моющие средства Copy

VII ОБЛАСТНОЙ КОНКУРС ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ И
ТВОРЧЕСКИХ РАБОТ ОБУЧАЮЩИХСЯ «ПЕРВЫЕ ШАГИ В НАУКУ»
_______________________________________________________
Направление науки: естественнонаучное
Тема: «Изучение
средств для мытья посуды»
Автор: Тарасова Ольга
Научный руководитель: Матрохина Т.И.
Образовательное учреждение: МБОУ «Горельская СОШ»
Тамбовского района,
Тамбовской области
1
2013 год
Обоснование выбора: Понятие о синтетических моющих средствах в
последнее время требует подробного разъяснения. Дело в том, что
использование таких средств началось не так давно, соответственно,
информация о них ещё не до всех донесена.
Выбирая синтетическое моющее средство, нужно быть уверенным, что
оно не нанесёт никакого вреда вашему здоровью.
Цель работы: исследование синтетических моющих средств для мытья
посуды; найти качественное, эффективное, безопасное для организма и
кожи рук, экономичное средство для мытья посуды.
Задачи:
1.
Выяснить состав моющих средств.
2.
Изучить химические особенности моющих средств и принцип их
«работы».
3.
Выявить эффективность и безопасность синтетических моющих
средств.
4.
Провести социологический опрос с целью выявления наиболее по-
пулярных средств для мытья посуды.
Этапы работы:
1.Найти теоретическое обоснование данной темы, используя сеть
Интернет и учебную литературу.
2.Найти методики изучения СМС, составить план исследования.
3.Экспериментальная часть. Исследование РН –среды. Эффективность
действия моющих средств. Пенообразование. Моющая способность.
Влияние СМС на рост и развитие растений.
4.Обобщение материала.
Необходимые ресурсы.
2
О.С. Габриелян Химия -11, - «Просвещение», 2003 г.
Энциклопедия «Всё обо всём», - «Астрель», Москва, 2000 г.
«Органическая химия», - «Просвещение», 1992 г.
Амбрамзон А.А. и др. Поверхностно-активные вещества. Синтез, анализ,
свойства, применение: Учеб. пособие для вузов. - Л., 1988.
Артеменко А.И. Органическая химия: Учеб. для студентов средних спец.
учеб. заведений: 2-е изд., испр. - М., 2001.
Грусман О.М. Химические материалы, красители и моющие средства. –
М., 1985. С.
Неволин Ф.В. Химия и технология синтетических моющих средств. М.,
1971
Бухштаб З.И. Технология синтетических моющих средств. М., 1988
Кузьминок Н.Н., Стрельцов Е.А., Кумачёв А.И. Экология на уроках
химии. - Мн., 1996.
Нифантьев Э.Е., Парамонова Н.Г. Основы прикладной химии: Учеб.
пособие для студ. пед. вузов. - М., 2002.
Цветков А.А. Эксперимент по органической химии: Методика и техника
⁄ Пособие для учителей. - М., 2000.
http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2724.html
http://www.nature-rus.ru/Rezepts/seife/seifenarten/seifenarten.html
http://www.originalsoap.ru/soap-history.shtml
II Основная часть
Историческая справка.
Стиркой и мытьём занимались ещё в глубокой древности. Более чем за
две тысячи лет до нашей эры в городах Римской империи существовали
превосходно оборудованные бани с бассейнами для плавания. В этих банях
для мытья тела использовали отруби, соки растений и некоторые сорта
моющих глин.
Впервые о получении мыла из жира и золы упоминается в трудах
3
римского врача Галена. Промышленное производство мыла в отдельных
европейских странах возникло, по-видимому, в 19 веке. В это время мыло
уже варили в Германии и во Франции. Позже мыловарение стало
развиваться в Англии. В 1400 г. Исключительной славой пользовалось
«венецкое» мыло.
В 13 веке мыловарение на Руси уже существовало как вполне развитый
промысел. Более того, мыло стало даже предметом вывоза в другие страны.
В последние десятилетия использование мыла для стирки тканей,
очистки
стеклянных,
полимерных
керамических,
изделий
резко
деревянных,
сократилось
в
металлических
связи
с
и
появлением
синтетических моющих средств (СМС), которые называют также
детергентами.
Классификация
моющих
средств
Моющие средства разделяют по назначению, консистенции, видам
моющего вещества, содержанию моющего вещества и другим признакам.
По назначению моющие средства делят на хозяйственные, туалетные,
специальные
технические
(медицинские,
и
др.).
По консистенции различают моющие средства твердые (кусковые,
гранулированные,
порошковые),
мазеобразные
(пасты)
и
жидкие.
Наиболее широкое применение нашли порошковые средства. Удобны
моющие средства в виде гранул и паст. Жидкие средства легко
растворяются,
хорошо
дозируются.
Они
эффективны
для
стирки
текстильных изделий и мытья посуды, автомашин, стекла и т. д.
Выпуск жидких средств будет увеличиваться. Их изготовление проще и
дешевле (отпадает процесс сушки), они не пылят, подобно порошкам,
легче
дозируются.
В зависимости от вида моющего вещества моющие средства разделяют на
мыла и синтетические моющие средства. Содержание моющего вещества в
средстве колеблется от 5 до 85 /о. Большинство моющих средств
хозяйственного назначения содержат 10—75% моющего вещества.
Данный вопрос достаточно широко представлен в справочной и
4
энциклопедической литературе, также очень много информации в
периодических изданиях и Интернете, но весь материал интересующий нас
был представлен только в виде теории ПАВ, СМС, или дублировал
школьный учебник по химии, практические работы приведенные в
учебнике касались качественного определения состава сложных эфиров и
жиров, и мы решили самостоятельно составить план исследования
моющих средств и подробно рассмотреть все возможные физикохимические
показатели.
Данная работа может быть полезна не только учителю химии как пособие к
факультативам, элективным курсам, но и всем интересующимся данным
вопросом.
В последнее время значительное внимание уделяется не только составу,
качеству средств, но и побочному действию этих веществ. Возможность
развития побочных реакций связано с неправильным применением
препаратом бытовой химии. Некоторые хозяйки действуют по принципу:
«Лей сразу всё, что–нибудь да поможет!», даже не прочитав инструкции по
применению.
Поэтому
изучение
этих
аспектов
очень
актуально.
Результаты исследовательской работы доказывают, что: все растворы
моющих средств обладают щелочной средой, а это отрицательно влияет на
кожу рук и хранение пищевых продуктов в посуде, вымытой данными
моющими средствами, создаются благоприятные условия для разрастания
плесневых
грибов
и
развития
гнилостных
микроорганизмов,
они
способствуют усилению коррозии на железных и алюминиевых предметах,
практически все очень плохо смываются, образуя стойкую обильную пену,
поэтому требуют тщательного ополаскивания и расхода большого
количества
воды.
Нами проведен социологический опрос . Установлено, что наиболее
популярными являются жидкие средства для мытья посуды «Fairy»,
«Пемолюкс», «АОS». При выборе средства покупатели ориентируются на
его органолептические свойства, стоимость, способность отмывать жиры и
5
упаковку(оформление).
Моющие
средства
веществами,
для
посуды
требующими
являются
очень
агрессивно
осторожного
активными
использования.
Утилизированные сточные воды, содержащие остатки моющих средств,
оказывают подавляющее влияние на рост и развитие биологических
объектов, поэтому требуют предварительного сбора и хранения в
отстойниках
для
дальнейшей
дезактивации.
Работа по исследованию качества анализируемых средств для мытья
посуды может быть продолжена: возможно, определение способности
средства отмывать конкретные остатки продуктов питания, таких как
молоко, сырое яйцо, фруктовые соки и т.п., как сразу после загрязнения
посуды, так и спустя определенный промежуток времени; определение
моющей способности средства после замораживания
Состав:
ПАВ: содержатся в любом чистящем средстве, даже в обычном мыле.
Анионные ПАВ - Основным достоинством является относительно
невысокая стоимость, эффективность и хорошая растворимость. Но они
наиболее агрессивны по отношению к организму человека.
Катионные ПАВ обладают бактерицидным свойством.
Неионогенные ПАВ - Основным достоинством является благоприятное
действие на ткань и главное - 100% биоразлагаемость.
Амфолитные ПАВ - в зависимости от среды (кислотность/щелочность)
проявляют себя либо как катионные, либо как анионные ПАВы.
Отдушки: Неприятный запах в порошкообразных СМС, особенно
содержащих ферменты, устраняется введением отдушек, например,
парфюмерные отдушки с использованием недорогих эфирных масел с
запахом свежести, цитрусовых или цветочных ароматов. В качестве
дезинфицирующих
добавок
чаще
всего
применяются
вещества,
обладающие противогрибковым, бактерицидным или бактериостатическим
действием.
6
Водные смягчители, противодействующие эффекту ионов «жёсткости»
на других компонентах.
Окислители (хлорные и кислородные) для отбеливания, дезинфекции и
разрушения органических соединений.
Компоненты, уменьшающие вред для кожи.
Консерванты, предотвращающие порчу других компонентов.
В чем опасность бытовой химии
Пройдя путь от магазина через нашу раковину, ванну, туалет,
стиральную машину СМС попадают в канализацию, а из канализации в
водоемы реки и т.п. Итак, СМС в реке. В первую очередь страдают от
синтетических моющих средств животные, которые живут в воде. Почему
страдают именно они? Потому что СМС прилипают к жабрам и рыбы
погибают.
Влияют ли СМС на человека? Возможно, вы решите, что это странный
вопрос. Ведь люди не плавают и не дышат жабрами. Однако, попадание
синтетических моющих средств в организм человека с водой всё же
возможно. В первую очередь это происходит, когда человек ест или пьёт из
плохо промытой от детергентов посуды. Другой путь попадания
синтетических моющих средств – во время купания. Он наиболее част для
детей.
В желудке находится соляная кислота. Она выполняет важную задачу –
позволяет расщеплять белки пищи. Почему же тогда желудок не
растворяется под её воздействием? Потому что он покрыт защитной
оболочкой из слизи, которая постоянно вырабатывается клетками стенок
желудка, которая разрушается под действием СМС.
Значит, если в организм человека попадает СМС с недомытой тарелки,
то защитная, отталкивающая воду оболочка вокруг стенок желудка,
становится тоньше. Результат – развивается язва желудка..
7
Что же делать? Во-первых, мыть посуду преимущественно без
синтетических моющих средств или с их минимальным количеством. Вовторых, очень тщательно ополаскивать посуду.
Самые опасные ПАВы — анионные (А-ПАВ). Они вызывают
нарушения иммунитета, аллергию, поражение мозга, печени, почек, легких.
Имейте в виду, при использовании моющих средств ПАВ попадает к вам в
организм, так как даже десятикратное полоскание в горячей воде
полностью не освобождает посуду от химикатов. Чтобы уменьшить
вредное воздействие, используйте средства, в которых содержание ПАВ не
превышает 5%.
Также следует избегать средств, в составе которых имеются следующие
вещества:
Фенолы и крезолы. Эти бактерицидные вещества очень едки и могут
вызвать диарею, головокружение, потерю сознания и нарушение функций
почек и печени.
Формальдегид. Канцероген, вызывающий сильное раздражение глаз,
горла, кожи, дыхательных путей и легких. Может присутствовать в составе
чистящих веществ.
Фосфаты и фосфонаты содержатся в большинстве стиральных порошков
в качестве смягчителя воды и способны вызвать аллергические реакции
кожи и поражение дыхательных путей. Кроме того, фосфаты, попадая в
природные водоемы, служат удобрением для водорослей и вызывают
цветение, что приводит к гибели большинства их обитателей. В настоящее
время многие производители отказываются от введения в средства бытовой
химии фосфатных добавок, заменяя их более экологичными веществами —
цеолитами и поликарбоксилатами.
Гипохлорид натрия — sodium hypochlorite (отбеливатели). Хлор очень
опасен, а данное химическое соединение весьма нестойкое и легко
«отпускает» хлор. Он является причиной заболевания сердечно-сосудистой
8
системы, способствует возникновению атеросклероза, анемии, гипертонии,
аллергических реакций, отрицательно влияет на кожу и волосы, повышает
риск заболевания раком.
Нефтяные дистилляты (в полиролях для металлических поверхностей):
кратковременное воздействие может привести к временному расстройству
зрения;
долговременное
воздействие
ведет
к
нарушениям
функционирования нервной системы, почек, органов зрения и к кожным
заболеваниям.
Нашатырный спирт (чистящие вещества для стеклянных поверхностей):
приводит к раздражению глаз, дыхательных путей, вызывает головные
боли.
Нитробензол
(в
полиролях
для
полов
и
мебели):
вызывает
обесцвечивание кожи, одышку, рвоту, а в особо тяжелых случаях — смерть;
воздействие этого вещества вызывает раковые заболевания, оно является
причиной врожденных дефектов у детей.
Правила предосторожности
Сложно представить, что полный отказ от использования моющих
средств возможен – эти вещества значительно облегчают поддержание
чистоты в доме, упрощают такие неприятные бытовые обязанности, как
уборка и мытье посуды. Но можно свети риск от использования бытовой
химии к минимуму, соблюдая простые правила предосторожности:
При покупке проверять моющие средства на подлинность.
Отдавать предпочтение средствам без ярко выраженного запаха.
Ополаскивать посуду от моющего средства не менее 15 секунд в
проточной воде.
Никогда не смешивать несколько средств бытовой химии.
Обращать внимание на содержание вредных веществ в составе средства.
Отдавать предпочтения средствам с содержанием ПАВ и фосфатов не
более 5%.
III этап. Практическая часть.
9
• Проведено анкетирование . Вопросы такие:
•
Наименьший расход
•
Понравилась реклама
•
Приятные ощущения рук после использования Не остается на посуде
•
Самое дешёвое
Ваш вариант:
В анкетировании участвовало 105 человек.
Полученные результаты:
– чаще всего в наших семьях пользуются моющим средством «Фейри»-
35 человека, «Сорти»-10 человек, «АОS”-22 человека, “Капля», «Amway
home” , “Даш Дропс»,
– при выборе средства руководствуются, в первую очередь, качеством и
ценой, во-вторую,- советом продавца и подруги, в последнюю- рекламой.
– Из всех опрошенных только один пользуется резиновыми перчатками
при работе с моющими средствами, двое- иногда, остальные не пользуются
никогда.
– Состав:
– Применение любого средства бытовой химии должно начинаться с
изучения данных на этикетке. И чем точнее эти данные, тем достовернее
информация. Из этикеток исследуемых моющих средств для посуды мы
определили, что:
– основным компонентом МС являются ПАВ, но только на этикетке МС
«FAIRY» более точно указано процентное содержание ПАВ и их тип;
– кроме ПАВ в составе моющих средств имеются красители,
стабилизаторы, консерванты, парфюмерная композиция, но не указана
маркировка этих веществ;
– только на этикетках трех моющих средств имеются предупреждения
(«Ультра. Капля», «SARMA», «AOS»): «Беречь от детей. Остерегаться
попадания в глаза»;
10
– Большое внимание уделяется на этикетке МС рекламным данным;
– Эффективно удаляет все остатки жира с посуды не только в горячей,
но и в холодной воде.
– Легко смывается водой, не оставляя разводов и придаёт посуде блеск и
изумительную чистоту.
– Не поражает кожу рук и обладает нейтральным уровнем кислотности
pH благодаря своей тщательно подобранной формуле.
Состав средства для мытья посуды FAIRY:
– Вода
– Лаурет сульфат натрия [C12H25O4SNa] (ПАВ)
– Лаурамин (не ионное ПАВ)
– Полипропилен гликоль
– Хлорид натрия (столовая соль)
– Отдушка
– Полиэтиленимин [-CH2CH2NH-]n
– Феноксиэтанол (органический растворитель)
– Метиламилин (специальный растворитель)
– Гидроксидсодиума
– Консервант (метилизотиазолинон)
– Пропиленгликоль (пропан 1,2-диол)
– Красители
Кумарин (отдушка)[6]
После
проведенного
анкетирования
решили
проанализировать
результаты, выяснить пользу и вред состава моющих средств.
2.
Провели практическую работу: »Влияние СМС на рост и развитие
растений»
Вывод:СМС оказывают негативное воздействие на растения. При
11
попадании раствора хозяйственного мыла в почву наблюдается быстрая
гибель растения, раствор порошка имеет так же разрушительное
воздействие, но реакция протекает медленнее.
Эффективность применения моющих средств для посуды
– Реклама – рекламой, но результаты исследовательской работы
оказались противоположными.
0
– При температуре 5 С (холодная вода) каждый исследуемый раствор
МС не смог удалить следы загрязнения;
0
– При температуре 25 С полностью удалить загрязнения смог лишь
раствор МС №1 («FAIRY»), в №1, 4, 6, 8 появился избыток пены, в №3, 5,
6, 7 – мутный жирный налет;
0
– При температуре 50 С в колбах всех образцов появился избыток пены,
требующий очень тщательного ополаскивания.
Вывод: моющие средства наиболее эффективно действуют в горячей
воде, очень плохо смываются, образуя стойкую обильную пену, поэтому
требуют тщательного ополаскивания и расхода большого количества воды.
Количественный тест
На каждую тарелку нанесли по капле подсолнечного масла. Для мытья
использовали стандартные губки для посуды.
Больше всего тарелок отмыло» Dish Drops» 15
«Файри»10,
«АОС»-9,
др.
«Сорти»-9.и
Для себя мы сделали вывод: использовать чистящие средства необходимо и
важно, в умеренных количествах и в соответствии с инструкцией.
ИССЛЕДОВАНИЕ РН СРЕДЫ СМС
1.
Нейтральную
Кислотную
среду:
среду:
имеют
pH=7
pH=6
-
Пемолюкс,
Дося,
Щелочную среду: pH=8 – Капля Sorti, pH=9 – FAIRY.
12
Миф,
Dish
АОС.
Drops.
2.
Растворы моющих средств для посуды Fairy и AOS обладают
щелочной средой, следовательно оказывает негативное воздействие на
кожу рук.
3.
Раствор моющего средства Миф обладает нейтральной средой, что
соответствует информации указанной на упаковке.
Вывод:
На сегодняшний день имеется огромное количество СМС. СМС
выполняют различные свойства, но одно свойство общее – очистка
различных поверхностей.
Изучив вред СМС, начинаешь задумываться над тем, какое средство
использовать и как его применить без вреда для здоровья и как
утилизировать его без последствий для окружающей среды. Все же мне
было интересно заниматься этой работой, так как мне хотелось узнать, чем
пользуется человек для экономии своего времени.
Проведённые нами исследования позволяют сделать следующие выводы:
Исследовав состав СМС, мы убедились, что эти вещества состоят из
большого количества компонентов.
Вред СМС обширен. Попадание СМС в организм человека неприятно
сказывается
на его здоровье, разрушая пищеварительную систему.
Неблаготворное влияние оказывает на животных. С точки зрения экологии
СМС попадая на землю, наносят ей непоправимый вред, и при
производстве
СМС
большое
количество
паров
выбрасывается
в
атмосферу. .
В процессе работы мы выяснили, что без СМС люди уже не могут
обойтись.
СМС помогают нам облегчить труд при уборке и сэкономить время.
Синтетические моющие средства одинаково хорошо моют как в мягкой,
так и в жесткой воде. .Чтобы не нанести вред здоровью, перед покупкой и
использованием
любого СМС следует изучить его состав, но всё-таки
лучше доверять проверенным маркам.
13
Обобщение материала.
Учащиеся, принимавшие участие в работе, были ознакомлены с
результатами исследования. Полученные результаты расстроили детей, и
они высказали пожелания больше узнать о том, как и чем можно снизить
вред от использования моющих средств.
Учащиеся изъявили желание провести дополнительную работу по
поиску «народных» средств для мытья посуды и выступить с этим
материалом на классном часе.
Вот этот материал:
После уборки хорошо проветривайте помещение, так как очищаемой
поверхности, сколько бы вы ее не протирали, всегда остаётся слой
химикатов, которые продолжают испаряться и попадают в организм.
Химические средства (хлор, аммиак, формальдегид, фенол и т.д.) копятся в
суставах, мышцах и губят здоровье человека. Низкий иммунитет,
респираторные заболевания, аллергия, дерматит - вот "джентльменский
набор" каждого любителя чистоты. К тому же, стерильность не является
гарантией здоровья, наоборот, нужная нам микрофлора и иммунитет
разрушается, и человек становится жертвой многих заболеваний.
Однако, дабы реже использовать химические средства и снизить таким
образом риск заболеваний, можно вернуться к старым добрым "дедовским
методам”: прибегнуть к натуральным моющим и чистящим средствам –
экологичным и безопасным.
1. Если вам вдруг захотелось начистить до блеска любимую кастрюлю
вашей бабушки, есть такой фрукт, который без труда (а также и без всякой
химии…) с этим справится – это лимон! Более того, вы также можете
использовать его и для удаления пятен ржавчины с посуды, и для
полирования столового серебра вашей прабабушки!
2. Уксус имеет массу областей применения:
- он удаляет восковые пятна, а также пятна от всяческих смол;
- прекрасно дезинфицирует (чистый уксус можно смело использовать
14
для дезинфекции туалета);
- очищает плитку, кафель (только после обработки плитки чистым
уксусом
следует
проветрить
помещение)
и
окна
(чтобы
сделать
своеобразную природную "жидкость для мытья стекол”, нужно разбавить
две чайные ложки уксуса в литре воды);
- удаляет накипь (налейте в чайник вместе с водой немного уксуса,
помешайте, прополоскайте – и готово!);
- освежает цвет ковров (применяйте уксус в разбавленном виде, чистите
щёткой);
- уксус может удалять даже известковый налёт – правда, если только его
применить сразу же после появления этого налёта.
Что ж, как видно, уксус – настоящий чудо-очиститель, который, к тому
же, отличается относительной дешевизной.
3. Другой полезный и действительно здоровый, безопасный продукт,
который изготавливают на основе растительных масел и поташа
(гидроокись калия, содержащаяся, например, в золе) – чёрное мыло. Оно
особенно подходит для мытья поверхностей самого разного типа.
4. Хозяйственное мыло - старый добрый знакомый – бесспорный лидер
среди мыл: вечно живое, неистребимо популярное, 100% натуральное,
полностью органически перерабатываемое (так как состоит из природных
жиров), которое, к тому же, ещё и очищает, удаляет бактерии, моет…
Настоящая находка!
5. Масло льна служит для полировки деревянной мебели и глиняной
посуды.
6. Если говорить о мебели – какое же природное средство сможет
прогнать клещей из вашего гардероба? Стружка кедрового дерева, конечно!
7.Сливочное масло пригодится не только на кухне: по советам
прапрабабушки, оно довольно-таки успешно справляется с чернильными
пятнами. Затем, конечно, следует сразу же промыть обработанное маслом
пятно тёплой водой с мылом.
15
8. Пищевая сода — натуральное средство, с помощью которого посуду
можно довести до блеска. Сода поможет вам эффективно бороться с
пятнами, чистить и полировать алюминиевые, хромированные, серебряные,
стальные, жестяные и пластиковые поверхности, а также драгоценности.
Ее можно использовать для очистки и дезодорирования холодильников,
сильно испачканных и дурно пахнущих ковров, обивочных материалов на
мебели и виниле. Сода также смягчает ткани и удаляет некоторые виды
пятен. Пищевая сода смягчает жесткую воду, так что с ее помощью можно
принять расслабляющую ванну. Сода может применяться в качестве
дезодоранта для тела и как зубная паста, ее можно использовать как
средство от накипи.
Используя эти природные продукты, вы и ваши дети, по меньшей мере,
не рискуете отравиться совершенно не известным вам химическим
веществом, какими обычно щедро насыщают свои товары производители
современной бытовой химии.
Библиографический список:
1. Большая биологическая энциклопедия, М., «Большая
энциклопедия»,1987 г., стр. 689.2.
2. Виноградова В.И. «Методика изучения биологии», М. «Просвещение»,
1998 г., стр184
3. Габриелян О.С. «Химия 11 класс», М. «Дрофа», 2002, стр. 362
4. Интернет- ресурс: http://vita-labs.ru/medicinskijcentr/ekologiya/moyushchie-sredstva-i-domashnyaya-bezopasnost.
5.http://kurszdorovia.ru/narod/other/vred-moyushih-sredstv
6.http://1001vopros.com/semja-dom-deti/2153-kak-myt-posudu-bez-vredadlya-zdorovya.html
16
17