Исследовательская работа: «Сравнительный анализ жидких средств для мытья посуды и их влияние на здоровье человека»

Районная научно-практическая конференция школьников

«К вершине знаний»

Секция «Естественнонаучное направление»

Тема: Моющие средства

Исследовательская работа: «Сравнительный анализ жидких средств для мытья посуды и их влияние на здоровье человека»

Выполнила:

учащаяся 10 класса

МБОУ Лицея №2

Панасенко Александра

Руководитель:

Гарбузова Вера Евгеньевна,

учитель химии высшей

квалификационной категории

МБОУ Лицея №2

Контактный телефон: 23-013

2022-2023 год

г. Купино

Оглавление стр.

Введение……………………………………………………………………2 -3

1.Обзор литературных и Интернет источников

1.1История моющих средств……………………………………………..3 -4

1.2 Строение и состав кожи человека………………………………………4

1.3 Классификация моющих средств………………………………………..4

1.4 Состав моющих средств и их действие на организм человека…

Основная часть

2. Опытно – экспериментальная работа…………………………………….5

2.1 Изучение информации на этикетках моющих средств…………….5 -6

2.2 Физические свойства средства для мытья посуды……………………6

2.3 Определение плотности СМС…………………………………………..6 -7

2.4 Исследование рН среды раствора………………………………………8

2.5 Определение содержания фосфатов в средствах для мытья посуды…………………………………………………………………..............8

2.6 Определение моющей способности средства для мытья

посуды при различной температуре воды………………………………….8

2.7 Действие СМС на животные клетки …………………………………..8-9

2.8Действие моющих средств на металлические предметы………………9

Заключение………………………………………………………………9 -10

Интернет источники………………………………………………………………………………….10

Приложение………………………………………………………………11- 20

Введение

С развитием промышленности связано развитие социальной сферы. Человек всегда пытается облегчить свою жизнь, быт, но при этом он желает при наименьших затратах получить качественный товар или услуги. Информационный поток затрагивает нас постоянно: на улице, у экранов телевизоров, в средствах периодической печати и везде, где мы можем находиться. Благодаря активной рекламной политике производителей, сегодня почти в каждой семье для мытья посуды используют специальные средства. Производители моющих средств пишут о том, что их продукция безопасна для человека. Но пишут ли они о том, как каждый компонент влияет на здоровье человека, какое действие оказывают, химические вещества, смешиваясь, как уберечь себя и окружающих от химического воздействия средств?

В прошлом году, в силу сложившихся в семье обстоятельств, мне пришлось самой покупать моющие средства для мытья посуды. В магазине я увидела такое многообразие синтетических моющих средств, что даже растерялась: что же выбрать? Пришлось воспользоваться помощью продавца – консультанта. И я впервые задумалась, а что же такое СМС, как выбрать хорошее средство: по цене или по составу? Как выбрать качественное средство? Как сориентироваться среди многочисленного ассортимента и выбрать средство, подходящее по своим характеристикам именно вам? Чтобы понять, как бороться с вредом, наносимым нам моющими средствами, мы, прежде всего, должны узнать о них больше, чем сообщается в рекламе. В своей работе я постараюсь ответить на некоторые вопросы и дать общие рекомендации при покупке средства для мытья посуды. Тем более, что, даже пристальное изучение этикетки, не всегда может в полной мере помочь определиться с выбором моющего средства. Я думаю, что, если соблюдать определенные правила использования, то риск для здоровья будет минимальным. Кроме того, знания помогут развеять мифы и обнажить реальность, применяемой нами бытовой химии. В этом и заключается актуальность моего проекта.

Цель: провести сравнительный анализ жидких средств для мытья посуды и в ходе эксперимента выявить, как они влияют на здоровье человека.

Задачи:

1. изучить и проанализировать информацию по теме исследования в научной литературе и Интернет источниках;

2. изучить методику определения качества синтетических моющих средств;

3. исследовать физико-химические свойства моющих средств;

4. обработать результаты исследования;

5. сделать выводы и дать рекомендации по результатам исследований;

6. сделать отчёт о работе.

Объект исследования: средства для мытья посуды

Предмет исследования: свойства моющих средств и их влияние на организм человека.

Гипотеза: если владеть полной информацией о составе и свойствах моющих средств для посуды, то можно избежать проблем со здоровьем.

Этапы работы:

1.Работа с литературными источниками; обзор информации по вопросу исследования в справочной, химической и биологической литературе. Использование электронных ресурсов интернета (сентябрь-ноябрь 2022г.). 2.Создание модели проведения и проведение эксперимента (декабрь-январь 2022-2023 г.).

4.Обработка результатов исследования (февраль 2023г.).

5. Отчёт о работе (март - апрель 2023г.).

Методы исследования:

- эксперимент,

- наблюдение,

- описание

- сравнение,

- анализ, - измерение (цифровая лаборатория Z.Labs)

Результаты исследования:

- результаты экспериментального исследования.

1.Обзор литературных и Интернет источников

1.1 История моющих средств

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. В дальнейшем наука изготавливать примитивную химию для бытовых нужд распространилась на Китай, Древнюю Грецию и так далее. В те времена исходными материалами для производства бытовой химии служили: настои трав, оливковое масло, растительные смолы, молоко, пчелиный воск, животный жир. Впервые о получении мыла из жира и золы упоминается в трудах римского врача Галена. Первые упоминания о мыле содержатся в Талмуде и Ветхом Завете. На Руси мыловарение уже с 13 века существовало как вполне развитый промысел. Более того, мыло стало даже предметом вывоза в другие страны. 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. Постепенно рецепты производства средств на основе натуральных ингредиентов стали теряться. На их место приходили химические препараты синтетического происхождения. Специальные средства для мытья посуды впервые появились в 1950-х годах.

1.2 Строение и состав кожи человека

Перед тем, как рассказать о действии ПАВ на кожу, нужно знать её строение и состав. Наша кожа состоит из нескольких слоев. Роговой слой является самым поверхностным слоем кожи, функционирующим в качестве защитного барьера. Этот слой на 70% состоит из белков, на 15% — из липидов и на 15% — из воды. Роговой слой препятствует проникновению посторонних веществ в организм через кожные покровы. И, когда мы кожей контактируем с моющими средствами, содержащие ПАВ (в концентрации 5-30% и выше), то в коже нарушается гидро-липидный баланс (соотношение воды и жиров), в результате кожа защелачивается, что в итоге приводит к чрезмерной её сухости, появлению аллергической сыпи, шелушению, образованию трещин. При отсутствии терапии данных состояний или продолжении контакта с моющими средствами, процесс обостряется и распространяется дальше. В дальнейшем это может привести к различным осложнениям, к примеру, экземе кистей, деформации ногтевых пластин и т.д./Приложение№ 1, рис.№1/

1.3 Классификация моющих средств.

Виды моющих средств по агрегатному состоянию

порошкообразные жидкие пастообразные

1.4 Химический состав моющих средств и их действие на организм человека

/Приложение №1, таблицы №1,2 /

Средства для ручного мытья посуды выпускаются в виде жидкости или геля. Гелеобразные средства считаются более эффективными по сравнению с жидкими.

Основными свойствами средства является его моющая способность. Большой плюс средства - его способность эффективно справляться с масляными и жировыми загрязнениями в холодной воде, это достигается благодаря подбору оптимальной композиции ПАВ.

Ещё одним важным свойством средства для ручного мытья посуды является его мягкое воздействие на кожу рук. Стоит отметить, что заявления производителей о том, что уровень pH их продукции равен 5,5, ни в коем случае не может гарантировать отсутствие раздражения, особенно у людей склонных к аллергии. Поэтому во время мытья посуды коже требуется защита. Средство должно содержать умягчающие компоненты. Не стоит забывать о том, что руки можно уберечь от вредного воздействия средства с помощью обыкновенных резиновых перчаток.

Многое о средстве для мытья посуды может сказать его состав. В состав моющих средст входит множество веществ, которые не только вредят хрупкой экосистеме, но и весьма пагубно влияют на здоровье человека, приводя рано или поздно к хроническим заболеваниям человека. Производители утверждают, что в СМС количество вредных веществ минимально, но «забывают» упомянуть такой факт, как совокупное воздействие всех компонентов, которое наносит реальный вред здоровью.

К составу средства для мытья посуды предъявляются достаточно высокие требования качества. Эти препараты должны быть очень эффективными, но при этом безопасными, так как используются для мытья поверхностей, контактирующих с пищей. Степень безвредности таких средств очень важна и определяется она составом. Покупные средства для посуды всегда состоят из нескольких компонентов: основных и дополнительных. Препараты для мытья посуды детей должны иметь соответствующую пометку. Требования к свойствам и составу моющего средства для посуды отличаются в зависимости от целей использования. Если препарат выбирается для ребенка или взрослого-аллергика, выбор состава должен быть особенно придирчивым

Основная часть

2. Опытно-экспериментальная часть

2.1 Изучение информации на этикетках моющих средств.

Для исследования химического состава, свойств жидких моющих средств для посуды я изучила этикетки четырёх моющих средства: «Frosch» , «Fairy», «Красная цена», «Amway». Как правило, инструкции о составе моющих средств потребители не читают, однако это не освобождает производителя от необходимости предоставления нанесения этой информации на этикетке. /Приложение №2, таблица №3/

Вывод: данные таблицы позволяют сделать следующие выводы: основным компонентом моющих средств являются ПАВ. На этикетках всех исследуемых средств указано процентное содержание ПАВ, их тип. В данных средствах для мытья посуды содержатся анионные и неионогенные ПАВ, исключением являются средства « Красная цена» и «Amwаy» - в них отсутствуют неионогенные ПАВ. Кроме ПАВ в составе всех моющих средств имеются консерванты, ароматизаторы (отдушки), но не указана маркировка этих веществ, что не позволяет сделать вывод об их безопасности для человека. Поваренная соль (используется для вязкости) входит в состав средств «Красная цена». Краситель и загуститель указан только на этикетке средства «Красная цена». Комплексообразователь (для смягчения воды), регулятор рН - нет на всех средствах. Глицерин не указан ни в одном жидком средстве для мытья посуды, хотя это обязательный компонент средства. Антибактериальные компоненты присутствуют на этикетках «Fairy», На упаковках, кроме «Frosch», не указано точное количество средства, необходимого для использования. Лишь написано «нанесите небольшое количество на губку или на посуду» или «капнуть несколько капель…». Все средства содержат предупреждение: «Беречь от детей» и описывают действия при попадании средства в глаза. Срок годности средств от двух до четырёх лет. Отсутствуют рекламные обещания у СМС под №3- «Красная цена».

В качестве моющей основы во всех жидких средствах для мытья посуды используют анионные ПАВ, именно они образуют пену, необходимую для удаления загрязнений, но могут вызвать аллергические реакции. В соответствии с требованиями ГОСТ Р 51696-2000 массовая доля анионных ПАВ не должна превышать 35%. Компоненты, входящие в состав жидких средств для мытья посуды, могут оказывать отрицательное воздействие при попадании в организм человека и не все моющие средства так безопасны как о них говорится в рекламе.

Физико-химические методы анализа свойств средств для мытья посуды

2.2 Эксперимент№1«Физические свойства средства для мытья посуды»

а) Большая часть потребителей предпочитает покупать средство в прозрачной бутылке. Это дает возможность видеть, что именно ты покупаешь, сколько там налито, визуально оценить вязкость средства. Большинству потребителей нравятся средства средней и высокой вязкости. Очень жидкие = ассоциируются с недостаточной эффективностью действия.

б) Для людей с повышенными аллергическими реакциями аромат выбранного средства имеет, чуть ли не первостепенное значение. Дело в том, что наши обонятельные рецепторы напрямую связаны с мозгом. Руки можно уберечь от вредного воздействия с помощью перчаток, но не дышать человек не может.

в) Также наиболее качественными являются средства, хорошо растворимые в воде. Для определения растворимости приготовили 0,1% раствор каждого средства.

г) Для исследования высоты и устойчивости пены налила в стеклянную трубку раствор (0,5 мл средства + 25 мл воды) и взбалтывала в течение 30 с, измеряла высоту столба пены через 5, 10 и 15 минут соответственно. Устойчивость пены определяла по времени оседания пены. /Приложение №2, таблица№4/, /Приложение №3 , фото №1/

2.3 Эксперимент №2 «Определение плотности СМС»

Описание эксперимента: для проверки плотности я налила в четыре пробирки образцы исследуемых МС и вылила их обратно на определенной высоте из пробирки в стаканы.

Результаты эксперимента:

Было видно, что самая большая плотность у «Fairy», потом - у «Frosch» и «Amway», а самой маленькой плотностью обладает средство «Красная цена». Средство выливалось как разбавленный раствор, не оставляя на стенках пробирки следов.

Вывод: самое экономичное использование у того МС, у которого больше плотность. /Приложение №2, таблица №4/, /Приложение №3, фото №2 - 6/.

2.4 Эксперимент №3 « Исследование рН среды раствора»

Одним из требований к использованию моющих средств для посуды является то, что они должны обладать нейтральным или слабокислым значением pH раствора (pH =5,5). Из этикеток данных средств ими обладают все исследуемые образцы.

Описание эксперимента: для определения рН среды приготовила 1% растворы жидких средств для мытья посуды. Раствор каждого средства исследовала универсальной индикаторной бумагой. Для подтверждения точности вычисления я использовала цифровую лабораторию. Вывод: Все средства по рН- нейтральны./Приложение№2, таблица №4/, /Приложение№3, фото № 11 - 14/.

2.5 Эксперимент №4«Определение содержания фосфатов в средствах для мытья посуды»

Наличие фосфатных добавок в моющих средствах приводит к значительному усилению токсических свойств поверхностно-активных веществ. Они проникают в микрососуды кожи, всасываются в кровь и распространяются по организму. Это приводит к изменению физико-химических свойств самой крови и нарушению иммунитета.

Описание эксперимента: 0,1% раствор каждого средства испытывала нитратом серебра. В пробирках появлялся желтый или белый осадок. Желтый осадок показывает на присутствие в пробах фосфат-ионов (Ag₃PO₄), белый осадок показывает присутствие в пробах хлорид-иона (AgCl). Результаты эксперимента: /Приложение№ 2 , таблица№4/, /Приложение3 , фото №15/ Вывод: фосфатные добавки не обнаружены.

2.6 Эксперимент№5 «Определение моющей способности средства для мытья посуды при различных температурах воды»

Основным свойством средства является его моющая способность. Большой плюс средства - его способность эффективно справляться с масляными и жировыми загрязнениями в холодной воде, это достигается благодаря подбору оптимальной концентрации. Моющий процесс сводится к трем стадиям. Необходимо: 1. отделить (оторвать) грязевые частицы от очищаемой поверхности, к которой они прилипли; 2. перевести отделенные не водорастворимые грязевые частицы – в моющий раствор; 3. удержать эти плавающие частицы в моющем растворе до его смены и устранить всякую возможность их повторного осаждения и прилипания к отмываемой поверхности. В качестве жидкости используют в быту. Хорошая моющая система должна выполнять двойную функцию: удалять загрязнение с очищаемой поверхности и переводить его в водный раствор. Значит, моющее средство также должно обладать двойной функцией: способностью взаимодействовать с загрязняющим веществом и переводить его в воду или водный раствор.

Цель эксперимента: сравнить эффективность действия средства при разных температурах воды для мытья посуды.

Для этого эксперимента понадобятся средства для мытья посуды и загрязнённая посуда. Загрязнитель – подсолнечное масло, гидрофобная смесь.

Описание эксперимента: нанести средство на мокрую губку, вспенить и помыть грязную посуду. После ополаскивания посуды, сравнить результаты работы этих средств.

Вывод: Все средства хорошо очищают посуду от грязи, но лучше это происходит при повышении температуры воды./Приложение №2, таблица №5/,/Приложение №3 , фото №16- 19/

2.7 Эксперимент№6 «Действие СМС на животные клетки (кожные покровы курицы)»

Цель эксперимента: проверить, как СМС действуют на кожу курицы. Для этого взяла кожу курицы, которую срезала с ее грудки, разделила на 4 части, положила в фарфоровые чашки и залила СМС.

Результаты эксперимента:

Frosch: кожа не увеличилась в размерах, присутствует легкое уплотнение.

Fairy:кожа немного подсохла, её плотность увеличилась, кожа стала грубее и слегка потемнела.

Красная цена: увеличилась в размерах, набухла, очень рыхлая, особо не прикладывая усилий, можно порвать кожу.

Amway: кожа потемнела, стала грубой и твердой, плотность увеличилась, на ощупь как дерево.

Вывод: чем более активные и агрессивные вещества используются, тем более сильное негативное влияние оказывается на кожу куриной грудки. И, поскольку кожа куриной грудки схожа с кожей человека, можно сделать вывод, что такое же действие будет оказано на нашу кожу. Следует обратить внимание, что не один из кусочков не остался в прежнем состоянии. Попав внутрь, любое из средств бытовой химии вызывает ожог желудка или пищевода. Последствия могут быть необратимыми. Будьте осторожны! «Frosch» бережнее всех действует на кожу, затем идет «Fairy», которое хуже справилось с этой задачей, и разделяют последнее место «Красная цена» и «Amway»./Приложение№3 , фото №20 – 2 3/

2.8 Эксперимент№ 7«Действие моющих средств на металлические предметы: гвозди, иглы»

Цель эксперимента: проверить действие компонентов смеси веществ СМС на металлические предметы.

Описание эксперимента: положить металлические предметы (гвозди, стальные иглы) в фарфоровые чашки и залить моющими средствами. Оставить на сутки.

Результаты эксперимента:

«Frosch»: гвозди и иглы не изменили своего блеска.

«Fairy»: гвозди и иглы покрылись ржавчиной, но участками, а не полностью.

«Красная цена»: гвозди и иглы полностью покрылись ржавчиной.

«Amway»: гвозди и иглы потемнели, но без ржавчины.

Выводы: результаты эксперимента показывают, что самое агрессивное действие оказывают моющие средства «Красная цена» и «Amway». Рекомендую при использовании этих средств рекомендую одевать перчатки./Приложение №3 , фото № 24,25/

Заключение:

Из всей информации представленной в проектной работе, можно сделать вывод, что СМС, безусловно, опасны для жизни человека, для природы. При длительном использовании могут развиться не излечимые болезни. В ходе экспериментов я установила, что эти вещества состоят из большого количества компонентов, моющие средства отрицательно влияют на кожу человека. Это подтверждается в эксперименте с кожей курицы. А эксперимент с металлическими предметами доказал насколько агрессивными могут быть моющие средства для рук и организма в целом! Даже при том, что СМС опасны, их все равно не перестанут использовать, так как они эффективны и быстро устраняют загрязнения. Людям, которые не хотят от них отказываться, нужно подумать о своем здоровье. Ведь СМС можно заменить домашними средствами, с такой же эффективностью. Но они будут более безопасными. Или вооружится перчатками. Гипотеза моего исследования подтвердилась, и я выяснила, что моющие средства действительно отрицательно влияют на здоровье человека. Поставленной цели достигла.

Когда люди читают на этикетке, что средство для посуды ухаживает за руками — это чистой воды рекламный трюк. Вред от фосфатов перекроет любые витамины и крема.

Состав средства для мытья посуды должен быть качественным, эффективным и безопасным. К выбору продукции необходимо подходить очень ответственно. К наиболее безобидным средствам для организма относятся эко-средства и препараты, которые предназначены для детской посуды.

Но риск от использования бытовой химии можно свести к минимуму, соблюдая простые правила предосторожности: 1.отдавать предпочтение средствам без ярко выраженного запаха и цвета; 2. обращать внимание на содержание вредных веществ в составе средства; 3. отдавать предпочтения средствам с содержанием ПАВ и фосфатов не более 5%; 4. мыть посуду нужно в резиновых перчатках.5. капайте средство сначала на губку или в воду, но не на саму посуду.6. ополаскивать посуду от моющего средства необходимо не менее 15 секунд в проточной воде.7. вытирайте посуду полотенцем (так можно удалить до 90% ПАВ).

Перспективы деятельности: продолжить исследование качества СМС и изготовить домашнее средство из безопасных для человека веществ.

Практическое применение: результаты работы могут быть использованы на уроках химии, ОБЖ, технологии, биологии и курсах внеурочной деятельности.

Интернет источники:

1. https://profsnabvl.ru/stati/osnovnye-vidy-bytovoy-khimii/ Основные виды бытовой химии. Классификация по категориям.

2.https://ksm-adastra.com.ua/2019/10/15/dejstvie-moyushhih-sredstv-na-kozhu-i-organizm-v-tselom/ Действие моющих средств на кожу.

4.http://zdravotvet.ru/kak-vliyaet-bytovaya-ximiya-na-zdorove-kak-vybrat-bezopasnye-sredstva-ili-sdelat-samim/Как бытовая химия влияет на здоровье, как выбрать безопасные средства или сделать самим. СМС

5. https://ecolub.ua/post/chem-opasnu-pav . Чем опасны ПАВ?

6.https://yborka.online/sredstva-dlya-uborki/bytovaya-himiya/moyushhie-dlya-posudy/sostav-sredstv. Состав моющих веществ

7.https://yborka.online/sredstva-dlya-uborki/bytovaya-himiya/moyushhie-dlya-posudy/sostav-sredstv Классификация моющих средств

Приложение № 1

Рис.1 «Строение кожи»

Таблица № 1 « Действие кислот и щелочей на организм человека»

Приложение№ 1

Таблица № 2 «Химический состав СМС и его действие на организм человека»

Приложение № 2

Таблица № 3 «Информация на этикетках моющих средств»

Таблица №4 «Сводная таблица результатов экспериментов»

Приложение № 2

Таблица № 5«Действие моющих средств на загрязнители при использовании воды различной температуры»

Приложение №3

Фото №1 «Образцы моющих средств»

Приложение 3

Фото №2 – 6 «Исследование физических свойств моющих свойств»

Приложение №3

Фото № 7 – 10 «Действие моющих средств на жиры»

Приложение №3

Фото №11 – 14 « Определение рН среды растворов моющих средств»

Фото № 15 «Распознавание присутствия фосфатов в СМС»

Приложение № 3

Фото №16- 19 «Определение моющей способности средства для мытья посуды при различной температуре воды»

Приложение № 3

Фото №20- -23 «Действие СМС на животные клетки»

Фото №24, 25 «Действие моющих средств на металлические предметы»