以前,人們用皂角之類的東西洗衣服,肥皂的發明算得上是一大進步。作為一種表面活性劑,肥皂大大提高了去污能力。但是,水中的鈣鎂等離子會與表面活性劑結合,不但讓表面活性劑失去了作用,而且結合物本身會成為新的沉積物。而洗衣粉的成分除了表面活性劑,還加入了一些別的輔助成分,以增加洗滌效果。其中最重要的是磷酸鹽,磷酸根離子與鈣鎂離子的結合能力大大高于表面活性劑,它們的“舍生取義”保護了表面活性劑。
因為磷酸鹽比表面活性劑要便宜,所以在洗衣粉中加入磷酸鹽降低了成本,受到了洗衣粉廠家的歡迎。一般的含磷洗衣粉中,磷的含量在10%上下。磷酸鹽本身對于人類并無危害,之所以成為環境殺手,其實正是因為它是植物生長的營養成分。在湖泊等水域中,總是存在著藻類。藻類的生長需要碳、氮、磷這些主要營養成分。一般情況下,碳和氮都不會缺乏,于是磷就成了藻類生長的限制因素。生活污水中含有的磷沉積到湖中,對于藻類來說簡直是雪中送炭。1千克的磷,能長出700千克的藻類。
另外,很多洗滌劑中還包括一些漂白劑,通常含有氯元素,進入環境中也會成為一種污染源。一般的表面活性劑,在高溫下的活性高,所以通常的洗滌劑在熱水中的效力比較高,這也是洗衣服洗碗用熱水容易洗干凈的原因。
不難看出,洗滌劑導致環境危害的原因,都是保持洗滌效果的代價。所以,要降低洗滌劑對于環境的危害,就要在保持洗滌效率的前提下避免上述有害成分。正是基于這種考慮,無磷洗衣粉出現了。它們通常使用不含磷的無機成分來代替磷酸鹽與鈣鎂離子結合。對于減少磷的環境危害,自然是成功的。但是這些替代成分進入自然界又帶來其他的污染。所以說,簡單的替代磷酸鹽只是減輕了“民憤”大的污染,并不見得就完全消除了洗滌劑的污染。僅僅是“無磷”就宣稱“綠色環保”,也是不負責任的。
酶的引入是洗滌劑的一大飛躍。首先,酶是蛋白質,進入自然界后會自然降解,不會留下危害;其次,酶的活性溫度比較溫和,不需要用太熱的水,一般而言,40 °C是一個很合適的溫度。而通常的洗滌劑,需要人們使用六七十度的水。一個千萬人口的城市,如果洗刷用的水溫降低20 °C,那么一年節約的能源大致相當于十萬噸的煤炭。雖然對于一個這么大的城市,少燃燒十萬噸煤并不是一個很大的量,不過如果考慮到洗衣服只是生活中的一件小事,那么這個量也就比較可觀了。而在技術高度發展的今天,生產那些酶所需要的能源只相當于幾百噸的煤炭。
酶的加入能夠提高洗滌能力的原因,在于多數的污漬是有機成分,比如汗漬、奶漬等等,主要成分也是蛋白質、脂肪、淀粉成分,而相應的酶的加入,可以有效地分解這些成分。最早加入的是蛋白酶,后來淀粉酶、脂肪酶以及纖維素酶也相繼被加入,從而使得加酶洗衣粉的效率大大增加。
酶的作用也使得漂白劑磷酸鹽等對環境有害成分的使用逐漸減少。現在,洗滌劑的發展方向是使用更好的酶,進一步降低活性溫度。
編輯/梁宇清