Jak mieszać aby nie namieszać

Chemia domowa w porównaniu z tą, z jaką studenci spotykają się na zajęciach, jest zdecydowanie uboższa w odczynniki i zastosowania. Ot tyle aby mieć czym zmyć brud, wyszorować posadzkę, rozpuścić kamień czy rdzawy osad po wodzie. W porównaniu z takimi odczynnikami jak chlorowodorek hydroksyloaminy, stężony kwas siarkowy czy oranż metylowy, jest to tyle co nic. A jednak nie oznacza to, że ta minimalna ilość chemikaliów jest w porównaniu z ich laboratoryjnymi odpowiednikami, zupełnie bezpieczna dla absolutnych chemicznych laików.
Z pewnością każdy student, czy choćby uczeń liceum, który miał zajęcia w laboratorium, spotkał się z którymś z tych wierszyków o młodym chemiku chcącym mieszać kwasy i wodę. To dosyć dobry sposób aby przyswoić sobie pewne postawy BHP choć mogłoby być ich więcej* W zasadzie jednak poza ogólnymi poradami na etykietach, gospodarz domowy lub gospodyni mająca zajmować się we własnej łazience rozmaitymi chemikaliami nie ma zbyt dużej wiedzy o tym w jakim zakresie należy zachowywać ostrożność. Takie ogólne rzeczy, jak nie próbować, myć ręce po użyciu czy uważać aby nie wpadło do oka, zasadniczo są znane, natomiast jedną z rzeczy w jakiej często popełniamy błędy, jest kwestia równoczesnego użycia różnych środków.

Jedne wybielacze usuwają plamy, inne płyny usuwają rdzę, osady na szybach czy kamień w wannach. Jedne są dobre na tłuste zabrudzenia, inne na przebarwienia ceramicznych powierzchni. Jedne są na metal inne na porcelanę. Do wyboru, do koloru.
Często gdy używamy rozmaitych środków czyszczących pragniemy wzmocnić ich działanie. Dolewamy więc jeden do drugiego sądząc, że razem będą lepiej działały. I czasem kończy się to chemiczną katastrofą...

Zasadniczo domowe chemikalia można podzielić na trzy główne grupy: wybielacze, zmywacze i nawaniacze. Te ostatnie mnie tu mało interesują, bo z wyjątkiem możliwości zapalenia się dezodorantu czy uczulenia, właściwie rzadko mieszamy je z czymś innym, natomiast te dwie pierwsze dzielą się na kilka zasadniczych grup.

Wybielacze mają za zadanie zniszczyć strukturę silnie barwnych związków odpowiadających za zabrudzenia wnikające w głąb czyszczonych powierzchni i bądź to odbarwić je bądź to ułatwić wymycie. Najczęściej są to związki o silnym działaniu utleniającym, tylko w niektórych przypadkach trafiają się reduktory o przeciwnym działaniu, na przykład w środkach ochronnych do tkanin. Najbardziej charakterystyczną grupą są tutaj wybielacze chlorowe. Najczęściej są to chlorany II, sole słabego kwasu chlorowego, łatwo rozkładające się z wydzieleniem aktywnego tlenu i niewielkiej, ale wyczuwalnej, ilości chloru. W płynnych wybielaczach jest to zazwyczaj podchloryn sodu NaClO lub chloryn sodu NaClO₂. Sole te są jednak stosunkowo trwałe tylko w silnie zasadowych warunkach, stąd zwykle preparaty takie zawierają dodatek wodorotlenku sodu i zaczynają przez to nabierać właściwości żrących.
Inny typ zawiera nadtlenki - może być to płynny nadtlenek wodoru, czyli woda utleniona, ale także nadboran lub nadsiarczan sodu, a więc sole zawierające ugrupowanie nadtlenkowe -O-O-, częste jako sypkie składniki proszków wybielających. Nadtlenki bardzo łatwo rozkładają się wydzielając tlen, w pierwszej chwili w formie bardzo aktywnych pojedynczych atomów. Takie środki mają działanie drażniące i żrące w większych stężeniach.

Natomiast typowe środki czyszczące najczęściej są detergentami, mającymi za zadanie zmyć tłusty brud i stałe osady, a więc substancjami powierzchniowo czynnymi, ułatwiającymi wodzie zmycie tłuszczu. Zależnie od przeznaczenia zawierają chemiczne dodatki - te mające rozpuszczać kamień i osady zawierają kwasy, zwykle organiczne, te mające usuwać rdzawe zacieki zawierają kwas fosforowy. Wiele środków do powierzchni metalowych lub szkła zawiera sole amonowe co daje się poznać po charakterystycznym zapachu.

Jakie zaś są te niebezpieczne mieszanki?

Wybielacze chlorowe + kwasy
Jak to już wspominałem, wybielacze chlorowe są trwałe w warunkach silnie zasadowych, toteż po zmieszaniu z sokiem z cytryny, octem lub silnie kwaśnymi płynami czyszczącymi do muszli klozetowych, zaczynają się rozkładać. Podchloryny będą wówczas wydzielały dużą ilość chloru i również tlenek chloru o podobnie toksycznych właściwościach:

2NaClO + 2 CH₃COOH → Cl₂O + H₂O + CH₃COONa

2NaClO + 4 HCl → Cl₂ + H₂O + NaCl

Chlor ma nie tylko silne działanie drażniące, ale także jest trujący. Powoduje podrażnienie oczu i błon śluzowych. Wdychany w większych ilościach podrażnia płuca i może doprowadzić do śmierci.

Wybielacze chlorowe + sole amonowe
Jeśli zmieszamy zazwyczaj kwaśne środki zawierające amoniak z wybielaczami, dojdzie między nimi do reakcji, w wyniku której może wydzielać się chlor, jednak największe znaczenie mają powstające chloraminy - jedno, dwu lub trójpodstawione:

NH ₃ + NaOCl → NH ₂ Cl + NaOH

NH ₂ Cl + NaOCl → NHCl ₂ + NaOH

NHCl ₂ + NaOCl → NCl ₃ + NaOH

są to lotne związki o bardzo silnym działaniu drażniącym i łzawiącym. Nawet krótka ekspozycja wywołuje problemy z oddychaniem. Niektórzy wiążą powstawanie tych związków na publicznych basenach (źródłem amoniaku jest mocznik z potu i moczu) z częstszą astmą u dzieci. Trichlorek azotu w większych stężeniach staje się niestabilny, w wyniku byle impulsu może eksplodować. Spotkałem się kiedyś z opisem wybuchu sławojki po zasypaniu dołu kloacznego wapnem chlorowanym. Źródłem amoniaku może być mocz, stąd nie poleca się używać wybielacza do prania pieluch.

Sole amonowe + alkalia
Sole amonowe są nietrwałe w środowisku zasadowym - łatwo wówczas wydziela się z nich amoniak, co w skali laboratoryjnej już pokazywałem, będący gazem o silnym zapachu ale szybko porażającym węch. Podobnie jak chlor jest gazem silnie trującym, powodującym trwałe uszkodzenie płuc.

Wybielacze chlorowe + aceton
Nie zdarza się to często, ale niektórzy próbują przy szczególnie trudnych zabrudzeniach łączyć te dwa środki. Efekt jest równie zły co dla mieszaniny z solami amonowymi - w wyniku reakcji powstaje chlor, chloroform i chloroaceton. Najsilniejszy jest ten trzeci, mający działanie łzawiące i duszące. Spotkałem się z opisem wypadku gdy dwie osoby trafiły do szpitala po zmieszaniu stężonego wybielacza ze zmywaczem do paznokci, podczas próby usunięcia smaru ze spodni. Tworzenie się chloroformu to wynik reakcji haloformowej, charakterystycznej dla metyloketonów, nie powstaje go jednak tyle aby od niego usnąć.

Jeśli chodzi o mieszanki wybielaczy chlorowych i nadtlenków, to będą rozpadać się z wydzieleniem tlenu. Uboczne reakcje spowodują powstanie też chloru, wprawdzie w niezbyt dużych ilościach, ale mogących powodować podrażnienia. Trudno mi natomiast powiedzieć czy z mieszanin proszków wybielających z nadtlenkami i acetonu, może powstawać wybuchowy nadtlenek acetonu.

 Postarałem się podsumować to w tabeli mieszania, takiej jakie są dostępne do nawozów i środków ochrony roślin:

Gejzer
Z innych niebezpiecznych reakcji należy wspomnieć o niebezpieczeństwie związanym z środkami do przetykania zlewów i proszkami czyszczącymi pieniącymi się po zwilżeniu. Produkty takie zazwyczaj zawierają sodę kaustyczną, czasem z dodatkiem proszku metalicznego. Soda zmydla tłusty zaczop w rurze ułatwiając jej przetkanie. Niestety niektórzy łączą to ze starym sposobem nalewania do zlewu wrzątku. Każda mocna zasada i kwas rozpuszczane w wodzie wydzielają dużo ciepła. Czasem tak wiele ze mieszanka może zawrzeć - i przed tym ostrzega wierszyk chemików. Łatwo zatem domyśleć się, że gdy wsypiemy do zatkanej rury Kreta albo podobny produkt, i zalejemy gorącą wodą, żrąca mieszanka zagotuje się i wykipi, a czasem zanim rura odetka się może nawet wytrysnąć, niejednokrotnie wprost w twarz przetykającego.
Gdy środki tego typu pojawiły się na rynku, w kraju zanotowano kilkanaście przypadków poparzenia lub nawet utraty wzroku właśnie w wyniku takich wypadków.

Czy domowe chemikalia można czymś zastąpić? Kamień może usunąć sok z cytryny lub ocet, zabrudzenia na ceramice i metalu świetnie zmyje soda. Szyby można umyć mieszanką amoniaku do ciasta i spirytusu. Ale całkiem zrezygnować z chemikaliów jest trudno.
Dlatego lepiej, w miarę możliwości, używać ich rzadko i ostrożnie.


"Amoniak i acze
zatruje cię raczej"

Post  scriptum:
Miło mi widzieć, że post wzbudził aż tak duże zainteresowanie, przez trzy dni przejrzało do 20 tysięcy osób. Właśnie stwierdziłem że na portalu odkrywcy.pl pokazał się artykuł na ten temat ze zdecydowanie ładniejszą infografiką i oparty, jak widzę po podpisie inforgafiki, na moim artykule. Pojawiło się tam jednak kilka stwierdzeń, które dobrze byłoby sprostować - działanie wybielaczy chlorowych nie polega na tym, że utleniają się one; chlorany są silnymi utleniaczami i utleniają one inne substancje, same zaś oczywiście ulegają tym samym redukcji. Ocet nie jest silnie kwasowy, ale wystarczająco aby rozłożyć chlorany, większe jednak niebezpieczeństwo wywołują środki do czyszczenia toalet zawierające silne kwasy.
---------
* wymyśliłem na przykład taki, zniechęcający do organoleptycznego zapoznawania się z odczynnikami:
 "Aby ustrzec się od śmierci, nic nie próbuj ani ćwierci".
Albo inny wychwalający zalety stosowania fartucha
"Pamiętaj o tym chemiku strojny, 
jeśliś o ubiór swój niespokojny: 
gdy wokół wszystko kipi i bucha, 
zawsze używaj na wierzch fartucha"