Синтетичні миючі засоби

Вивчення складу та дослідження

властивостей синтетичних

миючих засобів

План

1. •ВСТУП

2. •ІСТОРІЯ

3. •СПОЛУКИ ТА КОМПОНЕНТИ МИЮЧИХ ЗАСОБІВ, ЇХ ФУНКЦІЇ

4. •ВПЛИВ СМЗ НА ЗДОРОВ’Я ЛЮДИНИ ТА НАВКОЛИШНЄ СЕРЕДОВИЩЕ

5. •ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА

Мета :

ВИВЧИТИ: ХІМІЧНИЙ СКЛАД ТА ВЛАСТИВОСТІ

СИНТЕТИЧНИХ МИЮЧИХ ЗАСОБІВ

РІЗНОМАНІТНІСТЬ ТА ЕФЕКТИВНІСТЬ СМЗ .

 

Кожному з нас хоча б раз в житті доводилося виступати в ролі хіміка. Річ у тому, що будь-який одяг рано чи пізно вимагає прання, і тоді потрібний він, той самий вірний друг і незамінний помічник - пральний порошок. Але біда нашого часу в тому, що друг цей не один. Зайшовши до магазину або на базар, мимоволі виникає питання: "Який порошок вибрати?" Причому, щоб в результаті вийшло "дешево і сердито ”. Адже ні для кого не секрет, що нерідко за дешевизну якісної продукції можна наштовхнутися на відверту підробку. Тим самим відповісти на риторичні питання типу «Tide або кип'ятіння?», «Дося або дорогий порошок?», та інші.

Актуальність полягає в тому, що проблема вибору ефективного прального порошку в тих або інших умовах стоїть перед кожною людиною, і вибір цей ускладнюється через чисельність товарних марок і видів продукції, особливостей тканин, забруднень і миючих засобів, а також дії реклами і порад знайомих.

Вступ

Якщо зануритися у далеке минуле, то можна довідатися про мило багато цікавого. Так, у далекій древності волосся для краси намазували оліями і пахощами.

У дні жалоби голову посипали попелом. А потім - дивна справа - жир легко змивався, волосся ставало чистими, блискучими. Адже попіл у сполученні з оліями - прообраз мила.

Цю властивість використовували і чотири тисячоліття назад, створивши милоподібну напіврідку речовину "сапо". Застосовували її не стільки з гігієнічною, а і з косметичною метою. Липка, що легко засихає, та швидко змивається речовина служила і для укладання волосся.

Згадайте “мудрі споруди” на головах і закручені в дрібні джгути бороди на зображеннях давніх вавилонян.

Історія

На Русі й у деяких інших країнах мило довгий час знаходилось на рівні з медичними засобами і ліками. І лише в 1424 році в Італії, у Севоні, промисловим шляхом стали виготовляти тверде мило. Жири з'єднували не з попелом, а з природною кальцинованою содою, яку добували з озер. Для варіння мила використовували яловиче, бараняче, свиняче, кінське сало, кістяний, китовий і риб'ячий жир, відходи жирів різних виробництв. Додавали і рослинні олії - лляну, бавовняну, маслинову, мигдальну, кунжутову, кокосову і пальмову.

Багато сторіч назад виникло миловаріння і на Русі, де з давніх часів люди відрізнялися охайністю, звичкою до регулярного миття в лазні, парильні. Мила варили багато - у домашніх умовах і в майстерних ремісників.

Господарське тверде мило є сумішшю натрієвих солей природних і синтетичних жирних кислот.

У залежності від способу переробки тверде господарське мило поділяють на піліроване (перетерте на вальцях), що містить 72% натрієвих солей жирних кислот, і звичайне, до складу якого входить 60 і 70% натрієвих солей жирних кислот;

З твердого господарського мила механічним шляхом у невеликих обсягах виготовляють мильні порошки, гранули, стружку. Так, для одержання порошку суміш мила і соди розпорошують у середовищі холодного повітря.

СИНТЕТИЧНІ МИЮЧІ ЗАСОБИ. СПОЛУКИ ТА КОМПОНЕНТИ СМЗ, ЇХ ФУНКЦІЇ  Всі миючі засоби можуть бути в порошкоподібному або

рідкому стані. За складом і функціями пральний порошок буває:

Універсальний пральний порошок

Спеціальний пральний порошок

Допоміжні засоби

Засоби для подальшої обробки

Універсаль ний пральний порошок (universal) придатний для прання білої і кольорової

( білизни з різних типів тканин окрім шовку і) шерсті з нормальною і великою

- . забрудненістю при будь якій температурі

, Відбілюючі засоби що містяться в ц ьомупорошку, починають впливати при

40 60 °температурі від до C.

З недорогих імпортних універсальних, порошків представлених на українському

, – ринку найпопулярніші

Ixi і E (Cussons, ), Австралія Bingo і Gala ( ), Туреччина Dosia і Lanza (”Reckitt Benckiser”,

), - Польща а з дорогих Persil (Henkel), Ariel, Tide.

Багато виробників випускають продукцію, доступну для будь-якого прошарку населення:

ВАТ “Ера” і Henkel - “Подіни”, “Лоск”, Henko, Omo, Persil і

ін.

ВАТ “Нефіс-косметікс” - Sarma,

Bingo і BiMax

Procter&Gamble випускає порошок “Міф”, Tide і Ariel

Синтетичні миючі засоби (СМЗ) являють собою складні хімічні композиції, основними інгредієнтами яких є: поверхнево-активні речовини (ПАР), фосфати, карбонати, силікати, ензими, хлор, вуглекислий газ, оксиди, азоту,фенол, формальдегід, ацетон, аміак, відбілювачі, абразивні речовини,піногасники, ароматизатори - ось далеко не повний список хімічних речовин, що містяться в СМЗ. Всі ці речовини небезпечні.

Складові СМЗ:

поверхнево-активні речовини (ПАР) – власне те, що і створює мийну дію;

зв’язуючі речовини – бруд мало відіпрати, треба зробити ще й так, щоб цей бруд не осів назад на тканину; крім того, зв’язуючі

речовини перешкоджають утворення накипу, пом’якшуючи воду; відбілюючі речовини;допоміжні речовини

(напр.ароматизатори).

Почнемо з ПАР Поверхнево-активні речовини

(сурфактанти, детергенти)— хімічні речовини, які знижують поверхневий натяг рідини, полегшуючи розтікання і знижуючи міжфазний натяг на межі двох рідин

У вужчому значенні ПАР здебільшого називають речовини, що знижують поверхневий натяг на межі поділу: рідина (вода) – повітря (пара), рідина (вода) – рідина (масло), рідина – тверда поверхня.

Виділяють два великі класи ПАР.

Принцип дії ПАР

Йоногенні ПАР

Катіонні ПАР

Аніонні ПАР

Нейоногенні

ПАР

Алкілполіглюкозиди

Алкілполіетоксилати

До першого класу належать сполуки, що мають гідрофільну “голову” (одну або декілька полярних груп, наприклад, – ОН, –СООН, –SO3H, –SO3OH, –COOMe, –NH2) і гідрофобний “хвіст” (як правило, аліфатичний ланцюг, який іноді включає ароматичну групу). Концентрація таких речовин в поверхневому шарі дозволяє їм розташуватися так, що всередину, у бік водної фази вони обернені гідрофільними фрагментами, а назовні – об’ємистими аліфатичними радикалами, які утворюють гідрофобний поверхневий шар.

До другого класу ПАР належать високомолекулярні речовини, в яких чергуються гідрофільні і гідрофобні групи, рівномірно розподілені по всій довжині полімерного ланцюга. Молекули речовин другого класу побудовані симетрично. Внаслідок цього їх поведінка на межі розділу не залежить від орієнтації молекул відносно поверхні рідини, в якій вони розчинені

Фосфати Фосфати — солі і ефіри фосфатних кислот, основне

застосування — фосфатні добрива. Фосфати широко використовуються в синтетичних миючих засобах для зв'язування йонів кальцію і магнію.

Більше половини пральних порошків містять речовину, особливо небезпечну для водного басейну - триполіфосфат натрію. Його вміст в порошках коливається від 15 до 40 %. При пранні ТПФ зменшує жорсткість води і покращує миючу дію порошку.

Триполіфосфат прямо потрапляє в річки і озера. При накопичуванні у воді, починає діяти як добриво.

"Урожай" водоростей у водоймищах росте не по днях, а по годинах.

Всього один грам триполіфосфату натрію стимулює до розвитку близько 5-10 кілограмів водоростей!

Карбонати в пральних порошках (а це, найчастіше сода) – пом’якшують воду, а також переводять жирові забруднення в стійкий вигляд зависі в розчині.

Свіжу жирну пляму найкраще зачищати содою.

Сода з жиром – утворюють мило, а мило легко змивається з волокна.

Карбонати

Силікати – збільшують активність поверхнево-активних речовин (власне мила), уповільнюють іржавіння металу, а ще захищають тканину від повторного глибокого забруднення.

Знижують пилоутворення порошків (а це дуже важливо для алергіків, без силікатів або «обтяжуючих» речовин, маса порошку знижується, значить, він легше переходить у пил).

Силікати

Це загадкове слово «ензими».

Ензими - білки, що складаються з більше 20 основних амінокислот, кожна з яких має свій унікальний склад, що полегшує видалення важковідмуваючих біозабруднень.

Відмінна особливість сучасних ефективних СМЗ - у використанні суміші різних ензимів (амілази, протеази, ліпази, целлюлази), які, працюючи спільно, здатні видаляти забруднення в комплексі і відновлювати колір тканин.

СОЛІ ЖОРСТКОСТІЙони кальцію і магнію утворюють

з аніонами важких карбонових кислот малорозчинні солі. Цей

процес можна виразити рівняннями:

2RCOONa + Ca(HCO3)2 = Ca(RCOO)2 + 2NaHCO3

2RCOONa + MgCl2 = Mg(RCOO)2 + 2NaCl

В даний час хімічна промисловість випускає велику кількість різних синтетичних миючих засобів (пральних порошків). Найбільше практичне значення мають з'єднання, що містять насичений вуглеводневий ланцюг з 10...15 атомів вуглецю, так або інакше пов'язану з сульфатною або сульфонатною групою, наприклад

Виробництво синтетичних миючих засобів засноване на дешевій сировинній базі, а точніше на продуктах переробки нафти і газу. Вони, як правило, не утворюють малорозчинних у воді солей кальцію і магнію.

В пральних порошках мусять бути анти-сорбенти, які запобігають злежуванню:

Піногасники та ароматизатори

піногасники (надмірна кількість піни не вимиває бруд, але пом’якшує ефект від тертя та тряски, тобто, не дає бруду вийти назовні);

ароматизатори (саме в ароматизаторах часто ховається алергічна дія порошку.

Оксигеновмісні відбілювачі, в пральних порошках найчастіше використовується перборат натрію, який при нагріванні виділяє атомарний кисень, здатний окиснити все на світі, будь-яку пляму.

  Оптичні відбілювачі. Їхня роль або

забарвити тканину в блакитнуватий колір, що створює враження білизни (першим оптичним відбілювачем була синька), або створити флуоресцентний ефект в пральні порошки для білих тканин часто додають речовини, що є флуоресцентними

Відбілювачі

Вплив СМЗ на здоров’я людини та навколишнє середовище

 Через шкіру та з продуктами харчування «хімікати» потрапляють в організм людини та викликають порушення роботи печінки, нирок, скелетних м'язів, що проводить, в свою чергу до тяжких отруєнь, порушення обмінних процесів та загострення хронічних захворювань, запалень слизових оболонок, ускладнення дихання, кашлю, приступів астми.

Фосфати, як потрапляють зі стічними водами до очисних каналізаційних споруд біологічного типу в концентрації більше 5г/т, майже цілком пригнічують біологічні функції мікроорганізмів активного намулу і таким чином руйнують очисні споруди і долучаються до природного середовища неочищеними.

Встановлено, що подальше застосування фосфатних пральних порошків призведе до наслідків негативного впливу на здоров'я людей і природи, що можуть у багато разів перевищити наслідки Чорнобиля.

В Україні понад 78 % користувачів фосфатних порошків мають на них алергічні реакції.

Отже, враховуючи те, що синтетичні ПАР є основними компонентами більшості препаратів побутової хімії, особистої гігієни та косметично-парфумерних засобів, вони потребують проведення санітарно-гігієнічної експертизи та токсиколого-гігієнічної оцінки на безпечність для здоров'я людини перед впровадженням у виробництво та широке використання населенням у побуті.

Шляхом проведення соціального опитування учнів Злинської ЗШ №2, були вибрані 5 найбільш популярних марок пральних порошків. Це «Bingo», «Tide», «Sаrmа», «Gala», «Losk».

Як забруднювачі використовувалися деякі типи плям:

пігментно-масляні: (масло соняшникове), забарвлені :(кава, трава).

Прак

тичн

а ча

стин

а

Прання проводилося при різних температурах: 16о, 30о і 45о .

Температура контролювалася і регулювалася за допомогою контактного термометра і кип'ятильника.

Система оцінювання по 5 б.

Дослід №1Піноутворення

Для машин автоматів чим менше піни, тим краще. Відповідно до ГОСТ 22567.177 (Синтетичні миючі засоби) показників "рівень піни" і "стійкість піни" регулюються в сукупності: якщо піна висока, то у неї повинна бути низька стійкість (тобто щоб вона відразу спадала), якщо піна низька, стійкість може бути висока.

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.50

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

1.3

1 10.8

2.3

21.8 1.7

2.9

2.5 2.5 2.4

1.8

1.21 1

3.9

3.5

3.2 3.2

GalaСармаBingoLoskTide

час у хв

вист

а пі

ни в

смДослід №1

піноутворення

Ефективність пральних порошків:

Дослід №2

Умови:Кількість води – 300млКількість порошку 5млПеріод прання тканини – 3хвЗабруднювач - кава

t Tide Losk Gala Bingo Sarma

16 4,7 4,6 4,4 4,6 4,2

30 4,5 4,5 4,5 4,5 4,4

45 4,7 4,6 4,4 4,6 4,4

Дослід №3Умови:

Кількість води – 300млКількість порошку 5млПеріод прання тканини – 3хвЗабруднювач - олія

t Tide Losk Gala Bingo Sarma

16 4,7 5 4,8 4,7 4,8

30 5 5 5 4,9 4,9

45 5 5 5 5 5

Дослід №4Умови:

Кількість води – 300млКількість порошку 5млЧас прання тканини – 3хвЗабруднювач - трава

t Tide Losk Gala Bingo Sarma

16 3,3 3 3 3,1 3,4

30 3,3 3,3 4,3 3,4 4,8

45 3,5 3,5 4,6 4,4 4,6

Висновок: Отже, під час проведення

експерименту було встановлено, що плями від кави найкраще видаляють порошки таких провідних марок Losk, Tide, Bingo.

Плями від пігментно – масляного забруднення (рослинної олії) добре видаляє порошок Losk і Gala.Забарвлювальні плями (від трави), найкраще відіпрала Sarma, але теж з низьким результатом.

Список використаних джерелhttp://domovodstvo.com/stir-porosh.html http://www.interfax.by/?id=11_38_2 http://www.passion.ru/s.php/380.htm http://ru4.pp.ru/s15.php http://www.nanya.ru/podpiska/ http://www.isracity.com/isra/spravki/kakpokupat.html http://potrebitel.nsys.by/html/materials/proj_10.04.htm http://www.pgprof.ru/support/faqariel.htm http://www.vigossjeans.ru/enciclopedy/ http://aquasan.by/a-art_2.htm Шур А. М. Високомолекулярні сполуки.вид.2-е, Навчальний посібник для університетів.М., «Вища школа»,1971 Гауптман З., Грефе Ю., Ремане Х. Органічна хімія. Пер. с нем./Під.ред.проф. Потапова В.М. – М., Хімія,1979. – 832 с., іл. http://www.omar.ru/cgi-bin/baza/omar1.fcgi?table=poroshki Журнал "Бытовой техники" (№27, 2002). www.alhimik.ru http://www.ortho.ru/1_Part/ferment.htm Ніфанов Э.Е., Парамонова Н.Г. Основи прикладної хімії: Навч. посібник для студентів пед. Вузов. – М.: Гуманіт. вид. центр ВЛАДОС, 2002. – 144с.

Робота учня 9 класуЗлинської ЗШ №2, I-III ст.

Панченка Сергія