Enligt tabellen har tensider som är lämpliga för användning som olja-i-vatten-emulgeringsmedel ett HLB-värde på 3,5 till 6, medan de för vatten-i-olja-emulgeringsmedel ligger mellan 8 och 18.

② Bestämning av HLB-värden (utelämnad).

07 Emulgering och solubilisering

En emulsion är ett system som bildas när en oblandbar vätska dispergeras i en annan i form av fina partiklar (droppar eller flytande kristaller). Emulgeringsmedlet, som är en typ av ytaktivt ämne, är avgörande för att stabilisera detta termodynamiskt instabila system genom att minska gränsytans energi. Fasen som finns i droppform i emulsionen kallas den dispergerade fasen (eller den interna fasen), medan fasen som bildar ett kontinuerligt lager kallas dispersionsmedium (eller den externa fasen).

① Emulgeringsmedel och emulsioner

Vanliga emulsioner består ofta av en fas som vatten eller vattenlösning, och den andra som ett organiskt ämne, såsom oljor eller vaxer. Beroende på deras dispersion kan emulsioner klassificeras som vatten-i-olja (W/O) där olja är dispergerad i vatten, eller olja-i-vatten (O/W) där vatten är dispergerat i olja. Dessutom kan komplexa emulsioner som W/O/W eller O/W/O existera. Emulgeringsmedel stabiliserar emulsioner genom att sänka gränsytspänningen och bilda monomolekylära membran. Ett emulgeringsmedel måste adsorbera eller ackumuleras vid gränssnittet för att sänka gränsytspänningen och ge laddningar till dropparna, vilket genererar elektrostatisk repulsion, eller bildar en högviskös skyddande film runt partiklar. Följaktligen måste ämnen som används som emulgeringsmedel ha amfifila grupper, vilket tensider kan tillhandahålla.

② Metoder för emulsionsberedning och faktorer som påverkar stabiliteten

Det finns två huvudmetoder för att framställa emulsioner: mekaniska metoder dispergerar vätskor till små partiklar i en annan vätska, medan den andra metoden innebär att vätskor i molekylär form löses upp i en annan och får dem att aggregera på lämpligt sätt. Stabiliteten hos en emulsion avser dess förmåga att motstå partikelaggregering som leder till fasseparation. Emulsioner är termodynamiskt instabila system med högre fri energi, och deras stabilitet återspeglar därför den tid som behövs för att nå jämvikt, dvs. den tid det tar för en vätska att separera från emulsionen. När fettalkoholer, fettsyror och fettaminer finns i gränsskiktet ökar membranets styrka avsevärt eftersom polära organiska molekyler bildar komplex i det adsorberade skiktet, vilket förstärker gränsskiktet.

Emulgeringsmedel som består av två eller flera tensider kallas blandade emulgeringsmedel. Blandade emulgeringsmedel adsorberar vid vatten-olja-gränssnittet, och molekylära interaktioner kan bilda komplex som avsevärt sänker gränsytspänningen, vilket ökar mängden adsorbat och bildar tätare, starkare gränsytmembran.

Elektriskt laddade droppar påverkar emulsionernas stabilitet avsevärt. I stabila emulsioner bär dropparna vanligtvis en elektrisk laddning. När joniska emulgeringsmedel används införlivas den hydrofoba änden av de joniska tensiderna i oljefasen, medan den hydrofila änden förblir i vattenfasen, vilket ger dropparna en laddning. Liknande laddningar mellan dropparna orsakar repulsion och förhindrar koalescens, vilket förbättrar stabiliteten. Således, ju större koncentrationen av emulgeringjoner som adsorberas på dropparna, desto större är deras laddning och desto högre är emulsionens stabilitet.

Dispersionsmediets viskositet påverkar också emulsionsstabiliteten. Generellt sett förbättrar medier med högre viskositet stabiliteten eftersom de starkare hämmar dropparnas brownska rörelse, vilket minskar sannolikheten för kollisioner. Högmolekylära ämnen som löses upp i emulsionen kan öka mediets viskositet och stabilitet. Dessutom kan högmolekylära ämnen bilda robusta gränssnittsmembran, vilket ytterligare stabiliserar emulsionen. I vissa fall kan tillsats av fasta pulver på liknande sätt stabilisera emulsioner. Om fasta partiklar är helt fuktade av vatten och kan fuktas av olja, kommer de att kvarhållas vid vatten-olja-gränssnittet. Fasta pulver stabiliserar emulsionen genom att förstärka filmen när de klumpar vid gränssnittet, ungefär som adsorberade tensider.

Tensider kan avsevärt öka lösligheten hos organiska föreningar som är olösliga eller något lösliga i vatten efter att miceller har bildats i lösningen. Vid denna tidpunkt verkar lösningen klar, och denna förmåga kallas solubilisering. Tensider som kan främja solubilisering kallas solubiliseringsmedel, medan de organiska föreningar som solubiliseras kallas solubilater.

08 Skum

Skum spelar en avgörande roll i tvättprocesser. Skum avser ett dispersivt system av gas dispergerad i vätska eller fast form, med gas som den dispergerade fasen och vätska eller fast form som dispersionsmedium, känt som flytande skum eller fast skum, såsom skumplast, skumglas och skumbetong.

(1) Skumbildning

Termen skum hänvisar till en samling luftbubblor separerade av vätskefilmer. På grund av den avsevärda densitetsskillnaden mellan gasen (dispergerad fas) och vätskan (dispersionsmedium), samt vätskans låga viskositet, stiger gasbubblor snabbt upp till ytan. Skumbildning innebär att en stor mängd gas införlivas i vätskan; bubblorna återvänder sedan snabbt till ytan och skapar ett aggregat av luftbubblor separerade av en minimal vätskefilm. Skum har två distinkta morfologiska egenskaper: för det första antar gasbubblorna ofta en polyedrisk form eftersom den tunna vätskefilmen vid skärningspunkten mellan bubblorna tenderar att bli tunnare, vilket i slutändan leder till bubbelbrott. För det andra kan rena vätskor inte bilda stabilt skum; minst två komponenter måste vara närvarande för att skapa ett skum. En tensidlösning är ett typiskt skumbildande system vars skumningsförmåga är kopplad till dess andra egenskaper. Tensider med god skumningsförmåga kallas skummedel. Även om skummedel uppvisar god skumningsförmåga, kan det skum de genererar inte hålla länge, vilket innebär att deras stabilitet inte är garanterad. För att förbättra skumstabiliteten kan ämnen som förbättrar stabiliteten tillsättas; Dessa kallas stabilisatorer, med vanliga stabilisatorer inklusive lauryldietanolamin och oxider av dodecyldimetylamin.

(2) Skumstabilitet

Skum är ett termodynamiskt instabilt system; dess naturliga utveckling leder till bristning, vilket minskar den totala vätskeytan och minskar den fria energin. Skumavskalningsprocessen innebär en gradvis uttunning av vätskefilmen som separerar gasen tills bristning inträffar. Graden av skumstabilitet påverkas främst av vätskedräneringshastigheten och vätskefilmens styrka. Påverkande faktorer inkluderar:

① Ytspänning: Ur ett energetiskt perspektiv gynnar lägre ytspänning skumbildning men garanterar inte skumstabilitet. Låg ytspänning indikerar en mindre tryckskillnad, vilket leder till långsammare vätskedränering och förtjockning av vätskefilmen, vilka båda gynnar stabilitet.

② Ytviskositet: Den viktigaste faktorn för skumstabilitet är vätskefilmens styrka, främst bestämd av robustheten hos ytadsorptionsfilmen, mätt genom ytviskositeten. Experimentella resultat indikerar att lösningar med hög ytviskositet producerar mer hållbart skum på grund av förbättrade molekylära interaktioner i den adsorberade filmen som avsevärt ökar membranstyrkan.

③ Lösningsviskositet: Högre viskositet i själva vätskan saktar ner dräneringen av vätska från membranet, vilket förlänger vätskefilmens livslängd innan bristning inträffar och förbättrar skumstabiliteten.

④ Ytspänningens "reparations"-verkan: Tensider som adsorberas till membranet kan motverka expansion eller kontraktion av filmytan; detta kallas reparationsverkan. När tensider adsorberas till den flytande filmen och expanderar dess yta, minskar detta koncentrationen av tensider vid ytan och ökar ytspänningen; omvänt leder kontraktion till en ökad koncentration av tensider vid ytan och minskar därmed ytspänningen.

⑤ Gasdiffusion genom vätskefilmen: På grund av kapillärtryck tenderar mindre bubblor att ha högre inre tryck jämfört med större bubblor, vilket leder till diffusion av gas från små bubblor till större bubblor, vilket gör att små bubblor krymper och större bubblor växer, vilket i slutändan resulterar i att skummet kollapsar. Konsekvent applicering av tensider skapar enhetliga, fint fördelade bubblor och hämmar skumdämpning. Med tensider tätt packade vid vätskefilmen hindras gasdiffusionen, vilket förbättrar skumstabiliteten.

⑥ Effekt av ytladdning: Om den flytande skumfilmen har samma laddning kommer de två ytorna att stöta bort varandra, vilket förhindrar att filmen tunnas ut eller går sönder. Joniska tensider kan ge denna stabiliserande effekt. Sammanfattningsvis är vätskefilmens styrka den avgörande faktorn som bestämmer skumstabiliteten. Tensider som fungerar som skumbildare och stabilisatorer måste skapa tätt packade ytabsorberande molekyler, eftersom detta avsevärt påverkar gränsytans molekylära interaktion, vilket ökar styrkan hos själva ytfilmen och därmed förhindrar att vätska rinner bort från den angränsande filmen, vilket gör skumstabilitet mer uppnåelig.

(3) Förstöring av skum

Den grundläggande principen för skumförstöring innebär att förändra de förhållanden som producerar skum eller eliminera skummets stabiliserande faktorer, vilket leder till fysikaliska och kemiska skumdämpningsmetoder. Fysisk skumdämpning bibehåller den kemiska sammansättningen av den skumliknande lösningen samtidigt som den ändrar förhållanden som externa störningar, temperatur- eller tryckförändringar, såväl som ultraljudsbehandling, alla effektiva metoder för att eliminera skum. Kemisk skumdämpning avser tillsats av vissa ämnen som interagerar med skummedlen för att minska styrkan hos vätskefilmen i skummet, vilket minskar skumstabiliteten och uppnår skumdämpning. Sådana ämnen kallas skumdämpare, varav de flesta är tensider. Skumdämpare har vanligtvis en anmärkningsvärd förmåga att minska ytspänningen och kan lätt adsorberas till ytorna, med en svagare interaktion mellan de ingående molekylerna, vilket skapar en löst arrangerad molekylstruktur. Skumdämpartyperna varierar, men de är i allmänhet nonjoniska tensider, med grenade alkoholer, fettsyror, fettsyraestrar, polyamider, fosfater och silikonoljor som vanligtvis används som utmärkta skumdämpare.

(4) Skum och rengöring

Mängden skum korrelerar inte direkt med rengöringens effektivitet; mer skum betyder inte bättre rengöring. Till exempel kan nonjoniska tensider producera mindre skum än tvål, men de kan ha överlägsna rengöringsegenskaper. Under vissa förhållanden kan dock skum hjälpa till att avlägsna smuts; till exempel hjälper skum från diskning till att transportera bort fett, medan rengöring av mattor gör att skummet kan avlägsna smuts och fasta föroreningar. Dessutom kan skum signalera tvättmedlets effektivitet; överdriven fetthalt hämmar ofta bubbelbildning, vilket orsakar antingen brist på skum eller minskat befintligt skum, vilket indikerar låg tvättmedelseffektivitet. Dessutom kan skum fungera som en indikator på sköljningens renhet, eftersom skumnivåerna i sköljvattnet ofta minskar med lägre tvättmedelskoncentrationer.

09 Tvättprocess

I allmänhet är tvättning processen att ta bort oönskade komponenter från det föremål som rengörs för att uppnå ett visst syfte. Vanligtvis avser tvättning avlägsnande av smuts från ytan på bäraren. Under tvättning försvagar eller eliminerar vissa kemiska ämnen (som rengöringsmedel) interaktionen mellan smutsen och bäraren, vilket omvandlar bindningen mellan smuts och bäraren till en bindning mellan smuts och rengöringsmedel, vilket möjliggör separation av dem. Med tanke på att de föremål som ska rengöras och den smutsen som behöver tas bort kan variera kraftigt, är tvättning en komplicerad process, som kan förenklas till följande förhållande:

Bärare • Smuts + Tvättmedel = Bärare + Smuts • Tvättmedel. Tvättprocessen kan generellt delas in i två steg:

1. Smutsen separeras från bäraren under rengöringsmedlets inverkan;

2. Den separerade smutsen dispergeras och suspenderas i mediet. Tvättprocessen är reversibel, vilket innebär att den dispergerade eller suspenderade smutsen potentiellt kan återsjunka till det rengjorda föremålet. Effektiva rengöringsmedel behöver därför inte bara kunna lossa smutsen från bäraren utan också kunna dispergera och suspendera smutsen, vilket förhindrar att den återsjunker till vatten.

(1) Typer av smuts

Även ett enda föremål kan ackumulera olika typer, sammansättningar och mängder smuts beroende på dess användningssammanhang. Oljig smuts består huvudsakligen av olika animaliska och vegetabiliska oljor och mineraloljor (som råolja, eldningsolja, stenkolstjära etc.); fast smuts inkluderar partiklar som sot, damm, rost och kimrök. När det gäller klädsmuts kan den komma från mänskliga sekret som svett, talg och blod; matrelaterade fläckar som frukt- eller oljefläckar och kryddor; rester från kosmetika som läppstift och nagellack; luftföroreningar som rök, damm och smuts; och ytterligare fläckar som bläck, te och färg. Denna typ av smuts kan generellt kategoriseras i fasta, flytande och speciella typer.

① Fast smuts: Vanliga exempel inkluderar sot, lera och dammpartiklar, av vilka de flesta tenderar att ha laddningar – ofta negativt laddade – som lätt fäster vid fibermaterial. Fast smuts är i allmänhet mindre löslig i vatten men kan dispergeras och suspenderas i rengöringsmedel. Partiklar mindre än 0,1 μm kan vara särskilt svåra att avlägsna.

② Flytande smuts: Dessa inkluderar oljiga ämnen som är oljelösliga, bestående av animaliska oljor, fettsyror, fettalkoholer, mineraloljor och deras oxider. Medan animaliska och vegetabiliska oljor och fettsyror kan reagera med alkalier för att bilda tvålar, förtvålas inte fettalkoholer och mineraloljor utan kan lösas upp av alkoholer, etrar och organiska kolväten, och kan emulgeras och dispergeras av rengöringslösningar. Flytande oljig smuts fäster vanligtvis hårt vid fibermaterial på grund av starka interaktioner.

③ Specialsmuts: Denna kategori består av proteiner, stärkelse, blod och mänskliga sekret som svett och urin, samt frukt- och tejuicer. Dessa material binder ofta hårt till fibrer genom kemiska interaktioner, vilket gör dem svårare att tvätta bort. Olika typer av smuts existerar sällan oberoende av varandra, utan blandas och fäster kollektivt på ytor. Ofta, under yttre påverkan, kan smuts oxidera, brytas ner eller förfalla, vilket producerar nya former av smuts.

(2) Vidhäftning av smuts

Smuts fastnar på material som kläder och hud på grund av vissa interaktioner mellan föremålet och smutsen. Vidhäftningskraften mellan smuts och föremålet kan bero på antingen fysisk eller kemisk vidhäftning.

① Fysisk vidhäftning: Vidhäftning av smuts som sot, damm och lera innebär till stor del svaga fysiska interaktioner. Generellt sett kan dessa typer av smuts avlägsnas relativt enkelt på grund av deras svagare vidhäftning, som huvudsakligen uppstår på grund av mekaniska eller elektrostatiska krafter.

A: Mekanisk vidhäftning**: Detta avser vanligtvis fast smuts som damm eller sand som vidhäftar mekaniskt, vilket är relativt lätt att ta bort, även om mindre partiklar under 0,1 μm är ganska svåra att rengöra.

B: Elektrostatisk vidhäftning**: Detta innebär att laddade smutspartiklar interagerar med motsatt laddade material; vanligtvis bär fibermaterial negativa laddningar, vilket gör att de kan attrahera positivt laddade vidhäftningsmedel som vissa salter. Vissa negativt laddade partiklar kan fortfarande ackumuleras på dessa fibrer via jonbryggor som bildas av positiva joner i lösningen.

② Kemisk vidhäftning: Detta avser smuts som fäster vid ett föremål genom kemiska bindningar. Till exempel tenderar polär fast smuts eller material som rost att fästa ordentligt på grund av de kemiska bindningar som bildas med funktionella grupper som karboxyl-, hydroxyl- eller amingrupper som finns i fibermaterial. Dessa bindningar skapar starkare interaktioner, vilket gör det svårare att ta bort sådan smuts; speciella behandlingar kan vara nödvändiga för att rengöra effektivt. Graden av smutsvidhäftning beror på både smutsens egenskaper och egenskaperna hos ytan den fäster vid.

(3) Mekanismer för smutsborttagning

Målet med tvätt är att eliminera smuts. Detta innebär att man använder tvättmedels olika fysikaliska och kemiska effekter för att försvaga eller eliminera vidhäftningen mellan smuts och de tvättade föremålen, med hjälp av mekaniska krafter (som manuell skrubbning, tvättmaskinens omrörning eller vattenpåverkan), vilket i slutändan leder till att smutsen separeras.

① Mekanism för borttagning av flytande smuts

A: Våthet: Det mesta flytande smuts är oljigt och tenderar att väta olika fiberhaltiga föremål, vilket bildar en oljig hinna över deras ytor. Det första steget i tvätt är tvättmedlets verkan som orsakar vätning av ytan.
B: Upprullningsmekanism för oljeborttagning: Det andra steget i borttagning av flytande smuts sker genom en upprullningsprocess. Den flytande smutsen som sprider sig som en film på ytan rullar gradvis till droppar på grund av tvättvätskans föredragna vätning av den fiberaktiga ytan och ersätts slutligen av tvättvätskan.

② Mekanism för borttagning av fast smuts

Till skillnad från flytande smuts är borttagningen av fast smuts beroende av tvättvätskans förmåga att väta både smutspartiklarna och ytan på bärarmaterialet. Adsorptionen av tensider på ytorna av fast smuts och bäraren minskar deras interaktionskrafter, vilket sänker smutspartiklarnas vidhäftningsstyrka och gör dem lättare att avlägsna. Dessutom kan tensider, särskilt joniska tensider, öka den elektriska potentialen hos fast smuts och ytmaterialet, vilket underlättar ytterligare borttagning.

Nonjoniska tensider tenderar att adsorberas på generellt laddade fasta ytor och kan bilda ett betydande adsorberat lager, vilket leder till minskad återbildning av smuts. Katjoniska tensider kan dock minska smutsens och bärarytans elektriska potential, vilket leder till minskad repulsion och hämmar smutsborttagning.

③ Borttagning av specialsmuts

Vanliga tvättmedel kan ha problem med envisa fläckar från proteiner, stärkelse, blod och kroppssekret. Enzymer som proteas kan effektivt ta bort proteinfläckar genom att bryta ner proteiner till lösliga aminosyror eller peptider. På liknande sätt kan stärkelse brytas ner till sockerarter av amylas. Lipaser kan hjälpa till att bryta ner triacylglycerolföroreningar som ofta är svåra att ta bort med konventionella metoder. Fläckar från fruktjuicer, te eller bläck kräver ibland oxidationsmedel eller reduktionsmedel, som reagerar med de färggenererande grupperna för att bryta ner dem till mer vattenlösliga fragment.

(4) Mekanism för kemtvätt

Ovanstående punkter gäller främst tvättning med vatten. På grund av mångfalden av tyger kan dock vissa material inte tåla vattentvättning, vilket leder till deformation, färgblekning etc. Många naturfibrer expanderar när de är våta och krymper lätt, vilket leder till oönskade strukturella förändringar. Därför föredras ofta kemtvätt, vanligtvis med organiska lösningsmedel, för dessa textilier.

Kemtvätt är mildare jämfört med våttvätt, eftersom det minimerar mekanisk påverkan som kan skada kläder. För effektiv smutsborttagning vid kemtvätt kategoriseras smuts i tre huvudtyper:

① Oljelöslig smuts: Detta inkluderar oljor och fetter, som lätt löses upp i kemtvättslösningsmedel.

② Vattenlöslig smuts: Denna typ kan lösas upp i vatten men inte i kemtvättslösningsmedel, bestående av oorganiska salter, stärkelse och proteiner, vilka kan kristallisera när vattnet avdunstar.

③ Smuts som varken är olje- eller vattenlöslig: Detta inkluderar ämnen som kimrök och metallsilikater som inte löses upp i något av medierna.

Varje smutstyp kräver olika strategier för effektiv borttagning vid kemtvätt. Oljelöslig smuts avlägsnas metodologiskt med hjälp av organiska lösningsmedel på grund av deras utmärkta löslighet i opolära lösningsmedel. För vattenlösliga fläckar måste tillräckligt med vatten finnas i kemtvättsmedlet eftersom vatten är avgörande för effektiv smutsborttagning. Tyvärr, eftersom vatten har minimal löslighet i kemtvättsmedel, tillsätts ofta tensider för att hjälpa till att integrera vatten.

Tensider ökar rengöringsmedlets vattenförbrukning och hjälper till att säkerställa upplösningen av vattenlösliga föroreningar i micellerna. Dessutom kan tensider hindra smuts från att bilda nya avlagringar efter tvätt, vilket förbättrar rengöringseffektiviteten. En liten tillsats av vatten är avgörande för att avlägsna dessa föroreningar, men för stora mängder kan leda till att tyget deformeras, vilket kräver en balanserad vattenhalt i kemtvättlösningar.

(5) Faktorer som påverkar tvättfunktionen

Adsorptionen av tensider på gränsytorna och den resulterande minskningen av gränsytspänningen är avgörande för att avlägsna flytande eller fast smuts. Tvätt är dock i sig komplext och påverkas av många faktorer även för liknande tvättmedelstyper. Dessa faktorer inkluderar tvättmedelskoncentration, temperatur, smutsegenskaper, fibertyper och tygstruktur.

① Koncentration av tensider: Miceller som bildas av tensider spelar en avgörande roll vid tvättning. Tvätteffektiviteten ökar dramatiskt när koncentrationen överstiger den kritiska micellkoncentrationen (CMC), därför bör tvättmedel användas i koncentrationer högre än CMC för effektiv tvättning. Tvättmedelskoncentrationer över CMC ger dock minskande avkastning, vilket gör överdriven koncentration onödig.

② Temperaturens inverkan: Temperaturen har en stor inverkan på rengöringseffektiviteten. Generellt sett underlättar högre temperaturer smutsborttagning; dock kan överdriven värme ha negativa effekter. Att höja temperaturen tenderar att underlätta smutsspridning och kan också göra att oljig smuts emulgerar lättare. I tätt vävda tyger kan dock ökad temperatur, vilket gör att fibrerna sväller, oavsiktligt minska borttagningseffektiviteten.

Temperaturfluktuationer påverkar även tensiders löslighet, CMC och micellantal, vilket påverkar rengöringseffektiviteten. För många långkedjiga tensider minskar lägre temperaturer lösligheten, ibland under deras egen CMC; därför kan lämplig uppvärmning vara nödvändig för optimal funktion. Temperaturpåverkan på CMC och miceller skiljer sig åt för joniska kontra nonjoniska tensider: ökad temperatur höjer vanligtvis CMC för joniska tensider, vilket kräver koncentrationsjusteringar.

③ Skum: Det finns en vanlig missuppfattning som kopplar skumningsförmåga till tvätteffektivitet – mer skum är inte detsamma som bättre tvätt. Empiriska bevis tyder på att lågskummande tvättmedel kan vara lika effektiva. Skum kan dock hjälpa till att avlägsna smuts i vissa tillämpningar, till exempel vid diskning, där skum hjälper till att tränga undan fett eller vid mattvätt, där det lyfter smuts. Dessutom kan skumförekomst indikera om tvättmedlen fungerar; överskott av fett kan hämma skumbildning, medan minskat skum indikerar minskad tvättmedelskoncentration.

④ Fibertyp och textilegenskaper: Utöver den kemiska strukturen påverkar fibrernas utseende och organisation smutsvidhäftning och svårigheter att avlägsna. Fibrer med grov eller platt struktur, som ull eller bomull, tenderar att fånga smuts lättare än släta fibrer. Tätt vävda tyger kan initialt motstå smutsansamling men kan hindra effektiv tvättning på grund av begränsad tillgång till fastsittande smuts.

⑤ Vattnets hårdhet: Koncentrationerna av Ca²⁺, Mg²⁺ och andra metalljoner påverkar tvättresultatet avsevärt, särskilt för anjoniska tensider, vilka kan bilda olösliga salter som minskar rengöringseffektiviteten. I hårt vatten, även med tillräcklig koncentration av tensider, är rengöringseffektiviteten otillräcklig jämfört med destillerat vatten. För optimal prestanda av tensider måste koncentrationen av Ca²⁺ minimeras till under 1×10⁻⁶ mol/L (CaCO₃ under 0,1 mg/L), vilket ofta kräver att vattenavhärdningsmedel ingår i tvättmedelsformuleringar.