| Химико-биологическая лаборатория Урок Мойдодыра. Мыла. В воздухе всегда находятся взвешенные мельчайшие частицы угля, сажи, почвы, жира, капельки масла. Например, в 1 см3 воздуха большого города в сухую погоду содержится около 130 000 пылинок. Эти загрязнения прилипают к телу человека, попадают на одежду и предметы домашнего обихода. Известно, что из 100 кг нормально загрязненного белья можно выделить до 4 кг загрязнений. Частицы, прочно приставшие к ткани, плохо отмываются даже горячей водой. Поэтому в воду добавляют специальные вещества, которые проникают в ткань или поры кожи и удаляю оттуда грязь и жир. Самое известное моющее средство – это мыло.
Чем стирали в разные времена Первым моющим средством была обыкновенная вода. Правда, в безводных местностях использовали просто-напросто песок: оттирали им пятна. Но когда одна вода не помогала, в ход шли другие средства: бычья желчь и мозговые кости, яичные желтки и кипящее молоко, мед и пивные дрожжи, теплые отруби и бобовая мука, селитра и гуммиарабик, опилки, зола и прочее, прочее... Во многих странах для стирки применяли корни, кору или плоды растений типа мыльнянки. На смену всем этим подручным средствам пришло мыло. Когда и кем оно было изобретено, точно неизвестно. Капая с вертела, на котором жарилась добыча рыбака или охотника, жир попадал в золу, где при высокой температуре в щелочной среде образовывалось мыло. Отстирывать вещи такой золой было легче. Так, по-видимому, состоялось «открытие» способа получения мыла. Процесс получения мыла Натриевые и калиевые соли высших карбоновых кислот являются мылами. Мыловарение – один из самых древних химических процессов. Уже в 1 веке использовали процесс омыления для получения твердых и жидких мылоподобных продуктов. Мы также попытались получить свое мыло. В пробирку поместили кусочек твердого жира, добавили 2-3 мл раствора щелочи и осторожно кипятили 10 мин. Вылили смесь в химический стакан с 20 мл насыщенного раствора хлорида натрия. Мыло собирается на поверхности жидкости в виде серо-белой массы. Высушили на фильтровальной бумаге. Эксперимент №1. Исследовать полученное мыло Полученный кусочек мыла растворим в 2 пробирках с 2-3 мл воды. Содержимое первой интенсивно встряхиваем. Что произошло? Получается обильная пена. Это действительно мыло. Во вторую добавим 2 капли фенолфталеина. На что указывает окрашивание? Малиновое окрашивание указывает на щелочную реакцию среды. Мы можем это объяснить тем, что в мыло попал избыток щелочи от омыления. Полученным мылом мы не рекомендуем стирать шерстяные и шелковые вещи, оно сушит и раздражает кожу руки лица. Поэтому дорогие сорта туалетного мыла кроме отдушек содержат глицерин, увлажняющие и смягчающие добавки.
Учитель повторяет с учащимися как получить мыло
Влияние моющих средств на кожу Мыло, косметика, средства бытовой химии могут раздражать кожу и вызывать зуд. На поверхности кожи среда кислая, уровень кислотности здоровой кожи равен 5,5 - 5,6 она специально предусмотрена природой для борьбы с раздражениями и микробами. А мыло - это щелочь. Когда оно попадает на кожу, начинается реакция нейтрализации. Это отрицательно сказывается на чувствительной коже. Необходимо смыть остатки мыла водой, а затем нейтрализовать щелочное воздействие. Для этого использовать кислый лосьон или туалетную воду, чтобы восстановить кислую среду кожи, затем ополоснуть лицо кипяченой водой с капелькой чего-нибудь кисленького: яблочного, клубничного или лимонного сока. Частое умывание с мылом изменяет значение рН кожи и приводит к понижению защитной реакции. Именно химия поможет нам правильно выбрать мыло и шампунь, сориентироваться в многообразии предлагаемых товаров. Эксперимент №2. Исследовать рН среду различных сортов мыла. Используя индикаторные полоски бумаги, определите по шкале рН среду мыла. Какой вывод. «Хозяйственное мыло» имеет … «Земляничное мыло» имеет …. Жидкое мыло имеет ….
Действие жесткой воды на мыло У мыла есть более серьезный недостаток: оно плохо мылится в жесткой воде, а при стирке в такой воде белой одежды на ней остается сероватый налет. В жесткой воде мыло не дает пены, так как превращается в нерастворимые в воде соли: Уравнение: 2 С17Н35СООNa + СаС12 = (С17Н35СОО)2Са + 2NaCl Хлопья нерастворимого мыла можно часто наблюдать при получении мыльного раствора в домашних условиях. Опыт. В один цилиндр налили около 50 мл дистиллированной воды, в другой такой же цилиндр — 50 мл водопроводной воды, в третий цилиндр - раствор СаС12, в каждый цилиндр прилили по 1 мл спиртового раствора мыла и встряхнули. В первом цилиндре образовалась устойчивая пена. Во втором цилиндре пены образовалось меньше, но образовался осадок нерастворимой соли, а в третьем - пены практически нет. Продолжаем добавлять во второй и третий цилиндры раствор мыла до тех пор, пока при встряхивании не получилась неисчезающая пена. По количеству затраченного раствора мыла можно приблизительно судить о степени жесткости воды. Вывод: опыт показывает, что при пользовании жесткой водой большое количество мыла расходуется на осаждение кальциевых (и магниевых) солей и что только после их осаждения мыло начинает выполнять свою основную функцию — давать пену. Чтобы сделать воду «мягкой» и не расходовать много моющих средств, соли кальция осаждают предварительно кипячением или с помощью специальных добавок, например, соды. 2 лаборатория химического анализа Большая стирка. Синтетические моющие средства. Как действуют моющие средства В XX в., было доказано, что мыло и стиральные порошки моют потому, что является поверхностно-активным веществом. На упаковке стирального порошка мы обнаружили такую запись. Содержат ПАВ. Что же такое поверхностно-активное вещество (ПАВ)? Структура их молекул всегда имеет полярный характер. Молекулы ПАВ содержат обязательно две части - гидрофильную и гидрофобную. СН3 - (СН2)7 – СН2 – СОО- Nа+ гидрофобная гидрофильная Наличие в одной молекуле ПАВ противоположных по свойствам групп («концов») и придает им все особые полезные свойства. Попадая в воду, молекула ПАВ испытывает на себе противоположно направленные воздействия: гидрофильная ее часть стремится проникнуть внутрь объема воды, раствориться, а гидрофобный «хвост» - избежать соприкосновения с водой, вытолкнуться из нее. Молекулы ПАВ собираются на поверхности раствора и (если их достаточно много) покрывают ее сплошным частоколом торчащих вверх «хвостов». Процесс этот идет очень быстро и самопроизвольно. Способность молекул ПАВ адсорбироваться на границе раздела фаз называется поверхностной активностью. Все моющие средства являются поверхностно-активными веществами, т.е. они уменьшают поверхностное натяжение воды. Увидеть этот процесс можно с помощью эксперимента. Опыт. Поверхностное натяжение На поверхность воды, налитой в тарелку, помещаем спираль из тетрадной бумаги 5-6 см. В центр спирали капнуть каплю раствора мыла. Спираль начинает вращаться. Распространяясь по свободной поверхности воды, мыльный раствор доходит до выхода из спирали и создает небольшую реактивную силу. Если после остановки спирали капнуть еще одну каплю, вращение возобновится. Поверхностное натяжение — важный, но отнюдь не единственный показатель, который необходимо учитывать при оценке моющего действия. В инструкциях к стиральным порошкам с биологическими активными добавками обычно указано, что эти средства не рекомендуется применять для стирки для изделий из натурального шелка и шерсти и температура не должна быть выше 40 0 С. Как все-таки следует поступать – соблюдать инструкцию или не обращать на нее внимания? Ответ. В стиральные порошки добавляют ферменты (экзимы) для удаления загрязнений белкового происхождения. Поскольку шерсть и натуральный шелк также являются веществами белкового происхождения, обработка их такими стиральными средствами приводит к постепенному разрыву некоторых типов химических связей в молекулах кератина и вещь можно испортить. При высоких температурах белки-ферменты подвергаются денатурации. Докажем это экспериментально. Эксперимент. Действие фермента каталазы на пероксид водорода. 1 пробирка. Пероксид водорода + нарезанные кусочки картофеля. (Жидкость вспенивается за счет выделения кислорода. Фермент каталаза разлагает пероксид водорода на воду и кислород). 2 пробирка. Пероксид водорода + нарезанные кусочки вареного картофеля. (Изменений не происходит. Химические связи фермента каталазы при высоких температурах разрушаются). Бытовая химия: польза и вред Бытовая химия — несомненное достижение цивилизации. Едва ли кто-либо может представить себе работу по дому без ее применения. Однако, поддерживая чистоту средствами бытовой химии, мы недооцениваем вред, который она приносит нашему здоровью. Поверхностно-активные вещества (ПАВ), хлор, углекислый газ, окислы азота, фенол, формальдегид, ацетон, аммиак, энзимы, отбеливатели, ароматизаторы - вот далеко не полный список химических веществ, содержащихся в используемой бытовой химии. Все эти компоненты биологически агрессивны. Они способствует развитию таких заболеваний, как дерматиты, аллергия, бронхиальная астма. Нами было опрошено 40 семей по использованию бытовой химии и о правильном подборе средств. 100% семей пользуются различными химическими средствами для уборки в квартире. Только 3% интересуются составом бытовой химии, стараются выбрать гипоаллергенные препараты, желательно гели, а не порошки. 50% считают, что бытовая химия может принести вред здоровью, в виде аллергии, кашля, дерматитов, но альтернативные способы уборки не рассматривают, так как считают – это экономит их время. 50% даже не задумывались над этим вопросом, доверяют рекламе и производителям. Мы выяснили, что анионные ПАВ (поверхностно-активные вещества), которые часто используются в моющих средствах и стиральных порошках вызывают нарушения иммунитета, аллергию, поражение мозга, печени, почек, легких. Рекомендуется использовать средства, в которых ПАВ не превышает 5%. Нефтяные дистилляты. Они входят в состав полиролей для металлических поверхностей, могут оказывать влияние как на зрение, так и на нервную систему. Фенолы и крезолы. Эти бактерицидные вещества очень едки и могут вызвать диарею, головокружение, потерю сознания и нарушение функций почек и печени. Формальдегид. Сильнейший канцероген, вызывающий сильное раздражение глаз, горла, кожи, дыхательных путей и легких. В торговой сети нам пояснили, что безопасной можно считать продукцию, если в рекламе звучит: экологически чистая, нетоксичная, безопасная, безвредная. Обычно, это правда! Компании, которые выпускают такую продукцию, отвечают по закону. К сожалению, большинство товаров в магазинах содержат вещества, от которых давно отказались в других странах, потому что они небезопасны для здоровья. Предлагаем вам самим проверить синтетические моющие средства (СМС), которыми вы пользуетесь. Чего быть не должно Хлора Всем известно, что он опасен. Хлор является причиной заболеваний сердечно-сосудистой системы, способствует возникновению атеросклероза, анемии, гипертонии, аллергических реакций. Он разрушает белки, отрицательно влияет на кожу и волосы, повышает риск заболевания раком. Сейчас выпускаются средства для чистки туалета, содержащие органические кислоты. Мы обнаружили хлор в чистящих средствах: «Доместос», «Ас», «Прил». Фосфатов Они запрещены во многих странах уже почти 20 лет. Фосфаты попадают в водоемы, способствуют усиленному образованию сине-зеленых водорослей, которые приводят к отравлениям. Токсины цианобактерий активизируют развитие раковых клеток. Загрязнение питьевой воды приводит к невынашиванию беременности, низкому весу новорожденных, врожденным травмам, опухолям желудочно-кишечного тракта, повышению заболеваемости и снижению продолжительности жизни. Мы обнаружили фосфаты в стиральных порошках: «Апрель», «Пемос», «Ариэль», «Тайд», «Миф», «Тикс», «Дося», «Лотос», «Аист», «Аистенок», «Персил», «Хенко»… Анионных ПАВ Исследовали жидкие и твердые мыла. Основными антибактериальными агентами в мыле являются, как известно, триклозан (жидкие мыла) и триклобан (твердые мыла). Они опасны для организма. Обратите внимание на средства для чистки. Аммоний является главным ингредиентом в средствах для мытья зеркал, окон, плитки, ванн и туалета. При смешении с хлоркой, выделяется токсичный хлорный газ. Альтернативные способы уборки Заменить средства, в состав которых входят ядовитые вещества можно альтернативными: пищевая сода способна не только довести до блеска посуду или помочь очистить мебель, но и смягчает жесткую воду. сок лимона (удаляет ржавчину, используется при мытье окон и удаления пятен с одежды, фарфора и алюминия); натуральные природные масла и эссенции (могут служить заменителями освежителей воздуха); уксус (удаляет пятна, дезинфицирует, очищает плитку, кафель, удаляет накипь); кукурузные отруби, могут использоваться для чистки окон, полировки мебели, чистки ковров. Советы, которые помогут избежать аллергической реакций: как можно чаще проветривать жилище, не давая возможность парам химических веществ из средств бытовой химии застаиваться в воздухе; отдавать предпочтение влажной уборке без химических средств и моющим пылесосам; приобрести и использовать увлажнители воздуха; избавиться от ковров, так как они склонны накапливать в себе большее количество микрочастиц химических средств; тщательно очищать руки после использования любых моющих средств, многократно ополаскивать руки даже после мыла; не забывать тщательно полоскать и вытирать посуду, чтобы не оставлять на ней остатки средств для мытья посуды; не лениться «лишний раз» прополаскивать одежду вручную, вынув ее из стиральной машины (оказывается, стиральные машины-автоматы часто не справляются с полноценным очищением белья от остатков стирального порошка), а также утюжить одежду, так как под воздействием высоких температур разрушаются остатки аллергенных молекул порошков. Бытовая химия занимает важное место в нашей жизни и в квартире. Главное, чтобы ваша бытовая химия была качественной и безопасной для здоровья. 3 лаборатория косметологии Блеск и сила здоровых волос. Химия нашей прически. Что такое волос? Мы представляем свой проект в форме стендовой презентации. Итак, что такое волосы? С химической и биологической точек зрения – это кератин. Кератин представляет собой фибриллярный белок, его спиральные нити закручены в тройную спираль, а 11 спиралей объединены в макрофибриллы. Волос состоит из трех слоев: кутикулы, волокнистого, или коркового слоя и сердцевины. Кутикула образована из нескольких слоев плоских роговых пластинок. С точки зрения косметологии это наиболее важный слой волоса. Именно от его состояния зависит внешний вид волос: блеск, упругость или, наоборот, тусклость, посеченность. В волокнистом слое содержится пигмент меланин и пузырьки воздуха. Этот слой ответственный за цвет волос.
Химия прически Ответ на данный вопрос помогли найти знания по химии. В сухих волосах все типы связей достаточно прочно удерживают природную форму волос. Под действием влаги кератин разбухает. Вода разрывает водородные и ионные связи. Молекулы кератина могут растягиваться в полтора раза. Когда волосы, накрученные на бигуди, высыхают, связи образуются в новых местах и волосы приобретают новую форму. Влага воздуха разрывает водородные связи, а дисульфидные мостики вытягивают волосы в исходную форму, прическа портится. Врачи-косметологи рекомендуют не расчесывать мокрые волосы или расчесывать осторожно расческой с тупыми зубьями. И это можно объяснить с позиции химии. Под действием воды, мы уже об этом говорили, происходит разрыв водородных и ионных связей и мостиков в молекуле кератина. Это приводит к разрыхлению наружного слоя и уменьшает его механическую прочность, поэтому мокрые волосы легко повредить. Эти объяснения дает химия. В состав кератина входит значительное количество серы, поэтому нередко дефицит этого элемента в организме и становится причиной плохого роста волос и их выпадения. Врач-косметолог рекомендует при выпадении волос принимать препараты серы. Реклама средств по уходу за волосами В процессе обработки горячей водой с моющими препаратами разрушаются некоторые типы химических связей в белковых молекулах. Например, бальзам «Sunsilk» содержит гидролизаты белков натурального шелка, т.е. «осколки» белковых молекул естественного происхождения, родственных по природе белковым молекулам волос. Эти «осколки» за счет слабых химических связей соединяются с кератином волоса, увеличивая их объем и массу, но только на время. Все химические изменения, протекающие при мытье волос, обратимы. После высыхания нарушенные связи восстанавливаются. Так что утрачивать кератин волосы могут только за счет механических повреждений. Но шампунь с протеинами кератина, безусловно, полезная вещь. Протеины – простые белки, состоящие из остатков аминокислот, они могут присоединяться к молекулам кератина волос за счет слабых связей, например водородных, и таким образом хотя и на время, но укреплять верхний слой волос.
4 лаборатория. Салон красоты. Химия и косметика. Химический состав помады. Губная помада была первым средством декоративной косметики. Ее история насчитывает более 4000 лет. Правда, тогда помадой считали все, чем можно было накрасить губы, будь то свекла или яблоко. Именно от последнего фрукта и произошло слово «помада» по-французски яблоко. Губная помада представляет собой насыщенный устойчивый состав, который увлажняет губы, сохраняет их мягкость и нежность, придает насыщенный блестящий оттенок. Основные компоненты губной помады: специальные парфюмерные масла, воска, парафин и вазелин, получаемые из нефтепродуктов. В ее состав также входят антиоксиданты – витамины С и Е. Губная помада ароматизирована и обладает легким приятным запахом. В нее добавляют витамины и красители. Например, в качестве красителя используют малиново-красное соединение никеля. Все составные части смешивают и придают помаде нужную форму. При прикосновении к губам помада размягчается. Это дает возможность наносить ее на губы ровным слоем. Мы провели социологический опрос, который показал, что 9 из 10 женщин и девушек не мыслят себе без помады, 5 из 10 покупают помаду раз в неделю. Частота использования помады зависит от возраста.
| Возраст женщины | Количество использований в день | | До 17 лет | 16 | | От 17 лет до 21 года | 12 | | От 21 года до 27 лет | 6 | | От 27 лет до 35 лет | 2 | | От 35 лет до 45 лет | 4 | | От 45 лет до 55 лет | 3 | | От 55 лет до 65 лет | 1 | Меня всегда интересовал вопрос, почему некоторые виды помады размазываются на губах. Я нашла ответ на этот вопрос с точки зрения химии. Необходимо обращать внимание на химический состав. В состав одних видов входит пчелиный воск, основной компонент которого эфир пальмитиновой кислоты и мирицилового спирта. В состав других – синтетический эфир пальмитиновой кислоты и лаурилового спирта. Пчелиный воск имеет более высокую температуру плавления, поэтому помада на основе его не размазывается на губах. Лучше использовать помады, которые обогащены витаминами. Всем приходилось сталкиваться с пятнами, которые могут появиться от губной помады. Мой полезный совет. Пятно необходимо замыть мокрой губкой и обработать паром.
| 
266
124 458 
