warna putih yang diinginkan tercapai. Selanjutnya, kain diperlakukan dengan susu asam atau buttermilk, dan sekali lagi ditekuk dan dipotong. Metode ini panjang dan membosankan, dan memonopoli lahan luas yang bisa digunakan untuk pertanian.

Pada akhir abad ke-18, para ilmuwan menemukan bahan kimia yang memiliki efek yang sama seperti crofting, tetapi memberikan hasil yang jauh lebih cepat. Pada tahun 1774, kimiawan Swedia Karl Wilhelm Scheele menemukan unsur kimia klorin, gas halogen hijau-kekuningan yang sangat mengiritasi. Pada tahun 1785, ilmuwan Prancis Claude Berthollet menemukan bahwa klorin adalah zat pemutih yang sangat baik pada kain. Beberapa operator pabrik berusaha untuk mengekspos kain mereka ke gas klorin, tetapi prosesnya sangat rumit dan asapnya begitu kuat sehingga upaya ini segera ditinggalkan.

Dekat Paris, di kota Javel, Berthollet memulai fasilitas kecil untuk pembuatan produk baru yang disebut "Eau de Javelle." Bubuk pemutih terdiri dari kalium (soda ash) yang telah menyerap gas klorin. Pada tahun 1799, bubuk pemutih lain ditemukan oleh ahli kimia Skotlandia Charles Tennant. Pada tahun-tahun awal Revolusi Industri, bubuk kapurnya yang dipatenkan banyak digunakan untuk memutihkan berbagai kain dan produk kertas. Untuk membuat bubuk pemutih, kapur sirih (kapur yang diolah dengan air) ditaburkan tipis-tipis di atas beton atau lantai timah dari sebuah ruangan besar. Gas klorin dipompa ke dalam ruangan untuk diserap oleh kapur. Meskipun pemutih yang efektif, bedak secara kimiawi tidak stabil. Dulu Bahan baku pembuatan pemutih rumah tangga adalah klorin, soda api, dan air. Klorin dan soda kaustik diproduksi dengan mengalirkan arus listrik searah melalui larutan garam natrium klorida dalam proses yang disebut elektrolisis. umum digunakan sampai sekitar Perang Dunia I, ketika larutan klorin cair dan natrium hipoklorit — cikal bakal pemutih rumah tangga modern — diperkenalkan. Sekitar saat ini, para peneliti menemukan bahwa menyuntikkan garam air dengan arus listrik memecah molekul garam (natrium klorida) dan menghasilkan senyawa yang disebut natrium hipoklorit. Penemuan ini memungkinkan produksi massal natrium hipoklorit, atau klorin, pemutih.

Jenis Pemutih

Saat ini, pemutih ditemukan di hampir setiap rumah tangga. Ini memutihkan kain dan menghilangkan noda dengan reaksi kimia yang memecah warna yang tidak diinginkan menjadi partikel yang lebih kecil yang dapat dengan mudah dihilangkan dengan mencuci. Dua jenis pemutih rumah tangga adalah pemutih klorin dan pemutih peroksida. Pemutih peroksida diperkenalkan pada 1950-an. Meskipun membantu menghilangkan noda, terutama pada suhu pencucian yang lebih tinggi, bahan ini tidak akan memutihkan sebagian besar bahan berwarna dan tidak melemahkan kain, seperti halnya pemutih natrium hipoklorit. Pemutih peroksida tidak mendisinfeksi dan biasanya ditambahkan ke deterjen cucian yang diiklankan sebagai pewarna yang aman. Ini juga memiliki umur simpan yang lebih lama daripada pemutih klorin. Pemutih peroksida lebih umum digunakan di Eropa, di mana mesin cuci diproduksi dengan kumparan pemanas bagian dalam yang dapat menaikkan suhu air ke titik didih.

Bentuk pemutih rumah tangga yang lebih umum di AS adalah pemutih klorin. Ini paling efektif dalam menghilangkan noda dan mendisinfeksi kain. Pemutih klorin murah untuk diproduksi dan efektif dalam suhu pencucian hangat dan panas. Namun, ia memiliki sifat kimia yang kuat yang dapat melemahkan serat tekstil.

Sifat desinfektan pemutih klorin juga dapat berguna di luar cucian. Pemutih klorin mendisinfeksi air minum di mana kontaminasi air tanah telah terjadi, karena merupakan pembasmi kuman yang kuat. Ini pertama kali digunakan untuk membersihkan air minum di Croton Reservoir New York City pada tahun 1895, dan disetujui oleh pemerintah untuk sanitasi peralatan di industri makanan. Dalam beberapa tahun terakhir, pemutih telah dipromosikan oleh aktivis kesehatan masyarakat sebagai metode murah untuk mendisinfeksi jarum suntik pengguna narkoba.

Bahan Baku

Bahan baku pembuatan pemutih rumah tangga adalah klorin, soda api, dan air. Klorin dan soda kaustik diproduksi dengan mengalirkan arus listrik searah melalui larutan garam natrium klorida dalam proses yang disebut elektrolisis. Natrium klorida, garam meja biasa, berasal dari tambang atau sumur bawah tanah. Garam dilarutkan dalam air panas untuk membentuk larutan garam, yang kemudian diolah untuk pengotor sebelum direaksikan dalam sel elektrolitik.

Manufaktur
Proses

Pembuatan pemutih natrium hipoklorit memerlukan beberapa langkah. Semua langkah dapat dilakukan di satu fasilitas manufaktur besar, atau klorin dan soda kaustik dapat dikirim dari pabrik yang berbeda ke lokasi reaktor. Baik klorin dan soda kaustik adalah bahan kimia berbahaya dan diangkut sesuai dengan peraturan yang ketat.

Menyiapkan komponen

• 1 Soda kaustik biasanya diproduksi dan dikirim sebagai larutan pekat 50%. Di tempat tujuannya, larutan pekat ini diencerkan dengan air untuk membentuk larutan 25% baru.
• 2 Panas tercipta saat air mengencerkan larutan soda kaustik yang kuat. Soda kaustik yang diencerkan didinginkan sebelum direaksikan.

Reaksi kimia

• 3 Klorin dan larutan soda api direaksikan membentuk pemutih natrium hipoklorit. Reaksi ini dapat berlangsung dalam batch sekitar 14.000 galon atau dalam reaktor kontinyu. Untuk membuat natrium hipoklorit, klorin cair atau gas disirkulasikan melalui larutan soda kaustik. Reaksi klorin dan soda kaustik pada dasarnya seketika.

Mendinginkan dan memurnikan

• 4 Larutan pemutih kemudian didinginkan untuk membantu mencegah dekomposisi.
• 5 Seringkali pemutih yang didinginkan ini diendapkan atau disaring untuk menghilangkan kotoran yang dapat menghitamkan pemutih atau mengkatalisis penguraiannya.

Pengiriman

• 6 Pemutih natrium hipoklorit yang sudah jadi dikirim ke pabrik pembotolan atau pembotolan di tempat. Pemutih kekuatan rumah tangga biasanya 5,25% natrium hipoklorit dalam larutan berair.

Kontrol Kualitas

Di fasilitas manufaktur pemutih, larutan natrium hipoklorit akhir dimasukkan melalui serangkaian filter untuk mengekstrak kotoran yang tersisa. Itu juga diuji untuk memastikan bahwa itu mengandung tepat 5,25% natrium hipoklorit. Keselamatan adalah perhatian utama di pabrik karena adanya gas klorin yang mudah menguap. Ketika klorin diproduksi di luar fasilitas reaktor, klorin mengalir dalam bentuk cair di gerbong tangki kereta api yang dirancang khusus dengan dinding ganda yang tidak akan pecah jika terjadi penggelinciran. Setibanya di pabrik, klorin cair dipompa dari mobil tangki ke dalam tong penampung. Sebagai tindakan pengamanan, mobil tangki memiliki katup penutup yang bekerja bersama dengan sistem deteksi klorin. Jika terjadi kebocoran klorin, sistem deteksi memicu perangkat di tangki yang secara otomatis menghentikan transmisi cairan dalam 30 detik.

Di dalam fasilitas, tong klorin ditempatkan di area tertutup yang disebut gudang mobil. Ruangan tertutup ini dilengkapi dengan "scrubber" udara untuk menghilangkan gas klorin yang keluar, yang berbahaya bagi manusia dan lingkungan. Scrubber seperti vakum menghirup gas klorin dari area tertutup dan menyuntikkannya dengan soda kaustik. Ini mengubahnya menjadi pemutih, yang dimasukkan ke dalam proses pembuatan. Terlepas dari tindakan pencegahan ini, latihan keselamatan dan kebakaran dijadwalkan secara teratur untuk personel pabrik.

Pertimbangan Khusus dalam
Kemasan

Pemutih natrium hipoklorit rumah tangga diperkenalkan ke Amerika pada tahun 1909 dan dijual dalam wadah baja, kemudian dalam botol kaca. Pada awal 1960-an, pengenalan kendi plastik membawa alternatif kemasan yang lebih murah, lebih ringan, dan tidak mudah pecah. Ini mengurangi biaya transportasi dan melindungi keselamatan pekerja yang terlibat dalam pengiriman dan penanganannya. Selain itu, plastik tebal tidak memungkinkan sinar ultraviolet mencapai pemutih, yang meningkatkan stabilitas dan efektivitas kimianya. Namun, dalam beberapa tahun terakhir, wadah plastik telah menjadi perhatian lingkungan karena waktu yang dibutuhkan bahan untuk terurai di tempat pembuangan sampah. Banyak perusahaan yang bergantung pada kemasan plastik, termasuk produsen pemutih, mulai mengurangi jumlah plastik dalam kemasannya atau menggunakan plastik daur ulang. Pada awal 1990-an, Clorox memperkenalkan resin pasca-konsumen (PCR) dalam kemasannya. Botol yang lebih baru adalah campuran dari polietilen densitas tinggi (HDPE) dan plastik daur ulang 25%, terutama dari botol jenis kendi susu bening.

Keamanan Konsumen

Industri pembuatan pemutih mendapat kecaman selama tahun 1970-an ketika masyarakat menjadi khawatir tentang efek bahan kimia rumah tangga pada kesehatan pribadi. Dioksin, produk sampingan karsinogenik dari manufaktur kimia, sering ditemukan dalam produk industri yang digunakan untuk memutihkan kertas dan kayu. Dalam bentuk botol terakhirnya, pemutih natrium hipoklorit biasa tidak mengandung dioksin karena klorin harus dalam keadaan gas agar dioksin ada. Namun, gas klorin dapat terbentuk ketika pemutih bersentuhan dengan asam, bahan dalam beberapa pembersih toilet, dan label pada pemutih rumah tangga berisi peringatan khusus terhadap kombinasi tersebut.

Selain bahaya dioksin, konsumen juga mengkhawatirkan toksisitas klorin dalam pemutih natrium hipoklorit. Namun, proses pencucian menonaktifkan klorin yang berpotensi beracun dan menyebabkan pembentukan air asin. Setelah air bilasan memasuki sistem air melalui saluran pembuangan rumah tangga, pabrik penyaringan air kota menghilangkan sisa-sisa klorin.