Ранее мы писали, что эффективность стирки зависит от двух факторов: жёсткости воды и действия поверхностно-активных веществ (ПАВ). Жёсткость воде придают катионы кальция и магния, которые успешно связываются триполифосфатом натрия (ТПФ). Говоря о фосфатах, мы подразумеваем именно ТПФ.

Со временем выяснилось, что фосфаты обладают способностью накапливаться в организме и вызывать серьёзные, порой – необратимые нарушения. Попадая вместе со сточными водами в водоёмы, они провоцируют массовое цветение сине-зелёных водорослей. Когда количество последних превосходит все допустимые нормы, начинается их распад, влекущий за собой повышение концентрации сероводорода и азота, гибель рыбы и водной растительности. В дальнейшем эта же вода поступает в краны, снова используется для стирки, уборки, часто – готовки. Таким образом, перед химической промышленностью встала задача: найти аналог ТПФ, который выполнял бы те же функции, но со значительно меньшим уроном. Таким аналогом и стал цеолит.

Цеолиты – общее название группы минералов, известных своей пористой структурой. Каркас цеолита образован алюминием и кремнием, в пустотах же расположены молекулы воды, а также катионы щелочных (литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франций) и щелочноземельных (магний, кальций, радий, барий, стронций, бериллий) металлов. Примечательно, что большая часть катионов не «привязана» к каркасу, т.е. они свободно перемещаются внутри него. Это обуславливает способность цеолита к ионному обмену.

Ионный обмен предполагает возможность замещения ионов твёрдого вещества ионами раствора, в которое данное вещество погружено. При этом его молекулярная остаётся неизменной. Всё равно, что двое детей, которые обмениваются игрушками. Известно более 50 природных и 600 синтетических цеолитов. В составе стиральных порошков чаще всего используется синтетический цеолит NaA, в котором преобладают катионы натрия.

Итак, при попадании NaA в барабан стиральной машины в его каркасе начинается процесс замещения катионов натрия на катионы кальция и магния, которые обуславливают жёсткость воды. То есть, катионы кальция и магния «изымаются» и более не связывают ПАВ. Параллельно смягчается вода, а эффект стирального порошка остаётся прежним (по сравнению с фосфато-содержащими аналогами). Природные цеолиты имеют кристалловидную структуру с острыми краями, синтетические же выполнены в форме шарика. Поэтому они «скатываются» с одежды, что предотвращает появление белых пятен и разводов. Цеолиты не растворяются в воде и вместе со сточными водами попадают в водоёмы. Однако, в отличие от фосфатов, они не стимулируют цветение водорослей, а выпадают в виде осадка.

Ещё в 1979 году по заказу Федерального ведомства по вопросам охраны окружающей среды Германии было проведено комплексное исследование, призванное оценить экологический след цеолитов (Umweltbundesamt (1979). Die Prüfung des Umweltverhaltens von Natrium – Aluminium – Silikat. Zeolite A als Phosphatersatzstoff in Wasch- u. Reinigungsmitteln. Materialien 4/79, Erich Schmidt-Verlag, Berlin). В результате они были признаны экологически безопасными. Подробный анализ полученных данных изложен в работе Гюнтера Вагнера «Waschmittel - Chemie, Umwelt, Nachhaltigkeit» (2011). Утверждение о том, что цеолиты служат местом скопления бактерий, в корне неверно. Диаметр входного отверстия каркаса NaA составляет 0,4-0,42 нм (нанометра), размеры бактерий – в среднем от 0,5 до 5 мкм (микрометра). Они даже не смогут в него пролезть.

Наконец, в ходе исследования, проводимого Федеральным институтом оценки риска Германии, не было найдено доказательств, указывающих на возможность возникновения аллергических реакций при использовании цеолит -содержащих порошков (Bundesinstitut für Risikobewertung. Zeolithhaltige Waschmittel: Keine Hinweise auf allergische Reaktionen Stellungnahme Nr. 042/2010 des BfR vom 26. August 2010).

Несомненно, цеолиты стоят на ступень выше фосфатов по уровню экобезопасности, что стоит учесть при выборе моющего средства.