Исследовательская работа по химии на тему
«Синтетические моющие средства. Вред или польза?»
Работу выполнила:
ученица 10 «А» класса
МБОУ СОШ № 7 г. Липецка
Кишкина Александра
Руководитель:
учитель химии
Головина Галина Николаевна
Содержание
Введение
Глава 1. Основная часть
1.1 История возникновения порошков
1.2 Состав порошков
1.3 Влияние порошков на организм человека
1.4 Социологический опрос
Глава 2. Экспериментальная часть
2.1 Химическое исследование порошков
Заключение
Список литературы
Приложение
Введение
Задача домохозяек - выбрать порошок, удовлетворяющий по качеству и цене. А такой важный критерий, как безопасность товара, отступают на второй план. Учеными доказано, что порошок может являться причиной аллергических реакций, т.е. представляет опасность для человека. Наряду с этим бесконтрольное применение СМС оказывает пагубное влияние на состояние окружающей среды. Мне всегда было интересно, почему один порошок на запах приятнее другого, почему от одного вида порошка больше пены при стирке, чем от другого, да и в целом, чем же марки порошка так сильно отличаются друг от друга? Давай те же разберёмся, все ли порошки одинаково эффективны?
Гипотеза проекта:
ПРЕДПОЛОЖУ, ЧТО СТОИМОСТЬ ПОРОШКА НЕ СУЩЕСТВЕННО ВЛИЯЕТ НА КАЧЕСТВО СТИРКИ. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛЮБОГО ПОРОШКА ОКАЗЫВАЕТ РАВНОЕ ВЛИЯНИЕ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА.
Цель работы:
РАСПОЗНАТЬ КАКОЙ ВИД РУЧНОГО ПОРОШКА БОЛЕЕ ЭФФЕКТИВЕН ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЯХ ХЛОПЧАТОБУМАЖНОЙ ТКАНИ И КАКИМ ОБРАЗОМ ПОРОШОК РУЧНОЙ СТИРКИ ОКАЗЫВАЕТ ВЛИЯНИЕ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА.
изучить литературный материал о порошках;
изучить состав порошков по этикеткам, подтвердить опытным путем, сравнить их со стандартами по ГОСТу;
провести социологический опрос среди учащихся школы по выявлению наиболее часто используемого в домашних условиях порошка для ручной стирки и дать соответствующие советы.
Задачи
Методы исследования:
- Эксперимент
- Сравнение
- Анализ
- Социологический опрос
- Статистическая обработка
Объекты исследования:
Порошок ручной стирки разных видов:
Глава 1. Основная часть
1.1 История возникновения ручных порошков:
Начало положил 28-летний немецкий химик Фриц Хенкель. 26 сентября 1876 года он вместе со своими партнерами основал компанию «Henkel & Cie» в городе Ахен. Первый порошок был основан на силикате натрия и продавался в пакетиках. Его можно было долго хранить, он был для всех доступен и привлекал все больше и больше людей. Позднее производился порошок «Отбеливающая сода". Он также был не дорогой и продавался в красочной упаковке. Вскоре стал популярным, т.к. он имел хорошее свойство отбеливать и отстирывать. Постепенно порошок стал распространяться в зарубежных странах.
Во время первой мировой войны был получен первый синтетический порошок, который был не пригоден для дома и основал его немец Понтер. В 1933 году компания «Procter & Gamble» выпустила синтетический порошок для стирки в домашних условиях.
Первый порошок в советском союзе назывался «Новость" и был создан в 1953 году Казанским комбинатом на основе гидрогенизированного жира животного происхождения. Позже, в 60-е годы появились другие порошки, например: " Лотос", «Эра", «Луч".
1.2 Состав порошков:
1.ПАВ – поверхностно–активные вещества. Все анионоактивные ПАВ представляют собой кристаллические вещества, растворимые в воде. Содержание их в СМС составляет от 10 до 40%.
2. Катионоактивные ПАВ обладают антибактериальными свойствами и используются для придания мягкости тканям и для дезинфекции.
3. Неионогенные ПАВ очищают полиэфирные и полиамидные волокна, проявляют высокую моющую способность, но слабо образуют пену.
4. Энзимы – аналоги природных ферментов, необходимы для устранения жировых и белковых загрязнений (остатки пищи, кровь).
5. Отбеливатели
6. Полимеры чаще всего представлены карбоксиметилцеллюлозой.
7. Силикаты натрия и калия вводятся в состав порошка для дополнительной защиты стиральных машин от коррозии и как буферные вещества, благодаря которым рН- растворов моющих средств практически не меняется при разбавлении водой и растворении загрязнений, имеющих кислую или щелочную реакцию.
1.2 Состав порошков:
8. Поликарбоксилаты вводятся в состав порошка как дополнительная защита от коррозии.
9. Сульфат натрия придает сыпучесть порошку.
10. Отдушки добавляют для придания порошкам приятного запаха.
11. Стабилизаторы пены вводят в СМС в количестве 1–3% для повышения устойчивости пены.
12. Применение красителей в составе СМС основано на оптическом эффекте, поскольку красители адсорбируются на поверхности тканей без химического воздействия на ткань. Для этой цели используют ультрамарин, индиго, синтетические органические пигменты. При этом ткань приобретает большую белизну и яркость за счет голубого оттенка.
13. Фосфаты усиливают проникновение А-ПАВ через кожу в организм человека.
14. Фосфонаты - эфиры и соли фосфоновых кислот способствуют умягчению воды при стирке вещей.
1.2 Состав порошков:
Состав порошка на упаковке
Состав порошка по ГОСТу
1. Пемос.
5-15% анионных ПАВ; 5% кислородосодержащего отбеливателя, фосфонаты, оптические отбеливатели, отдушки (г. Энгельс)
2. SARMA.
5 - 15% анионных ПАВ, менее 5% амфотерных ПАВ, поликарбоксилаты, мыло, оптические отбеливатели, отдушка.
15-30% фосфаты; 5-15%: анионные ПАВ, кислородосодержащие отбеливатели; 5%: неионогенные ПАВ, оптические отбеливатели, отдушки (г. Санкт-Петербург)
3. МИФ.
15-30% фосфаты; 5-15%: кислородсодержащий отбеливатель, анионных ПАВ 5%: пеногаситель, неионогенные ПАВ; оптические отбеливатели, отдушки.
5-15% анионных ПАВ; 5% неионогенных ПАВ, поликарбосилаты, энзимы, оптические отбеливатели, ароматизированные добавки, гексилкоричный альдегид, линалоол
(г. Новомосковск)
5-15% - анионных ПАВ,
1.3 Влияние СМС на здоровье человека
Польза:
- Эффективно отстирывает наши вещи.
- Отбеливает вещи, удаляет сапрофиты и продукты жизнедеятельности с поверхности белья при стирке.
- Доступен для всех и продается в любом магазине бытовой химии.
- Широко распространен и имеет 3 агрегатных состояния.
- Имеет ароматический запас свежести.
- Подходит для ручной и машинной стирки.
- Подходит для влажной уборки.
- Хорошо выполаскивается (но не полностью).
- Можно стирать в жесткой воде.
1.3 Влияние СМС на здоровье человека
Вред:
- Является активным моющим средством.
- Фосфаты негативно воздействуют на кожу — обезжиривают ее и заметно снижают ее барьерные функции (изменяется уровень рН, содержание липидов, общее количество аминокислот), создает условия для проникновения в организм токсичных соединений и тяжелых металлов.
- В составе порошков присутствуют анионные ПАВ. Они способны изменить интенсивность ОВР, нарушить иммунитет, поразить мозг, легкие, вызвать аллергию.
- Может вызвать аллергию (особенно у детей).
- Наносят вред на экологию. Это происходит при попадании воды с порошком в водоемы, что способствует гибели водорослей, отравлению водной среды, гибелью живых организмов, кроме того происходит загрязнение почвы, а следовательно и растений, прорастающих на этой почве и конечно же портится питьевая вода.
- При полоскании не удаляется полностью и активизирует развитие раковых клеток.
- Уровень pH среды играет важную роль. Уровень pH кожи человека — 4,5. Следовательно, чем ниже уровень pH стирального порошка, тем лучше для рук и сохранности тканей. Но с уменьшением уровня pH ухудшается эффективность стирки. Поэтому производители находят компромисс между данными характеристиками.
1.4 Социологический опрос
1. Какое место в Вашей жизни занимает порошок среди других СМС?
Что бы узнать, какой из предложенных порошков наиболее популярен среди учащихся нашей школы, я провела анкетирование. В опросе участвовало 39 учащихся 8 – 11 классов.
Вопросы анкетирования и результаты данного опроса представлены в общем виде.
2. Часто ли Вы пользуетесь ручным порошком?
3. Как Вы относитесь к порошку ручной стирки?
4. В каком виде приобретаете порошок чаще всего?
5. Какой на Ваш взгляд самый распространенный порошок из предлагаемого ассортимента ?
6. Вызывает ли у Вас ручной порошок аллергию?
0 50% 100%
Глава 2 Экспериментальная часть.
2.1 Химическое исследование порошков.
По данным социологического опроса для дальнейшего исследования были отобраны 3 вида СМС: «ПЕМОС», «SARMA », «МИФ ».
Опыт №1. Растворение СМС.
Ход опыта: на весах я взвесила по 5г каждого СМС. Перенесла в отдельные химические стаканчики. С помощью мерного цилиндра отмерила 50 мл воды, предварительно нагретой до +40 0 С. Размешала стеклянной палочкой с наконечником до полного растворения. Пронаблюдала за скоростью растворения с указанием времени.
Результаты:
Опыт показал, что скорость растворения порошка "Пемос" больше, чем порошков "SARMA" и "Мифа
Название СМС
SARMA
Время растворения
ПЕМОС
25с
23с
МИФ
60с
Опыт №2. Стойкость и специфичность запахов растворов СМС.
Ход опыта :
я приготовила раствор вышеперечисленных СМС в отдельных химических стаканчиках. На весах взвесила по 5 г каждого СМС и перенесла в отдельные химические стаканчики. С помощью мерного цилиндра отмерила 50 мл воды, предварительно нагретой до +40 0 С. Размешала стеклянной палочкой с наконечником до полного растворения и оценила растворы на запах. Отметила результаты в таблице. Через 10 минут проверила специфичность запаха снова в каждом стаканчике. Результаты записала в таблицу и сравнила.
Результаты:
Опыт показал, что в порошке "SARMA" большое количество отдушек, а порошках "Пемос" и "Миф" плохое количество отдушек, т.к. запах поменял свою специфичность.
Название СМС
SARMA
Специфичность запаха
Специфичность запаха через 10 минут
Пемос
Умеренно приятный
Неприятный
Миф
Сильно неприятный
Неприятный
Резко неприятный
Слабо неприятный
Опыт №3. Определение среды раствора СМС.
Ход опыта:
в пробирки с раствором СМС опускаем универсальные индикаторные бумажки для определения pH среды, указываем интенсивность окрашивания, а затем сравниваем их с эталоном.
Результат:
Опыт показал сильно щелочную среду в порошке «Пемос».
Название СМС
SARMA
Значение рН (водородный показатель)
ПЕМОС
10
12
МИФ
11
Опыт №4. Определение пенообразующей способности СМС.
Ход опыта :
в пробирки налила по 2 мл раствора СМС и закрыла пробками. Затем 10 раз каждую пробирку встряхнула быстрыми движениями и измерила высоту пены линейкой. Показания внесла в таблицу. Через 5 минут повторила опыт. Рассчитала устойчивость пены по формуле: У = Н s /Н о , где У- устойчивость, Н s – высота пены по истечению времени, Н о – начальная высота пены, см.
Результат:
Опыт показал, что самым высоким пенообразованием среди порошков обладает «ПЕМОС".
Название СМС
Н о , см
SARMA
Н s , см
ПЕМОС
1
У
МИФ
1,2
0,7
1,4
1
1,2
2
1,5
1,5
Опыт №5. Отстирывающая способность СМС.
Отстирывающая способность СМС оценивала визуально, с использованием следующих критериев:
Оценка
Критерии
Отлично
Загрязнение полностью удалено, цвет соответствует эталону
Хорошо
Остались слабые разводы по контуру пятна. Цвет ткани незначительно отличается от эталона.
Удовлетворительно
Видны сероватые пятна
Неудовлетворительно
Четко видны следы загрязнителя, ткань имеет сильное отличие от эталона.
Ход опыта :
я взяла 4 одинаковых частей белой хлопчатобумажной ткани размером 15 см на 15 см. С помощью пипетки нанесла загрязнители. На 1- зеленку, на 2- кофе, на 3- уличную грязь, на 4- чернила гелевой ручки. Температура воды 35-40 0 . Стирала через сутки. Количество моющего средства для стирки было взято согласно инструкции, указанной на стиральном порошке.
Опыт №5. Отстирывающая способность СМС
Результаты:
Получила следующие результаты: первое место – « SARMA », второе место – «МИФ», третье место - «ПЕМОС». После высыхания опытных образцов, запах на ткани остался от «МИФ».
Название СМС
Зеленка
SARMA
неудовлетворительно
Кофе
ПЕМОС
МИФ
хорошо
неудовлетворительно
Уличная грязь
отлично
неудовлетворительно
Чернила гелевой ручки
неудовлетворительно
удовлетворительно
отлично
Среднее значение
отлично
4
отлично
удовлетворительно
3
хорошо
3,5
Вывод:
"SARMA" cреди взятых видов порошка имеет лучшую отстирываемость, не оставляя при этом запаха на хлопчатобумажной ткани.
Заключение
- Познакомилась с историей возникновения порошка;
- изучила его состав, провела химические эксперименты;
- изучила влияние СМС на организм человека;
- провела социологический опрос среди учащихся школы, чтобы доказать или опровергнуть выдвинутую гипотезу.
В результате проделанной работы пришла к выводу , что цена
порошка не влияет на качество отстирываемости хлопчатобумажной ткани. Так, "SARMA" стоит 45 руб., "Пемос" 31 руб., а "Миф" обошелся в 51 руб. Значит моя гипотеза о том, что стоимость порошка не существенно влияет на качество стирки подтвердилась . Кроме этого, теперь я знаю, какое влияние ручной порошок и другие виды СМС оказывают на организм человека.
Рекомендации при различных загрязнениях:
1. Чтобы удалить жировое пятно , необходимо подобрать подходящий растворитель. Это может быть бензин, скипидар, медицинский эфир. Вату необходимо смочить растворителем, протереть пятно несколько раз. Для того, чтобы на ткани не осталось следа, стоит промыть ее мыльной водой или раствором стирального порошка. Если же жировые пятна имеют давний срок, то для этого нужны особые смеси. Это смеси бензина, медицинского эфира и скипидара (7:1:2) или винного спирта, скипидара и медицинского эфира (10:2:1).
2. При загрязнении чернилами на пятно нужно насыпать немного зубного порошка, либо толченого мела и капнуть 2-3 капли спирта. Спирт сможет растворить чернила, а мел впитает окрашенный раствор. Затем снять испачканный мел, и повторить несколько раз, пока мел не будет белым.
3. Пятна от ягод и соков легко можно удалить раствором перекиси водорода добавив 2-3 капли нашатырного спирта, а затем протереть чистой ваткой и промыть водой.
4.В случае пятен от утюга на х/б и льняных тканях понадобится раствор хлорной извести в отношении 1:50 по массе. Хлорная известь делает пятна бесцветными, а затем ополоснуть ткань слабым раствором соды и промыть чистой водой.
5 . При загрязнении ткани йодом , нужно протереть загрязненный участок ткани раствором тиосульфата натрия и пятно исчезнет.
6. При загрязнении масляных красок стоит смочить скипидаром ткань, а следом удалить бензином. В случае изменения окраски ткани, пятно необходимо протереть горячим раствором глицерина или его смесью с равным количеством винного спирта.
Советы домохозяйкам :
- Всегда читайте состав порошков. Порошки с содержанием фосфатов и ПАВ больше 5% стоит оставить в магазине.
- Нельзя ставить стиральную машину на кухне, так как пыль стирального порошка может летать в воздухе 20 минут.
- При ручной стирке обязательно нужно использовать перчатки.
- Тщательно (более 8 раз) выполаскивать выстиранные вещи, используя при этом только горячую (не менее 50-60 0 С ) воду.
- Не стоит оставаться долгое время в помещении, где идёт стирка, а при окончании стирки, обязательно проветрите квартиру.
Список литературы:
1. Алыков Н.М., Литвинова Г.Н., Алыкова Т.В., Васько Ю.П., - Поверхностно активные вещества. Строение, свойства, применение. – Астрахань: Изд во Астр. гос. пед. ун-та, 2002. – 130 с.
2. Органическая химия В.Г.Жиряков. М.: Химия, 1978.
3. Гроссе Э., Вайсмантель X. Химия для любознательных. Основы химии и занимательные опыты Оникс, 2007.
4. О.Ольгин. "Опыты для взрывов".1986 г.
5. О.Ольгин. "Чудеса на выбор". 1986 г.
Интернет-сайты:
1. http://potrebitel.nsys.by/html/materials/proj_10.04.htm
2. http://www.znaytovar.ru/s/Klassifikaciya-i-assortiment-si.html
3. http://istoriz.ru/stiralnyj-poroshok-istoriya-izobreteniya.html