Проектная работа "Мыльная опера"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 39 п. г. т. им. Воровского

Исследовательский проект по химии

«Мыльная опера»

Проект подготовили

учащиеся 10 класса:

Закудрявская Виктория

Котикова Мария

Михайлова Екатерина

Лукина Анастасия

Руководитель проекта:

Учитель химии и биологии

Козловская А. Е.

2019 год

Цель проекта - изучить процесс изготовления мыла.

Задачи:

1. Познакомиться с историей мыловарения.

2. Определить состав мыла и его свойства.

3. Ответить на вопрос – «почему мыло моет?»

4. Познакомиться с технологией изготовления мыла.

5. Приготовить мыло самостоятельно.

Содержание

I. Теоретическая часть

1.1. История мыловарения…………………………………..2

1.2. Строение мыла…………………………………………..5

1.3. Реакция получения мыла……………………………….6

1.4. Почему мыло моет?.........................................................6

1.5.Влияние состава мыла на кожу…………………………7

1.6. Производство мыла……………………………………..8

II. Практическая часть

2.1. Определение pH мыла………………………………….10

2.2. Изготовление мыла……………………………10

III. Заключение…………………………………………….11

Список использованных сайтов…………………………12

I. Теоретическая часть

1.1. История мыловарения

Мылом человечество пользовалось с незапамятных времен: история мыловарения насчитывает по меньшей мере 6 тыс. лет.

Во времена Гомера мыло еще не было известным. Древние греки очищали тело песком - особенно мелким, привезенным с берегов Нила. Древние египтяне умывались с помощью пасты из пчелиного воска, растворенной в воде.

Длительное время для мытья употребляли древесную золу.

Честь изобретения мыла приписывается сразу нескольким древним народам. Римский ученый и политик Плиний Старший утверждал, что своим знакомством с моющими средствами человечество обязано не высокоцивилизованным египтянам, и не находчивым грекам или вавилонянам, а диким галльским племенам, с которыми римляне "познакомились ближе" на рубеже нашей эры. По свидетельству историка, галлы делали из сала и золы букового дерева какую-то чудодейственную мазь, которую использовали для очищения и окрашивания волос, а также для лечения кожных заболеваний. Цветное средство - красную краску - получали из глины. Они смазывали свои длинные волосы растительным маслом, в которое добавляли краску. Если в эту смесь доливали воды, образовывалась густая пена, которая чисто отмывала волосы.

Во II столетии эту "мазь" стали использовать для мытья рук,лица и тела в римских провинциях. Древние римляне в эту смесь добавляли золу морских растений, и выходило настоящее качественное мыло. А до этого древним народам приходилось "выкручиваться", кому как посчастливится: кто-то использовал для мытья заваренную кипятком золу, а кто-то - сок мыльнянки, растения, которое прославилось своей способностью пениться в воде. Однако с этой версией не совпадают недавние открытия ученых. Не так давно подробнейшее описание процесса мыловарения было найдено... на шумерских глиняных табличках, датированных 2500 годом до нашей эры. Способ основывался на смеси из древесной золы и воды, которую кипятили и растапливали в ней жир, получая мыльный раствор.

Другая версия ученых гласит, что мыло все-таки изобрели римлянине. По легенде, само слово мыло (на английском языке - soap) образовалось от названия горы Сапо, где происходило принесение жертв богам. Смесь из растопленного животного жира и древесной золы жертвенного костра смывало дождем в глинистый грунт берега реки Тибр. Женщины, которые стирали там белье, обратили внимание, что благодаря этой смеси одежда отстирывается значительно легче. Так, постепенно стали использовать "дар богов" не только для стирки одежды, но и для мытья тела. Кстати, первые мыловарни тоже были выявлены археологами на территории Древнего Рима, а еще точнее - среди руин знаменитой Помпеи. Во время археологических раскопок Помпеи были найдены помещения мыловарен. Мыло в ту пору было полужидким.

Мыло долго было предметом роскоши и ценилось наряду с дорогими лекарствами и зельями. Но даже зажиточные люди не могли себе позволить стирать им белье. Для этого использовали разные глины, растения. Стирка была трудным делом, и занимались ею чаще всего мужчины. Итак, споры о том, кому человечество обязано изобретением мыла, до сих пор не завершены. Тем не менее известно, что "на поток" производство моющих средств было поставлено в средневековой Италии.

Через сто лет секреты этого ремесла достигли Испании, а с XI ст. центром мыловарения становится Марсель, потом Венеция. Так, начиная с IX века н.э., основным поставщиком мыла в Европе стал Марсель, благодаря наличию на близлежащей территории сырьевых источников, то есть оливкового масла и соды. Масло, получаемое после первых двух прессовок, употреблялось в пищу, а после третьей использовалось для приготовления мыла.

Лишь с конца XIV века марсельское мыло уступило свое место в международной торговле венецианскому. Так же мыловарение активно развивалось в Италии, Греции и Испании.

Правда, нельзя сказать, чтобы средневековые жители европейских стран злоупотребляли чистотой: мылом пользовались только представители первых двух слоев - дворяне и священники, да и то не все поголовно. Моду на чистоту привезли в Европу рыцари, которые побывали во время крестовых походов в арабских странах. Именно поэтому с XIII столетие и начинается расцвет производства моющих средств сначала во Франции, а потом в Англии. К делу мыловарения относились с чрезмерной серьезностью.

В Западной Европе ремесло мыловарения окончательно сформировалось только к концу XVII века. Немаловажную роль в развитии мыловарения сыграл географический фактор. Ингредиенты для приготовления мыла варьировались в зависимости от региона. На севере при варке мыла применялся животный жир, а на юге использовалось оливковое масло, благодаря которому мыло получалось превосходного качества.

Когда этому ремеслу научились в Англии, король Генрих IV даже издал закон, который запрещал мыловару ночевать под одной крышей с другими ремесленниками: способ мыловарения держался в тайне. Но в больших масштабах мыловарение развилось лишь после разработки промышленного получения мыла. Первый кусок твердого мыла выпустили в Италии в 1424 году.

Начиная с XIV века, мыловарни стали появляться и в Германии. Для варки мыла использовали говяжье, баранье, свиное, лошадиное сало, костяной, китовый и рыбий жир, отходы жиров различных производств. Добавляли и растительные масла - льняное, хлопковое.

Что касается Руси, то здесь секреты изготовления мыла унаследовали от Византии, а собственные мастера-мыловары появились только в XV столетии. Умельцы научились изготавливать мыло из поташа и животных жиров. Таким образом, в каждом доме было налажено производства этого столь необходимого в быту продукта. Ширилось число мелких мыловаренных мастерских, тем более что Россия располагала всеми необходимыми для этого ресурсами, и в первую очередь древесиной, так как в основе поташа лежала именно зола. Поташ стал одним из основных продуктов экспорта, что привело к массовой вырубке лесов. К началу царствования Петра I остро встал вопрос о поиске более дешевого заменителя поташа. Проблема была решена в 1685 году, когда французский химик Николас Лебман смог получить из поваренной соли соду. Этот отличный щелочной материал вытеснил поташ.

Промышленное производство мыла было налажено при Петре. В XVIII столетии прославилась своим мылом фабрика города Шуя. Даже на гербе города изображен брусок мыла. Очень известным было мыло фабрики Лодыгина, оно считалось лучшим после итальянского. Его готовили на коровьем, миндальном, масле - белое и цветное, с духами и без. Предлагалось также мыло дегтярное - "от скотских хворостей".

В 1839 году по высочайшему желанию императора Николая I был основан Союз для производства стеариновых свечек, олеина и мыла.

Известную московскую парфюмерную фабрику "Воля" основал в 1843 году француз Альфонс Ралле. Фабрика тогда называлась "Ралле и Ко" и выпускала мыло, пудру и помаду.

К 1853 году количество мыловарных заводов в Московской губернии выросло до восьми. Потребителями мыловаренных заводов стали многочисленные суконные, ситценабивные и красильные фабрики.

Дети очень любят мыло в необыкновенной форме: овощей, фруктов, зверьков. Оказывается, выпускали такое причудливое мыло уже в XIX столетии. Фабрика Брокара изготовляла его в виде огурцов. Мыло так было похоже на настоящий овощ, что покупателю было тяжело удержаться от забавной покупки. Основатель фабрики Генрих Афанасиевич Брокар был королем парфюмерии в России, а начинал он свое дело с нуля. Первоначальное оборудование его фабрики состояло из трех котлов, дровяной печи и каменной ступки. Сначала он делал дешевое, копеечное мыло, но торговля пошла так живо, что в скором времени Брокар стал выпускать дорогие духи, одеколоны и мыло. Паровые машины на фабрике во многом заменили ручную работу.

В начале XX столетия много покупателей с удовольствием покупали мыло, которое не тонет в воде. Оно хорошо держалось на плаву за счет воздушной полости внутри мыльного куста.

В настоящее время промышленное производство мыла налажено всюду.

1.2. Строение мыла

Мыла – это натриевые или калиевые соли высших жирных кислот (схема 1), гидролизующихся в водном растворе с образованием кислоты и щелочи.

Общая формула мыла

1.3. Реакция получения мыла.

1.4. Почему мыло моет?

Обыкновенные продажные мыла представляют собой коллоидные системы, содержащие большое количество воды, а часто также и примеси других минеральных и органических солей. Чистые мыла легко выделяются из растворов в кристаллическом виде. Из практически применяемых мыл наименьшее количество примесей содержит так называемое «ядровое» мыло, получаемое «высаливанием» раствора, образовавшегося при омылении жиров, с последующим «увариванием на ядро», т. е. до получения однородной густой массы, твердеющей при охлаждении. «Клеевые» мыла готовят таким образом, что раствору мыла со всеми примесями дают застыть в твердую студнеобразную массу. Очень часто ее «наполняют», т. е. прибавляют различные вещества (например, глину, растворимое стекло и пр.).

Моющее действие мыл является сложным физико-химическим процессом, исчерпывающее объяснение которого связано с значительными трудностями. Во всяком случае высказываемое иногда мнение, что моющее действие мыл связано с гидролизом их водных растворов, сопровождающимся образованием свободных щелочей, неправильно.

Моющее действие мыльных растворов заключается в эмульгировании жиров и масел и суспендировании мельчайших твердых частичек грязи. Очевидно, что моющее действие будет тем сильнее выражено, чем выше стойкость образующихся эмульсий или суспензий. Стойкость эмульсий зависит главным образом от величины поверхностного натяжения на границе масла и водного мыльного раствора. Вещества, адсорбирующиеся на поверхностях раздела двух жидкостей, понижают поверхностное натяжение и способствуют стабилизации эмульсий (и суспензий).

Опыт показывает, что стойкие эмульсии жиров образуются с водными растворами монокарбоновых кислот, начиная от лауриновой кислоты (С₁₂); она же является первой жирной кислотой, натриевая соль которой обладает хорошим моющим действием. Моющее действие зависит также от концентрации мыльных растворов, обычно достигая максимума при определенной концентрации (например, для олеата натрия при концентрации 0,4% ), от щелочности среды (обычно лучшие результаты получаются при рН=9—11) и от температуры. Для большинства мыл благо приятнее более низкая температура. Возможно, что это связано с изменением характера мыльных растворов: при низких температурах образуются коллоидные системы, переходящие при высоких температурах в истинные растворы (исчезновение опалесценции при нагревании).

1.5.Влияние состава мыла на кожу.

          Поскольку мыло извлекает из поверхностного слоя кожи не только загрязнения, но и жиры, порой чрезмерно ее высушивая, в туалетные мыла добавляют вещества, которые помогают сохранить нормальное содержание жиров и влаги в коже и самое благоприятное для нее значение кислотности. Это такие добавки, как высшие спирты, эфиры янтарной и молочной кислоты, глицерин. Сортов и марок мыла существует великое множество, и прежде чем выбрать самое подходящее, надо определить тип своей кожи. Жирная кожа часто блестит из-за сильного пото- и жироотделения, на ней обычно крупные поры.  Уже через два часа после умывания на приложенной к лицу салфетке жирная кожа оставляет пятна. Для такой кожи требуется мыло с легким осушающим действиям. Сухая кожа тонкая и очень чувствительна к ветру и непогоде, а поры на ней мелкие и тонкие;  она легко трескается, так как недостаточно эластична.   Такой коже надо создавать максимальный комфорт и щадящий режим, лучше использовать дорогие сорта мыла. Нормальная кожа мягкая, гладкая, поры среднего размера. Такая кожа как бы «светится», но не блестит. Тем не менее, нормальная кожа, как и любая другая, нуждается в уважительном уважении и бережном уходе. Мыла, полученные из жирных кислот с короткой углеродной цепью (лауриновая и меристиновая) и из ненасыщенных жирных кислот с длинной цепью (олеиновая) раздражают кожу. Не раздражают кожу мыла, полученные из насыщенных жирных кислот с длинной углеродной цепью (пальмитиновая и стеариновая). Щелочные и кислые мыла могут вызывать раздражения кожи. Лучше использовать нейтральные и пережиренные. Защелачивание разрушает естественную и кислотную оболочку кожи, обнажая её атаки микробов.

1.6. Производство мыла

Современная мыловаренная промышленность выпускает мыла различных типов и сортов. По назначению различают хозяйственные, туалетные и технические мыла; они бывают твёрдыми, мягкими, жидкими и порошкообразными. Жировым сырьём в производстве мыла служат жиры животные и жирные масла растительные, а также жирозаменители — синтетические жирные кислоты, канифоль, нафтеновые кислоты, талловое масло. Твёрдые сорта мыла получают из твёрдых жиров и саломасов — отверждённых гидрогенизацией растительных масел или жидких жиров морских животных). Сырьём для жидких мыл служат в основном жидкие растительные масла, наряду с которыми используют жирозаменители. В производстве туалетного мыла жидкого жирозаменители не применяют.

Технологический процесс получения мыла складывается из 2 этапов: варки мыла и переработки сваренного мыла в товарный продукт. Варку мыла проводят в специальных аппаратах — варочных котлах. Жировое сырьё при нагревании подвергают омылению едкой щёлочью, обычно каустической содой (гидроокисью натрия); при этом жиры превращаются в смесь солей жирных кислот и глицерин. Иногда используют жиры, предварительно подвергнутые гидролизу (расщеплению) с образованием свободных жирных кислот. Расщеплённые жиры в варочном котле нейтрализуют кальцинированной содой (карбонатом натрия), а затем доомыляют едкой щёлочью. В обоих случаях в результате варки образуется мыльный клей — однородная вязкая жидкость, густеющая при охлаждении. Товарное мыло, полученное непосредственно из мыльного клея, называют клеевым; содержание жирных кислот в нём обычно находится в пределах от 40 до 60%. Обработка мыльного клея электролитами (отсолка) вызывает его расслоение. При полной отсолке растворами едкой щёлочи или хлористого натрия в варочном котле возникают два слоя. Верхний слой — концентрированный раствор мыла, содержащий не менее 60% жирных кислот, называют мыльным ядром. Из него получают товарное мыло высших сортов (ядровое мыло). Нижний слой — раствор электролита с малым содержанием мыла — подмыльный щёлок; в него переходит большая часть глицерина (который извлекают как ценный побочный продукт производства) и загрязнений, внесённых в мыльный клей с исходными продуктами. Метод получения клеевых мыл принято называть прямым, ядровых — косвенным. В производстве хозяйственных мыл используют оба эти метода. Туалетные мыла, как правило, готовят косвенным методом, причём мыльное ядро получают из лучшего жирового сырья и подвергают дополнительной очистке.

  На втором этапе при получении твёрдых мыл мыльную массу — продукт варки — охлаждают, подсушивают, а затем механической обработкой с помощью специальной аппаратуры придают ей пластичность и однородность, формуют и разрезают на куски стандартной массы. В туалетные мыла вводят отдушки, красители, антиоксиданты, а в некоторых случаях — дезинфицирующие, лечебно-профилактические, пенообразующие и др. специфичные добавки. В дешёвые сорта мыла иногда добавляют минеральные наполнители — бентонитовые глины, очищенный каолин. Особую группу составляют пережиренные туалетные мыла; в них отсутствует свободная щёлочь и обычно содержатся косметические добавки (высшие жирные спирты, питательные вещества и др.). См. также Косметика.

  Порошкообразные мыла получают распылительной сушкой мыльных растворов. В продажу они поступают без добавок (мыльные порошки) или в смеси со значительным количеством щелочных электролитов (содой, фосфатами и др.), которые улучшают моющую способность мыла (стиральные порошки). При производстве мыла применяется автоматизированная технологическая аппаратура непрерывного действия.

  Мировое производство хозяйственных мыл постепенно сокращается в связи с увеличением выпуска синтетических моющих средств и растущим дефицитом жирового сырья. Однако с распространением разнообразных синтетических мылоподобных веществ мыла не потеряли своего значения важнейшего средства личной гигиены. Они по-прежнему широко применяются в быту и во многих отраслях промышленности (особенно в текстильной). Мыла наряду с др. типами поверхностно-активных веществ используются как смачиватели, эмульгаторы, стабилизаторы коллоидно-дисперсных систем. Мыла применяют в составе смазочно-охлаждающих жидкостей для металлообрабатывающих станков; при обогащении полезных ископаемых флотацией. Их используют в химической технологии: при синтезе полимеров эмульсионным способом, в производстве лакокрасочной продукции и др. «Металлические» мыла как загустители входят в состав пластичных смазок как сиккативы (ускорители «высыхания») — в состав масляных лаков, олиф и д

II. Практическая часть

2.1. Определение pH мыла

2.2. Изготовление мыла

Приготовление твердого мыла холодным способом

Этот способ мыловарения в домашних условиях часто называют изготовлением мыла «с нуля», поскольку основа для него готовится собственноручно, с использованием растительных масел, животных жиров, щелочи и воды.

После того, как вы сделали все необходимые приготовления, можно приступать непосредственно к процессу мыловарения в домашних условиях. Взвесьте необходимое по рецепту количество щелочи отмерьте предварительно охлажденную воду, в которую вы будете ее высыпать. Ни в коем случае не наоборот. После того, как раствор готов, его необходимо оставить остывать.

В этом время следует заняться маслами – растопить твердые на водяной бане, а затем влить жидкие, при этом постоянно помешивая массу. Раствор щелочи и масла смешиваются при одинаковой температуре, иначе мыло может расслоиться. Разница в 1-2 градуса допустима, но ни в коем случае не больше. Температура растворов может находиться в пределах от 30 до 60 градусов, все зависит от выбранного рецепта и ожидаемого результата. При смешивании, именно щелочной раствор вливается в масла, а не наоборот, при этом последние следует постоянно помешивать.

Сразу же после добавления раствора каустической соды, масса сильно помутнеет и начнет густеть. При этом ее нельзя переставать мешать – сначала делаем это ложкой, затем – блендером со съемными насадками. За 5-10 минут продукт загустеет до стадии «следа» - на мыльной массе можно будет буквально выписывать узоры. Именно сейчас в нее следует добавить эфирные масла, экстракты растений, красители, отдушки, природные наполнители и другие ингредиенты. При этом не забывайте хорошенько перемешивать массу для равномерного распределения активных веществ.

Затем положите мыло в форму, закутайте его в полотенце и положите в теплое место, если хотите, чтобы оно прошло стадию геля, либо в прохладное, если хотите обойтись без нее. Через сутки порежьте получившуюся массу на кусочки, заверните их в вощеную бумагу и оставьте дозревать на несколько недель.

Все, процесс мыловарения в домашних условиях с честью завершен и скоро вы сможете пользоваться ароматным мылом собственного приготовления.

III. Заключение

Мыло играет важную роль во многих областях жизни и деятельности человека. Его роль существенна в предотвращении распространения болезней. В косметической промышленности мыла применяются в качестве основного компонента многих шампуней и кремов. В текстильной промышленности нерастворимые в воде мыла используются для изготовления водонепроницаемых тканей.

В металлообрабатывающей промышленности мыла применяются для защиты металлов от ржавчины. В судостроительной промышленности мыла применяются как основа замедления роста водорослей. Тонкий кусочек мыла есть в каждом рабочем наборе портного. Дело в том, что с его помощью удобно чертить выкройки на ткани: след остается четкий, как от карандаша, а удалить его потом легко – мыльные линии либо сойдут сами при работе, либо исчезнут после глажки вещи.

Еще мыло выручит в ситуации, когда молния на куртке или джинсах заедает или слишком тугая. Такое часто бывает с детскими вещами. Тогда помогает провести мылом по задней стороне застежки – она будет открываться-закрываться как по маслу.

Кроме того сейчас мыло – это любимое хобби, а иногда даже и способ заработать. Современные мыловары подобно древним алхимикам создают на своих кухнях мыльные шедевры. А еще мыло, сделанное своими руками -это отличный подарок.

Список использованных сайтов.

http://www.xumuk.ru/organika/

http://www.kvartacosmetic.ru/istoriya_poyavleniya_mila

ht http://www.magicaltouch.ru/calc/

tp://krimtorgdom.com/content/view/78/77/

8