ניקיון זה עניין מדעי

השאלה "איך מנקים את זה?" מעסיקה רבים מאתנו לא מעט. אבל זה לא פשוט בכלל אפילו להגדיר לכלוך וניקיון. מילון אבן שושן מגדיר לכלוך כ"זיהום, טינוף וגרימה לאי ניקיון" ואילו ניקיון מוגדר כ"טוהר וחוסר לכלוך", ומכאן שהאחד מגדיר את השני.

אם כן, מהו זיהום? 

זיהום הוא הנוכחות של רכיב לא רצוי בתוך חומר, על גבי גוף פיזי, בסביבה הטבעית וכו'. המזהם יכול להיות חומר רעיל או בעל השפעות אחרות על הסביבה (למשל שבבי אריזה במזון אינם רעילים אך בהחלט לא רצוי לאכול אותם), או מזהם ביולוגי דוגמת חיידקים, נגיפים ופטריות שעלולים לגרום לאנשים ולבעלי חיים לחלות.

מכאן שניקיון הוא פעולת ההסרה של המזהם. הוא יכול להתבצע בשני אופנים: בהסרה פיזיקלית על ידי הפעלת כוח כדי להפריד בין המזהם למזוהם, למשל באמצעות שפשוף או ניגוב. או על ידי הסרה כימית - המסה של המזהם בחומר כימי ושטיפתו, או נטרול מזהמים ביולוגיים באמצעות תרופות. כדי שנוכל לנקות לכלוך באופן אופטימלי נצטרך לזהות אותו ואת המאפיינים שלו, בשביל להתאים אליו את האמצעי הטוב ביותר.

סבון

יעיל נגד: לכלוכים שומניים וחיידקים.

סוד הקסם: קיטוב חשמלי ומבנה כימי "אוהב מים" בצד אחד ו"דוחה מים" בשני.

ובהרחבה: חומרים שמתערבבים היטב במים, נקראים חומרים הידרופיליים (מיוונית: אוהבי מים). לעומת זאת, שמנים ושומנים הם חומרים הידרופוביים, כלומר שנרתעים ממים. אם ניסיתם למשל להכין רוטב ויניגרט מחומץ ושמן זית ראיתם בוודאי שהשניים לא מתערבבים.

מאותה סיבה, אין הרבה טעם לנסות לשטוף במים בלבד לכלוך שומני שדבק בידיים או בכלי האוכל, או להתקלח רק במים בלי סבון. המים פשוט יזרמו על פני השומן ולא ישטפו אותו איתם. זהו המקום שבו הסבון נכנס לתמונה.

הסבון, הוא תרכובת של חומר מסיס במים וחומר לא מסיס במים. הקצוות של מולקולות הסבון שלא מסיסים במים נקשרים לשומן שבלכלוך ואילו הקצוות המסיסים במים נקשרים למולקולות המים שאיתם אנו שוטפים את הלכלוך. הסבון למעשה ממיס את השומן במים, "שובר" את גושי השומן לטיפות זערוריות, מעין כדורים של מולקולות סבון שבתוכם טיפות השומן, ומעטפת חיצונית מסיסה שאפשר לשטוף ביעילות במים.

אם כך, כשאנחנו רוצים לנקות לכלוך שומני ממשטח כלשהו, הסבון יהיה חברנו הטוב ביותר. מאותה סיבה הוא יעיל בשטיפה של מזהמים ביולוגיים דוגמת חיידקים – לכל היצורים החיים יש קרומי תא שומניים, והסבון ממיס והורס אותם או מאפשר לנו לשטוף את המזהמים מעל פני המשטחים ומעורנו. כך הוא מאפשר לנו לשמור על היגיינה ולצמצם את העברת המחלות, בלי צורך בתוספות מיוחדות כמו "סבונים אנטי-בקטריאליים".

שילוב של חומר מסיס ולא מסיס מאפשר למולקולות הסבון גם להיצמד ללכלוך וגם להיסחף עמו במים | צילום: Shutterstock

חומץ

יעיל נגד: אבנית - ויעיל בחיטוי כללי.

סוד הקסם: חומציות.

ובהרחבה: הנוזל הזול עם הריח האופייני שעולה שקלים אחדים לליטר, מתאים לא רק להחמצת ירקות, אלא גם כחומר ניקוי נפוץ למגוון רחב של שימושים: שטיפת רצפות, ניקוי חלונות ומראות, הסרת כתמי מים ממקלחונים, הברקת ברזים וכלים סניטריים והסרת אבנית ממכשירים חשמליים ובעיקר מהקומקום.

חומץ הוא תמיסה של חומצה אצטית (CH₃COOH)במים. חומצות נפוצות נוספות בארון חומרי הניקוי שלנו כמו מלח לימון (חומצה ציטרית); תכשירים לניקוי אמבטיה ואסלות ותכשירים ייעודיים להסרת אבנית.

המים הביתיים אינם מים מזוקקים אלא תמיסה שיש בה מינרלים רבים, ואחד מהם הוא סידן פחמתי (CaCO₃) שמקורו בהתמוססות של סלעי גיר. כשהמים מתאדים, למשל בעקבות חימום בקומקום, הסידן הפחמתי מתגבש והופך לאבנית – משקע שאינו מסיס במים ונוטה להצטבר בצינורות, בקומקומים, במכשירי חשמל כמו מדיחי כלים ומכונות כביסה ועל משטחים במקלחת ובמטבח.

כשאנחנו מוסיפים למים חומץ, החומצה האצטית תוקפת את האבנית ומאפשרת לנו להמיס אותה במים. כך אנחנו יכולים לנקות את המשקעים שעלולים להזיק למכשירים ולשמש מצע למזהמים כמו עובש. החומצה האצטית גם הורגת חיידקים, והיות שהיא איננה רעילה במינונים ביתיים השימוש בה בטוח ומומלץ לניקוי משקעי אבנית. חסרונו של החומץ הוא ריחו החריף, אולם הוא מתנדף די מהר אם מאווררים את החדר. יש מי שמשתמשים בו גם  כמרכך כביסה ואפילו כשמפו.

גם זול, גם שמושי במטבח וגם חומר ניקוי יעיל ומסיר אבנית בזכות החומציות. חומץ | צילום: Shutterstock

סודה לשתייה

יעיל נגד: שומנים ושאריות מזון עיקשות, ריחות רעים.

סוד הקסם: בסיסיות.

ובהרחבה: הסודה לשתייה היא מלח בשם סודיום ביקרבונט (NaHCO₃), שנראה כאבקה עדינה, וכאשר ממיסים אותה במים היא מתנהגת כבסיס (ההיפך הכימי מחומצה).

תהליך ההסרה קורה בשני שלבים. ראשית ממיסים את הסודה לשתייה במים, והמלח מתפרק לשני מרכיבים – נתרן וביקרבונט. לאחר מכן הביקרבונט מגיב עם המים ויוצר בין השאר חומר בשם הידרוכסיד. כשמוסיפים מעט מים ומורחים את המשחה שנוצרה על המשטח המלוכלך, היא מגיבה תוך כמה שעות עם שאריות הרכיבים החומציים שבלכלוך ומאפשרת להסיר אותם.

בסביבה הבסיסית שנוצרת מתרחש תהליך שנקרא סיבון, שבו חומצות השומן הופכות לסבון שנשטף בקלות עם המים. התגובה מאפשרת למעשה לסבון להיווצר באופן טבעי בתוך השכבה המלוכלכת, במקומות שבהם קשה להכניס סבון ממקור חיצוני, ועל כן היא חומר ניקוי טוב כל כך.

הסודה לשתייה היא גם דאודורנט יעיל שעוזר להיפטר מריחות רעים. ריח רע נובע לרוב ממולקולות נדיפות המשתחררות בתהליכים כימיים שמעורבים בהם חיידקים המצויים במזון או על גבי העור, למשל בזיעה. רבים מחומרי הריח הללו הם חומצות ובסיסים, והיות שסודה לשתייה מסוגלת להגיב עם שניהם היא יכולה לנטרל מגוון רחב של חומרים.

כדאי לזכור גם כשמערבבים סודה לשתייה עם חומץ, או חומצה אחרת, מתרחש תהליך סתירה שגורם לשחרור הגז פחמן דו חמצני. מדובר בתגובה שנראית כמו תסיסה ערנית שמתחילה ברגע ששני החומרים מתערבבים ולא מעט ילדים משתמשים בו בפרויקטים ליצירת הר געש בשיעורי המדע. עם זאת, הערבוב שלהם גורם לנטרול הדדי, שבסופו תמיסה שעיקרה מים ומעט מלח יעילותה כחומר ניקיון נמוכה. לכן כשאתם באים לבחור חומר ניקוי כדאי לבחור אחד מהשניים בהתאם לטיב הלכלוך שעמו אתם מתמודדים שניהם יחד יצרו קצף נחמד אבל לא ינקו באמת.

במהלך פרויקט מנהטן בשנות ה-40 (פיתוח פצצת האטום) אחת הבעיות הייתה שאורניום נדבק לבגדי המדענים, והפתרון היעיל שנמצא היה לשטוף את הבגדים בסודה לשתייה מומסת במים (22 גרם בליטר), כך שהנה עוד שימוש מועיל.

טובה לסילוק ריחות רעים ולכלוכים עיקשים, אבל לא באמת מומלץ לשתות אותה. סודה לשתייה | צילום: Shutterstock

אקונומיקה

יעיל נגד: חיידקים, עובש ופטריות. חומר הלבנה יעיל.

סוד הקסם: חמצון וחיזור.

ובהרחבה: אחד החומרים הנפוצים ביותר בארונות חומרי הניקיון שלנו הוא האקונומיקה. היא מצויה בשימוש נרחב גם כחומר מלבין, כלומר כזה שגורם לחומר הצבע לאבד את תכונותיו וגם כמחטא חזק שמשמיד היטב חיידקים, עובשים ופטריות.

מבחינה כימית, אקונומיקה היא תמיסה של נתרן תת-כלורי (NaOCl) במים. כאשר ממיסים אותו במים נוצרת חומצה חלשה (חומצה תת כלורית). החומצה הזאת היא הרכיב הפעיל באקונומיקה, והיא תרכובת מאוד לא יציבה.

לחומצה התת כלורית נטייה להגיב עם המון חומרים בסביבה. היא יכולה להגיב עם חלבונים שונים וכך לפגוע בפעולתם, לחמצן ולהרוס את חומצות הגרעין שנחוצות לבניית DNA ו-RNA, ובסביבה הבסיסית שבה היא מצויה היא גורמת גם לפירוק השומנים שמרכיבים את קרום התא. לכן היא חומר מחטא חזק מאוד ומצליחה להרוג חיידקים במהירות רבה ובריכוזים נמוכים יחסית. כל זה הכניס אותה לשימוש נרחב בבתים, בשירותי הבריאות ובתעשייה. יכולות התגובה שלה גם הפכו אותה כאמור למלבין חזק – היא מגיבה עם חומרי הצבע, שמאבדים בשל כך את יכולתם לבלוע אורכי גל שונים.

עם זאת, חשוב לנקוט באמצעי בטיחות בשימוש באקונומיקה היות שערבוב שלה עם חומרים אחרים שנפוצים בבית עלול להיות מסוכן. הוספה של חומצה לאקונומיקה (למשל חומץ, חומרים מסירי אבנית או חומרי ניקוי לשירותים) מביא לשחרור של הגז הרעיל כלור, שמגרה את העור, העיניים ומערכת הנשימה ועלול אפילו להרוג. במגע עם העור היא מגיבה עם השומנים והחלבונים בעור שלנו (העור נהיה חלקלק בגלל תאים שנהרסים). בערבוב עם תכשירים שמכילים אמוניה עלולים להיפלט גזים רעילים נוספים, ואילו בערבוב עם מי חמצן עלולה להיות תגובה חזקה שבה משתחרר חמצן דליק.

תאונות ביתיות רבות נובעות משימוש לא נכון באקונומיקה, ולכן חשוב מאוד לא לערבב אותה לעולם עם שום חומר ניקוי אחר, להשתמש במינונים נמוכים ולדלל אותה במים. בשימוש מושכל תוכלו ליהנות מתכונותיה המחטאות ועדיין לשמור על בריאותכם.

לחומרי נקיון מוסיפים לפעמים חומר בשם לימונן (limonene). זהו חומר שמקורו בקליפה של פירות הדר ונותן להם את הריח האופייני ובמקור נועד לבשם את חומר הניקוי. מעניין שללימונן יש יכולות ניקוי בפני עצמו ושהוא מסוגל להמיס לכלוך שמנוני ולכן נעשה בו שימוש בניקוי מכונות מגריז והמסת דבקים וצבע. מעבר לכך שהרעילות שלו יחסית נמוכה ושהוא מתכלה, קל יחסית להפיקו מקליפות של פירות הדר ויש לו ריח טוב.

חומצה חזקה ומסוכנת, אבל יעילה מאוד בשימוש זהיר ונכון. אקונומיקה | צילום: Shutterstock

נייר אלומיניום

יעיל נגד: השחרת מתכות.

סוד הקסם: הסרת השכבה הפגומה או הפיכת התגובה הכימית.

ובהרחבה: אחד מסוגי הלכלוך המתסכלים יותר הוא מה שקורה כשתכשיטים וכלי כסף מאבדים את הברק שלהם ונוצר על פניהם ציפוי שחור עמום. ההשחרה הזאת נובעת מתגובה כימית שבה מימן גופרתי באוויר, שמקורו בתהליכים תעשייתיים ובתהליכי ריקבון של צמחים ובעלי חיים, מחמצן את הכסף ויוצרת שכבה דקה ושחרחרה של כסף גופרי (Ag₂S).

השכבה השחורה של הכסף הגופרי איננה מסיסה במים, אך אפשר להסיר אותה באמצעות הברקה, כלומר שפשוף של הכלי והסרת השכבה, תוך אובדן של חלק מהחומר, או בתהליך כימי שהופך את פעולת החמצון ומחזיר את הכסף למצבו המקורי.

חומרי הברקה פועלים לרוב בשיטה הראשונה, החומר מקל על השפשוף ומאפשר להסיר את השכבה השחורה בלי לשרוט את הכלי. עם זאת, קיימת שיטה ביתית נפוצה ופשוטה שמאפשרת להפוך את החמצון באמצעות מלח או סודה לשתייה ורדיד אלומיניום. בשיטה הזו שמים בכלי רדיד אלומיניום, שופכים פנימה מים רותחים שבהם ממיסים סודה לשתייה או מלח ומכניסים פנימה את כלי הכסף המושחר כך שיהיה במגע עם רדיד האלומיניום. אפשר לראות בסרטון שמתרחשת שם תגובת כימית שבסופה מתקבל שוב כלי מבריק. כל שנותר הוא לייבש ולהחזיר אותו לשימוש.

כשרדיד האלומיניום בא במגע עם הכסף, אלקטרונים עוברים מהאלומיניום אל הכסף והוא חוזר למצבו המקורי. הגפרה מגיבה עם המים ליצירת גז מימן גופרי (בעל ריח של ביצים סרוחות). התהליך מתרחש בסביבה מימית ומהיר יותר בטמפרטורות גבוהות. חייב להיות מגע בין האלומיניום לבין כלי הכסף, היות שנוצרים ביניהם זרמי חשמל במהלך התגובה. תגובות אלקטרוכימיות כאלה משמשות גם להכנת סוללות חשמליות.

מהו תפקיד המלח או הסודה לשתייה? במים נקיים לא תתקיים תגובה, היות שנוצרת על הכלי שכבה דקה של חומר בשם אלומיניום הידרוקסיד ₃(Al(OH שמונע את התגובה. המלח או הסודה לשתייה מאפשרים להמס את האלומיניום ההידרוקסידי ולחשוף אלומיניום מתכתי כך שיהיה זמין לעבור חמצון. המלח או הסודה לשתייה המומסים גם מגדילים את כמות המטענים החשמליים המצויים בתמיסה ולכן מזרזים את קצב התגובה האלקטרוכימית.

אפשר גם לנסות להאט את השחרת כלי הכסף. ההשחרה מואצת בתנאים חומציים, ולכן כדאי לשים לב איזה חומרים ובדים באים במגע עם כלי הכסף. רצוי לאכסן אותם בארונות או בכלים אטומים לאוויר, אך יש לשים לב שארונות מעץ או מסוגים מסוימים של בד ופלסטיק עלולים לשחרר חומרים שגורמים בעצמם להשחרה. קיימים מוצרים שאמורים להגיב עם המימן הגופרתי שבאוויר ובכך למנוע ממנו להגיב עם כלי הכסף שבארון. ולבסוף – השתדלו לא לגעת בכסף בידיים חשופות לאחר ההברקה, היות שהידיים עצמן עלולות ליצור סביבה חומצית שגורמת להשחרה.