Згідно з таблицею, поверхнево-активні речовини, придатні для використання як емульгатори типу «олія у воді», мають значення HLB від 3,5 до 6, тоді як для емульгаторів типу «вода в олії» воно коливається від 8 до 18.

② Визначення значень HLB (опущено).

07 Емульгування та солюбілізація

Емульсія – це система, що утворюється внаслідок диспергування однієї незмішуваної рідини в іншій у вигляді дрібних частинок (крапель або рідких кристалів). Емульгатор, який є типом поверхнево-активної речовини, є важливим для стабілізації цієї термодинамічно нестабільної системи шляхом зменшення міжфазної енергії. Фаза, що існує у формі крапель в емульсії, називається дисперсною фазою (або внутрішньою фазою), тоді як фаза, що утворює суцільний шар, називається дисперсійним середовищем (або зовнішньою фазою).

① Емульгатори та емульсії

Звичайні емульсії часто складаються з однієї фази як води або водного розчину, а іншої - як органічної речовини, такої як олії або віск. Залежно від їх дисперсії, емульсії можна класифікувати як вода в олії (В/О), де олія диспергована у воді, або олія у воді (О/В), де вода диспергована в олії. Крім того, можуть існувати складні емульсії, такі як В/О/В або О/В/О. Емульгатори стабілізують емульсії, знижуючи міжфазний натяг та утворюючи мономолекулярні мембрани. Емульгатор повинен адсорбуватися або накопичуватися на межі розділу, щоб знизити міжфазний натяг і передати заряди краплям, генеруючи електростатичне відштовхування, або утворювати захисну плівку з високою в'язкістю навколо частинок. Отже, речовини, що використовуються як емульгатори, повинні мати амфіфільні групи, які можуть забезпечити поверхнево-активні речовини.

② Методи приготування емульсії та фактори, що впливають на стабільність

Існує два основних методи приготування емульсій: механічні методи диспергують рідини на дрібні частинки в іншій рідині, тоді як другий метод включає розчинення рідин у молекулярній формі в іншій рідині та їхню відповідну агрегацію. Стабільність емульсії стосується її здатності протистояти агрегації частинок, що призводить до розділення фаз. Емульсії є термодинамічно нестабільними системами з вищою вільною енергією, тому їхня стабільність відображає час, необхідний для досягнення рівноваги, тобто час, необхідний для відділення рідини від емульсії. Коли в міжфазній плівці присутні жирні спирти, жирні кислоти та жирні аміни, міцність мембрани значно зростає, оскільки полярні органічні молекули утворюють комплекси в адсорбованому шарі, зміцнюючи міжфазну мембрану.

Емульгатори, що складаються з двох або більше поверхнево-активних речовин, називаються змішаними емульгаторами. Змішані емульгатори адсорбуються на межі розділу вода-олія, а молекулярні взаємодії можуть утворювати комплекси, які значно знижують міжфазний натяг, збільшуючи кількість адсорбату та утворюючи щільніші, міцніші міжфазні мембрани.

Електрично заряджені краплі помітно впливають на стабільність емульсій. У стабільних емульсіях краплі зазвичай несуть електричний заряд. Коли використовуються іонні емульгатори, гідрофобний кінець іонних поверхнево-активних речовин вбудовується в масляну фазу, тоді як гідрофільний кінець залишається у водній фазі, надаючи краплям заряд. Однотипні заряди між краплями викликають відштовхування та запобігають коалесценції, що підвищує стабільність. Таким чином, чим більша концентрація іонів емульгатора, адсорбованих на краплях, тим більший їхній заряд і тим вища стабільність емульсії.

В'язкість дисперсійного середовища також впливає на стабільність емульсії. Як правило, середовища з вищою в'язкістю покращують стабільність, оскільки вони сильніше перешкоджають броунівському руху крапель, зменшуючи ймовірність зіткнень. Високомолекулярні речовини, що розчиняються в емульсії, можуть збільшити в'язкість та стабільність середовища. Крім того, високомолекулярні речовини можуть утворювати міцні міжфазні мембрани, додатково стабілізуючи емульсію. У деяких випадках додавання твердих порошків може аналогічно стабілізувати емульсії. Якщо тверді частинки повністю змочуються водою і можуть змочуватися олією, вони будуть утримуватися на межі розділу вода-олія. Тверді порошки стабілізують емульсію, покращуючи плівку, оскільки вони кластеруються на межі розділу, подібно до адсорбованих поверхнево-активних речовин.

Поверхнево-активні речовини можуть значно покращити розчинність органічних сполук, які нерозчинні або малорозчинні у воді, після утворення міцел у розчині. У цей час розчин виглядає прозорим, і ця здатність називається солюбілізацією. Поверхнево-активні речовини, які можуть сприяти солюбілізації, називаються солюбілізаторами, тоді як органічні сполуки, що солюбілізуються, називаються солюбілатами.

08 Піна

Піна відіграє вирішальну роль у процесах прання. Піна – це дисперсійна система газу, диспергованого в рідині або твердій речовині, де газ є дисперсною фазою, а рідина або тверда речовина – дисперсійним середовищем, відома як рідка піна або тверда піна, така як пінопласти, піноскло та пінобетон.

(1) Утворення піни

Термін «піна» стосується сукупності повітряних бульбашок, розділених рідкими плівками. Через значну різницю в густині між газом (дисперсною фазою) та рідиною (дисперсійним середовищем), а також низьку в'язкість рідини, газові бульбашки швидко піднімаються на поверхню. Утворення піни передбачає включення великої кількості газу в рідину; потім бульбашки швидко повертаються на поверхню, створюючи сукупність повітряних бульбашок, розділених мінімальною рідкою плівкою. Піна має дві відмінні морфологічні характеристики: по-перше, газові бульбашки часто набувають багатогранної форми, оскільки тонка рідка плівка на перетині бульбашок має тенденцію ставати тоншою, що зрештою призводить до розриву бульбашок. По-друге, чисті рідини не можуть утворювати стабільну піну; для створення піни повинні бути присутніми принаймні два компоненти. Розчин поверхнево-активної речовини – це типова піноутворювальна система, піноутворювальна здатність якої пов'язана з іншими її властивостями. Поверхнево-активні речовини з хорошою піноутворювальною здатністю називаються піноутворювачами. Хоча піноутворювачі демонструють хороші піноутворювальні властивості, піна, яку вони утворюють, може недовго триматися, а це означає, що їхня стабільність не гарантована. Для покращення стабільності піни можна додавати речовини, що підвищують стабільність; їх називають стабілізаторами, серед поширених стабілізаторів – лаурилдіетаноламін та оксиди додецилдиметиламіну.

(2) Стабільність піни

Піна — це термодинамічно нестабільна система; її природний розвиток призводить до розриву, тим самим зменшуючи загальну площу поверхні рідини та зменшуючи вільну енергію. Процес піногасіння включає поступове стоншення рідкої плівки, що відділяє газ, доки не відбудеться розрив. Ступінь стабільності піни в першу чергу залежить від швидкості відтоку рідини та міцності рідкої плівки. Впливові фактори включають:

① Поверхневий натяг: З енергетичної точки зору, нижчий поверхневий натяг сприяє утворенню піни, але не гарантує стабільності піни. Низький поверхневий натяг вказує на менший перепад тиску, що призводить до повільнішого дренажу рідини та потовщення рідкої плівки, що сприяє стабільності.

② Поверхнева в'язкість: Ключовим фактором стабільності піни є міцність рідкої плівки, яка в першу чергу визначається стійкістю поверхневої адсорбційної плівки, що вимірюється поверхневою в'язкістю. Експериментальні результати показують, що розчини з високою поверхневою в'язкістю утворюють більш стійку піну завдяки посиленим молекулярним взаємодіям в адсорбованій плівці, що значно підвищує міцність мембрани.

③ В'язкість розчину: Вища в'язкість самої рідини уповільнює її стікання з мембрани, тим самим подовжуючи термін служби рідкої плівки до її розриву, підвищуючи стабільність піни.

④ Дія «відновлення» поверхневого натягу: Поверхнево-активні речовини, адсорбовані на мембрані, можуть протидіяти розширенню або стисканню поверхні плівки; це називається дією відновлення. Коли поверхнево-активні речовини адсорбуються на рідкій плівці та розширюють площу її поверхні, це зменшує концентрацію поверхнево-активної речовини на поверхні та збільшує поверхневий натяг; навпаки, стискання призводить до збільшення концентрації поверхнево-активної речовини на поверхні та, як наслідок, зменшує поверхневий натяг.

⑤ Дифузія газу через рідку плівку: Через капілярний тиск менші бульбашки, як правило, мають вищий внутрішній тиск порівняно з більшими, що призводить до дифузії газу з малих бульбашок у більші, внаслідок чого малі бульбашки стискаються, а більші зростають, що зрештою призводить до руйнування піни. Постійне нанесення поверхнево-активних речовин створює однорідні, дрібно розподілені бульбашки та перешкоджає піногасінню. Завдяки щільній упаковці поверхнево-активних речовин у рідку плівку дифузія газу ускладнюється, що підвищує стабільність піни.

⑥ Вплив поверхневого заряду: Якщо плівка піни з рідиною несе однаковий заряд, дві поверхні відштовхуватимуться одна від одної, запобігаючи її стоншенню або розриву. Іонні поверхнево-активні речовини можуть забезпечити цей стабілізуючий ефект. Таким чином, міцність рідкої плівки є вирішальним фактором, що визначає стабільність піни. Поверхнево-активні речовини, що діють як піноутворювачі та стабілізатори, повинні утворювати щільно упаковані молекули, що поглинаються поверхнею, оскільки це суттєво впливає на міжфазну молекулярну взаємодію, підвищуючи міцність самої поверхневої плівки та таким чином запобігаючи відтоку рідини від сусідньої плівки, роблячи стабільність піни більш досяжною.

(3) Руйнування піни

Фундаментальний принцип руйнування піни полягає у зміні умов, що утворюють піну, або усуненні стабілізуючих факторів піни, що призводить до появи фізичних та хімічних методів піногасіння. Фізичне піногасіння підтримує хімічний склад пінистого розчину, одночасно змінюючи такі умови, як зовнішні збурення, зміни температури або тиску, а також ультразвукова обробка – все це ефективні методи усунення піни. Хімічне піногасіння означає додавання певних речовин, які взаємодіють з піноутворювачами, зменшуючи міцність рідкої плівки всередині піни, знижуючи стабільність піни та досягаючи піногасіння. Такі речовини називаються піногасниками, більшість з яких є поверхнево-активними речовинами. Піногасники зазвичай мають помітну здатність знижувати поверхневий натяг і можуть легко адсорбуватися на поверхнях, зі слабшою взаємодією між складовими молекулами, створюючи таким чином слабо розташовану молекулярну структуру. Типи піногасників різноманітні, але зазвичай це неіоногенні поверхнево-активні речовини, з розгалуженими спиртами, жирними кислотами, ефірами жирних кислот, поліамідами, фосфатами та силіконовими оліями, які зазвичай використовуються як чудові піногасники.

(4) Піна та очищення

Кількість піни безпосередньо не корелює з ефективністю очищення; більше піни не означає краще очищення. Наприклад, неіоногенні поверхнево-активні речовини можуть утворювати менше піни, ніж мило, але вони можуть мати кращі мийні властивості. Однак за певних умов піна може допомогти видалити бруд; наприклад, піна від миття посуду допомагає видалити жир, тоді як очищення килимів дозволяє піні видаляти бруд і тверді забруднення. Крім того, піна може сигналізувати про ефективність мийного засобу; надмірна кількість жиру часто перешкоджає утворенню бульбашок, що призводить до відсутності піни або зменшення існуючої піни, що вказує на низьку ефективність мийного засобу. Крім того, піна може служити індикатором чистоти полоскання, оскільки рівень піни у воді для полоскання часто зменшується зі зниженням концентрації мийного засобу.

09 Процес прання

У загальному випадку, миття – це процес видалення небажаних компонентів з об’єкта, що очищується, для досягнення певної мети. У загальному випадку, миття означає видалення бруду з поверхні носія. Під час миття певні хімічні речовини (такі як миючі засоби) послаблюють або усувають взаємодію між брудом та носієм, перетворюючи зв’язок між брудом та носієм на зв’язок між брудом та миючим засобом, що дозволяє їх розділити. Враховуючи, що об’єкти, що очищуються, та бруд, який потрібно видалити, можуть сильно відрізнятися, миття – це складний процес, який можна спростити до наступного співвідношення:

Носій • Бруд + Мийний засіб = Носій + Бруд • Мийний засіб. Процес прання можна загалом розділити на два етапи:

1. Бруд відділяється від носія під дією миючого засобу;

2. Відокремлений бруд диспергується та суспендується в середовищі. Процес миття є оборотним, тобто диспергований або суспендований бруд може знову осідати на очищеному предметі. Таким чином, ефективні миючі засоби повинні мати здатність не лише відокремлювати бруд від носія, але й диспергувати та суспендувати його, запобігаючи його повторному осіданню.

(1) Типи бруду

Навіть один предмет може накопичувати бруд різних типів, складів та кількості залежно від контексту його використання. Масляний бруд складається переважно з різних тваринних та рослинних олій, а також мінеральних олій (таких як сира нафта, мазут, кам'яновугільна смола тощо); твердий бруд включає тверді частинки, такі як сажа, пил, іржа та сажа. Що стосується бруду на одязі, він може походити від людських виділень, таких як піт, шкірне сало та кров; плям від їжі, таких як плями від фруктів або олії та приправ; залишків косметики, такої як помада та лак для нігтів; забруднювачів атмосфери, таких як дим, пил та ґрунт; та додаткових плям, таких як чорнило, чай та фарба. Цей різновид бруду загалом можна розділити на тверді, рідкі та спеціальні типи.

① Твердий бруд: поширеними прикладами є сажа, бруд та частинки пилу, більшість з яких, як правило, мають заряди — часто негативно заряджені — що легко прилипають до волокнистих матеріалів. Твердий бруд, як правило, менш розчинний у воді, але може диспергуватися та суспендуватися в мийних засобах. Частинки розміром менше 0,1 мкм може бути особливо важко видалити.

② Рідкий бруд: До нього належать маслянисті речовини, розчинні в олії, зокрема тваринні олії, жирні кислоти, жирні спирти, мінеральні олії та їх оксиди. У той час як тваринні та рослинні олії, а також жирні кислоти можуть реагувати з лугами, утворюючи мила, жирні спирти та мінеральні олії не омилюються, але можуть розчинятися спиртами, ефірами та органічними вуглеводнями, а також емульгуватися та диспергуватися розчинами мийних засобів. Рідкий масляний бруд зазвичай міцно прилипає до волокнистих матеріалів завдяки сильним взаємодіям.

③ Спеціальний бруд: Ця категорія складається з білків, крохмалів, крові та людських виділень, таких як піт і сеча, а також фруктових та чайних соків. Ці матеріали часто міцно зв'язуються з волокнами шляхом хімічної взаємодії, що ускладнює їх відмивання. Різні типи бруду рідко існують незалежно, вони змішуються та разом прилипають до поверхонь. Часто під впливом зовнішніх факторів бруд може окислюватися, розкладатися або гнити, утворюючи нові форми бруду.

(2) Адгезія бруду

Бруд прилипає до таких матеріалів, як одяг та шкіра, через певні взаємодії між об'єктом та брудом. Сила адгезії між брудом та об'єктом може бути результатом фізичної або хімічної адгезії.

① Фізична адгезія: Адгезія бруду, такого як сажа, пил та бруд, значною мірою пов’язана зі слабкою фізичною взаємодією. Як правило, ці типи бруду можна відносно легко видалити через їхню слабшу адгезію, яка переважно виникає внаслідок механічних або електростатичних сил.

A: Механічна адгезія**: Зазвичай це стосується твердого бруду, такого як пил або пісок, який прилипає механічним шляхом і який відносно легко видалити, хоча менші частинки розміром менше 0,1 мкм досить важко очистити.

B: Електростатична адгезія**: Це пов'язано з взаємодією заряджених частинок бруду з протилежно зарядженими матеріалами; зазвичай волокнисті матеріали несуть негативні заряди, що дозволяє їм притягувати позитивно заряджені речовини, такі як деякі солі. Деякі негативно заряджені частинки все ще можуть накопичуватися на цих волокнах через іонні містки, утворені позитивними іонами в розчині.

② Хімічна адгезія: це стосується бруду, що прилипає до об'єкта за допомогою хімічних зв'язків. Наприклад, полярний твердий бруд або матеріали, такі як іржа, мають тенденцію міцно прилипати завдяки хімічним зв'язкам, утвореним з функціональними групами, такими як карбоксильні, гідроксильні або аміногрупи, присутніми у волокнистих матеріалах. Ці зв'язки створюють сильніші взаємодії, що ускладнює видалення такого бруду; для ефективного очищення може знадобитися спеціальна обробка. Ступінь адгезії бруду залежить як від властивостей самого бруду, так і від властивостей поверхні, до якої він прилипає.

(3) Механізми видалення бруду

Мета прання — видалити бруд. Це передбачає використання різноманітних фізичних та хімічних дій мийних засобів для послаблення або усунення адгезії між брудом та вимитими речами, за допомогою механічних сил (таких як ручне чищення, перемішування в пральній машині або удар води), що зрештою призводить до відділення бруду.

① Механізм видалення рідкого бруду

A: Вологість: Більшість рідкого бруду є маслянистими та мають властивість змочувати різні волокнисті предмети, утворюючи масляну плівку на їхній поверхні. Першим кроком у пранні є дія миючого засобу, який викликає зволоження поверхні.
B: Механізм згортання для видалення олії: Другий етап видалення рідкого бруду відбувається за допомогою процесу згортання. Рідкий бруд, який поширюється плівкою на поверхні, поступово скочується в краплі завдяки переважному змочуванню волокнистої поверхні промивною рідиною, зрештою замінюючись промивною рідиною.

② Механізм видалення твердих забруднень

На відміну від рідкого бруду, видалення твердого бруду залежить від здатності миючої рідини змочувати як частинки бруду, так і поверхню матеріалу-носія. Адсорбція поверхнево-активних речовин на поверхнях твердого бруду та носія зменшує сили їхньої взаємодії, тим самим знижуючи міцність адгезії частинок бруду, що полегшує їх видалення. Крім того, поверхнево-активні речовини, особливо іонні поверхнево-активні речовини, можуть збільшувати електричний потенціал твердого бруду та поверхневого матеріалу, сприяючи подальшому видаленню.

Неіоногенні поверхнево-активні речовини мають тенденцію адсорбуватися на зазвичай заряджених твердих поверхнях і можуть утворювати значний адсорбований шар, що призводить до зменшення осідання бруду. Однак катіонні поверхнево-активні речовини можуть знижувати електричний потенціал бруду та поверхні носія, що призводить до зменшення відштовхування та ускладнює видалення бруду.

③ Видалення спеціального бруду

Звичайні мийні засоби можуть мати проблеми зі стійкими плямами від білків, крохмалю, крові та виділень організму. Ферменти, такі як протеаза, можуть ефективно видаляти білкові плями, розщеплюючи білки на розчинні амінокислоти або пептиди. Аналогічно, крохмалі можуть розкладатися на цукри за допомогою амілази. Ліпази можуть допомогти розкласти домішки триацилгліцеринів, які часто важко видалити звичайними засобами. Плями від фруктових соків, чаю або чорнила іноді потребують окислювачів або відновників, які реагують з групами, що утворюють колір, розкладаючи їх на більш водорозчинні фрагменти.

(4) Механізм хімчистки

Вищезазначені пункти стосуються, головним чином, прання у воді. Однак, через різноманітність тканин, деякі матеріали можуть погано реагувати на прання у воді, що призводить до деформації, вицвітання кольору тощо. Багато натуральних волокон розширюються у вологому стані та легко стискаються, що призводить до небажаних структурних змін. Тому для цих текстильних виробів часто перевагу надають хімічному чищенню, зазвичай з використанням органічних розчинників.

Хімчистка є м’якшою порівняно з вологим пранням, оскільки мінімізує механічний вплив, який може пошкодити одяг. Для ефективного видалення бруду в хімчистці бруд поділяється на три основні типи:

① Маслорозчинний бруд: сюди входять олії та жири, які легко розчиняються в розчинниках для хімічного чищення.

② Водорозчинний бруд: цей тип може розчинятися у воді, але не в розчинниках для хімічного чищення, містить неорганічні солі, крохмалі та білки, які можуть кристалізуватися після випаровування води.

③ Бруд, який не розчиняється ні в олії, ні у воді: сюди входять такі речовини, як сажа та металеві силікати, які не розчиняються в жодному з цих середовищ.

Кожен тип бруду вимагає різних стратегій для ефективного видалення під час хімчистки. Маслорозчинний бруд методично видаляється за допомогою органічних розчинників завдяки їх чудовій розчинності в неполярних розчинниках. Для водорозчинних плям у засобі для хімчистки має бути присутня достатня кількість води, оскільки вода має вирішальне значення для ефективного видалення бруду. На жаль, оскільки вода має мінімальну розчинність у засобах для хімчистки, поверхнево-активні речовини часто додаються, щоб допомогти інтегрувати воду.

Поверхнево-активні речовини підвищують здатність миючого засобу зв'язуватися з водою та допомагають забезпечити розчинення водорозчинних домішок у міцелах. Крім того, поверхнево-активні речовини можуть перешкоджати утворенню нових відкладень бруду після прання, підвищуючи ефективність очищення. Невелике додавання води є важливим для видалення цих домішок, але надмірна кількість може призвести до деформації тканини, тому необхідний збалансований вміст води в розчинах для хімчистки.

(5) Фактори, що впливають на процес прання

Адсорбція поверхнево-активних речовин на поверхнях розділу фаз та результуюче зниження міжфазного натягу мають вирішальне значення для видалення рідких або твердих забруднень. Однак прання за своєю суттю є складним процесом, на який впливають численні фактори, навіть у випадку з подібними типами мийних засобів. Ці фактори включають концентрацію мийного засобу, температуру, властивості забруднень, типи волокон та структуру тканини.

① Концентрація поверхнево-активних речовин: Міцели, утворені поверхнево-активними речовинами, відіграють ключову роль у пранні. Ефективність прання різко зростає, як тільки концентрація перевищує критичну концентрацію міцел (ККМ), тому для ефективного прання мийні засоби слід використовувати в концентраціях, вищих за ККМ. Однак, концентрації мийних засобів вище ККМ дають зменшення ефективності, що робить надмірну концентрацію непотрібною.

② Вплив температури: Температура має суттєвий вплив на ефективність очищення. Зазвичай, вищі температури сприяють видаленню бруду; проте надмірне нагрівання може мати негативні наслідки. Підвищення температури, як правило, сприяє розсіюванню бруду, а також може призвести до легшого емульгування маслянистого бруду. Однак у щільно тканих тканинах підвищена температура, що призводить до набухання волокон, може ненавмисно знизити ефективність видалення.

Коливання температури також впливають на розчинність поверхнево-активних речовин, КМЦ та кількість міцел, тим самим впливаючи на ефективність очищення. Для багатьох довголанцюгових поверхнево-активних речовин нижчі температури знижують розчинність, іноді нижче їхньої власної КМЦ; таким чином, для оптимального функціонування може бути необхідним відповідне нагрівання. Вплив температури на КМЦ та міцели відрізняється для іонних та неіонних поверхнево-активних речовин: підвищення температури зазвичай підвищує КМЦ іонних поверхнево-активних речовин, що вимагає коригування концентрації.

③ Піна: Існує поширена помилкова думка, яка пов’язує піноутворення з ефективністю прання — більше піни не означає краще прання. Емпіричні дані свідчать про те, що мийні засоби з низьким рівнем піноутворення можуть бути однаково ефективними. Однак піна може сприяти видаленню бруду в певних випадках, наприклад, під час миття посуду, де піна допомагає витісняти жир, або під час чищення килимів, де вона піднімає бруд. Крім того, наявність піни може свідчити про те, чи працюють мийні засоби; надлишок жиру може перешкоджати утворенню піни, тоді як зменшення кількості піни свідчить про зниження концентрації мийного засобу.

④ Тип волокна та властивості текстилю: Окрім хімічної структури, зовнішній вигляд та організація волокон впливають на складність адгезії та видалення бруду. Волокна з грубою або плоскою структурою, такі як вовна чи бавовна, як правило, легше вловлюють бруд, ніж гладкі волокна. Щільно сплетені тканини можуть спочатку чинити опір накопиченню бруду, але можуть перешкоджати ефективному пранню через обмежений доступ до накопиченого бруду.

⑤ Жорсткість води: Концентрації Ca²⁺, Mg²⁺ та інших іонів металів суттєво впливають на результати прання, особливо аніонних поверхнево-активних речовин, які можуть утворювати нерозчинні солі, що знижують ефективність очищення. У жорсткій воді навіть за достатньої концентрації поверхнево-активних речовин ефективність очищення поступається дистильованій воді. Для оптимальної ефективності поверхнево-активних речовин концентрацію Ca²⁺ необхідно мінімізувати до рівня нижче 1×10⁻⁶ моль/л (CaCO₃ нижче 0,1 мг/л), що часто вимагає включення пом’якшувачів води до складу мийних засобів.