Синтетические моющие средства доклад по химии

Обновлено: 17.05.2024

Современные CMC представляют собой многокомпонентные смеси, главный компонент которых — синтетические моющие вещества - в виде водных растворов снимают с поверхности твердых тел (тканей, изделий) загрязнения различной природы.

В качестве моющих веществ используют анионоактивные, катионоактивные, амфотерные (амфолитные) и неионогенные поверхностно-активные вещества (ПАВ), имеющие сродство к жировым поверхностям и к воде. В водном растворе ПАВ смачивает частицы загрязнений, разрушает их связь с поверхностью ткани, раздробляет до мельчайших частиц коллоидных размеров, и они переходят в водный раствор в виде эмульсии (жидкие капельки) или суспензии (твердые частицы). Заряженные частицы загрязнений стабильно сохраняться в мыльном растворе, а образующаяся пена и пузырьки воздуха позволяют им всплывать на поверхность. Специальные вещества в составе CMC предохраняют ткани от повторного оседания грязи — резорбции.

Состав CMC. В современных CMC используют ПАВ, которые имеют степень биоразложения не менее 90%: алкилсульфонаты R-S0₃Na - натриевые соли сульфокислот жирного ряда; алкансульфонаты (R - алкил С₁₁—С₁₈) с высокой моющей способностью и высокой биоразлагаемостью (до 99%); олефинсульфонаты (R — алкил С₁₀-С₁₄) обладают хорошим моющим действием, в том числе в жесткой воде, что особенно важно для бесфосфатных моющих средств; гидроксиолефинсульфонаты (R — алкил С₁₀-С₁₄) и др.

Алкил сульфаты R-ОSО₃ Na — натриевые соли сернокислых эфиров высших жирных спиртов (R - алкил С₁₁-С₁₇). Сульфаты оксиэтилированных жирных спиртов обладают высоким моющим действием и 100% биоразлагаемостью. Алкилсульфаты и алкилсульфонаты относятся к классу анионактивных ПАВ.

Из катионактивных ПАВ практическое применение имеют четвертичные аммониевые соединения с различными функциональными группами в гидрофобной цепи. Катионоактивные ПАВ используют как ингибиторы коррозии (для защиты стиральных машин), ан

тистатики, эмульгаторы; они обладают также и дезинфицирующим действием. В сочетании с неионогенными ПАВ они находят применение в моющих средствах с бактерицидным действием.

Для усиления действия ПАВ в CMC вводят щелочные соли -карбонат и силикат натрия. При гидролизе они создают щелочную среду, что смягчает воду. Кроме того, анионоактивные ПАВ проявляют свое действие только в щелочной среде. Щелочные электролиты вводят в состав CMC для хлопчатобумажных и льняных тканей. Силикат натрия замедляет коррозию металлических частей стиральных машин, усиливает антирезорбционную способность и уменьшает гигроскопичность порошкообразных CMC.

В CMC вводят нейтральные соли — сульфат и фосфат натрия. Сульфат натрия используется для улучшения сыпучести порошка и растворимости его в воде, увеличивает моющую способность CMC, он входит во все виды CMC. Моющие средства содержат также до 30% фосфорных солей — тринатрийфосфатов и полифосфатов для снижения щелочности моющих растворов до рН = 7. Это необходимо для действия таких добавок как ферменты. Действие фосфатов заключается в том, что они устраняют налет на тканях, образованный малорастворимыми соединениями, снижают зольность тканей. Полифосфаты усиливают действие ПАВ. Фосфаты имеют, однако, недостаток - загрязняют сточные воды. С целью защиты окружающей среды во всем мире отказываются от использования фосфатных соединений как основных компонентов CMC и ищут им замену среди солей органических кислот.

В состав CMC для льняных и хлопчатобумажных тканей вводят карбоксиметилцеллюлозу (натриевая соль простого эфира целлюлозы и гликолевой кислоты). Она предотвращает повторное осаждение загрязнений на поверхность хлопчатобумажных тканей. Для предотвращения резорбции грязи на шерстяных и шелковых тканях в CMC добавляют поливинилпирролидон.

Моющая способность современных CMC не определяется количеством пены, образующейся при стирке, поскольку существуют низкопенные ПАВ, обладающие высокой отстирывающей способностью. Большое количество пены - это традиция ручной стирки. Для CMC ручной стирки пенообразующая способность обеспечивается введением стабилизаторов пены (алкилоламиды).

Обильная и устойчивая пена в моющих растворах осложняет стирку в автоматических стиральных машинах барабанного типа. Для этой цели выпускают малопенящиеся средства с регулируемым пенообразованием.

Для сохранении белизны изделий белого цвета, в состав CMC вводят химические и физические (оптические) отбеливатели. Из химических отбеливателей, которые используют в CMC для льняных и хлопчатобумажных тканей, обычно применяют соли перекисных кислот (персоли), например, перборат натрия NaH₂BО₄ ЗН_2О. При температуре моющего раствора свыше 60 °С это вещество гидролизуется, выделяя атомарный кислород, который и является отбеливающим и дезинфицирующим агентом. Химические отбеливатели — персоли — сильные окислители, они разрушают ткани при длительном и многократном воздействии. Для защиты волокон от разрушения, в CMC добавляют силикат натрия. В последнее время найдены способы активизации перекисных солей при более низких температурах моющего раствора.

Для тканей из смешенных волокон, синтетических и натуральных белковых тканей — шелка и шерсти для повышения белизны и устранения желтого оттенка белых тканей, применяют оптические отбеливатели — бесцветные флуоресцирующие органические соединения, которые адсорбируются из раствора. Оптические отбеливатели обладают способностью поглощать невидимые ультрафиолетовые лучи солнечного света (300—400 нм) и преобразовывать их в видимые лучи голубой части отраженного света с большей длиной волны (400—500 нм), придавая тканям голубизну; при искусственном освещении эффект оптического отбеливания не проявляется.

Современные CMC содержат специальные биодобавки для удаления загрязнений жирового происхождения и белковых веществ, содержащих протеин (следы крови, яичного белка, молока) — ферменты (энзимы). Протеолитические ферменты (протеазы) осуществляют ферментативный гидролиз полипептидных групп в крупных белковых молекулах и разрушает их до небольших аминокислотных остатков, которые легко удаляются с волокон при стирке. Моющие средства, содержащие протеазы, нельзя использовать для стирки изделий из натуральных шелка и шерсти, поскольку они также имеют белковую природу. Амилазы — ферменты, гидролизирующие углеводы, липазы — ферменты, способствующие разрушению жировых загрязнений. Эффективность моющих средств с ферментами зависит от температуры моющего раствора и рН среды.

В состав CMC для стирки синтетических волокон иногда дополнительно вводят антистатики, которые снимают заряды статического электричества. В качестве антистатиков обычно используют неионогенные и катионоактивные ПАВ.

Неприятный запах порошкообразных CMC, особенно содержащих ферменты, устраняется введением отдушек, например, парфюмерные отдушки с использованием недорогих эфирных масел с запахом свежести, цитрусовых или цветочных ароматов. В качестве дезинфицирующих добавок чаще всего применяют вещества (или ПАВ), обладающие фунгицидным (противогрибковым), бактерицидным или бактериостатическим действием.

Применение красителей в составе CMC 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.

Определение моющей способности CMC обычно проводят путем стирки предварительно загрязненных стандартным загрязнителем образцов ткани в бытовой машине ГОСТ 22567-15-95. Стандартный показатель моющей способности должен быть не ниже 85%.

Технология приготовления порошкообразных CMC включает приготовление композиции, сушку, расфасовку и упаковку CMC. CMC выпускают в форме порошка, жидкости или пасты.

Приготовление композиции заключается в смешении ПАВ с необходимыми по рецептуре добавками. Затем композицию фильтруют и пропускают через коллоидную мельницу для придания однородности. Сушка состоит в распылении раствора в сушильной башне под давлением до 50 атм и температуре 250—350°С. При таком способе порошки получают в гранулированном виде. Основное количество порошкообразных CMC производится методом высокотемпературной распылительной сушки, обеспечивающим получение гранулированного продукта высокого качества.

Жидкие и пастообразные моющие средства лучше растворяются в воде, легко дозируются, их производство связано с меньшими затратами, поскольку процесс сушки отпадает, однако сохраняемость таких средств ниже. Пастообразные средства содержат до 40% воды. В их состав могут входить практически все добавки, за исключением нестойких химических отбеливателей.

CMC, предназначенные для стирки изделий, подразделяются по следующим признакам:

CMC комплексного действия (с подсиниванием, подкрахмаливанием, антистатической обработкой и т.п.);

по способу применения: с высоким (ненормируемым) ценообразованием для ручной стирки и в стиральных машинах активатор-ного типа;

Мыло хозяйственное твердое — основной моющий компонент натриевая соль стеариновой кислоты. Мыло получают по тому же технологическому циклу, что и мыло туалетное. Сырьем для производства хозяйственного мыла являются саломас технический и соапстоки, которые получают при производстве маргарина и очистке растительных масел, синтетические жирозаменители, смоляные и нафтеновые кислоты (до 6% в низкосортное мыло). Хозяйственное мыло содержит 65, 70, 72% (ядровое, очищенное мыло) солей жирных кислот. Мыло должно быть не липким, без неприятного запаха сырья, не должно содержать посторонних включений. Новинкой является окрашенное и ароматизированное хозяйственное мыло. Масса единицы хозяйственного мыла 180, 250, 350 г.

Комплекс средств по уходу за бельем и одеждой включает, кроме CMC для стирки изделий - мыло хозяйственное, средства для отбеливания, подсинивания, подкрахмаливания, аппретирования, антистатической обработки изделий и другие.

ГОСТ 25644-88, 22567.1-10 - 77, 22567.14-93 предусматривают требования к составу, внешнему виду, показателям качества. Средства должны иметь установленный цвет и запах, однородную консистенцию, не слеживаться, хорошо растворяться в воде и иметь рН раствора 7,5—11,5. Порошкообразные средства должны быть однородными, рассыпающимися, сухими на ощупь, то есть не должны содержать избыток влаги. Пастообразные и жидкие не должны содержать посторонние примеси и иметь неприятный запах.

Синтетические моющие средства подлежат обязательной сертификации в системе сертификации ГОСТ Р.

Синтетические моющие средства (СМС¸ детергенты) – это жидкие, пастообразные и порошкообразные вещества, которые содержат поверхностно-активные вещества, а также другие органические и неорганические вещества, повышающие эффективность поверхностно-активных веществ.

Их производство основано на дешевой сырьевой базе – продуктах переработки нефти.

Синтетические моющие средства – натриевые соли синтетических кислот (сульфокислот — RSO₃H), сложных эфиров высших спиртов и серной кислоты — алкилсульфаты — ROSO₂OН).

Синтетические моющие средства в основном состоят из алкилсульфатных солей натрия RO-SO₂-ONa.

Как синтетическое мыло, так и мыло, получаемое из жиров, плохо моет в жесткой воде. Взаимодействуя с ионами кальция и магния, которые содержатся в жесткой воде, мыла образуют нерастворимые кальциевые и магниевые соли:

В результате этого мыло образует вместо пены пленку на поверхности воды и расходуется бесполезно.

Малорастворимые соли кальция и магния оседают на ткани, забивают поры, делают ткань грубой, менее эластичной, с плохой воздухо- и влагопроницаемостью. Такие ткани приобретают сероватый оттенок, а окраска становится блеклой. А осевшие на ткани известковые мыла приводят к снижению ее прочности.

Этого недостатка лишены синтетические моющие средства. Они характеризуются более высокой моющей способностью, доступностью сырья для их производства.

Алкилсульфаты — соли сложных эфиров высших спиртов и серной кислоты. В общем виде образование таких солей можно изобразить уравнениями:

Эти соли содержат в молекуле от 12 до 14 углеродных атомов и обладают очень хорошими моющими свойствами. Кальциевые и магниевые соли растворимы в воде, а потому такие мыла моют и в жесткой воде. Алкилсульфаты содержатся во многих стиральных порошках

Распространенными синтетическими моющими средствами являются алкилбензолсульфонаты. Алкилбензолсульфонат натрия – основной компонент многих детергентов (стиральных порошков):

В отличие от нерастворимых стеаратов кальция и магния, которые образуются при стирке в жесткой воде и осаждаются на ткани, кальциевые и магниевые соли синтетических моющих средств растворимы в воде. Поэтому СМС моют как в мягкой, так и в жесткой воде, обладают высокой смачивающей способностью.

Расход СМС по сравнению с мылом гораздо меньше (около 25% мыла идет на связывание ионов кальция и магния).

Синтетические моющие средства высвобождают сотни тысяч тонн пищевого сырья – растительных масел и жиров.

Повсеместное использование СМС создает свои проблемы. СМС в отличие от мыла трудно поддаются биологическому разложению и, попадая со сточными водами в реки и озера, загрязняют окружающую среду и оказывают вредное воздействие на живые организмы.

Мыла, полученные из жиров, содержат неразветвленные углеводородные цепи, которые разрушаются бактериями. В то же время в состав некоторых СМС входят алкилсульфаты или алкил(арил)сульфонаты с углеводородными цепями, имеющими разветвленное или ароматическое строение. Такие соединения бактерии разрушить не могут.

Типичный стиральный порошок содержит приблизительно 70% синтетического моющего средства и около 30% неорганических фосфатов.

Фосфаты удаляют растворимые соли кальция. Но, эти фосфаты попадают в сточные воды. Загрязнение фосфатами рек, озер приводит к размножению зеленых и сине-зеленых водорослей (цветение воды), особенно в замкнутых водоемах. Зеленые растения поглощают кислород, содержащийся в воде, в результате чего происходит постепенная гибель водных растений и животных и их разложение.

Недостатки мыла и их устранение

1. Плохая моющая способность в жесткой воде, содержащей растворимые соли кальция и магния.

Взаимодействуя с ионами кальция и магния, которые содержатся в жесткой воде, мыла образуют нерастворимые кальциевые и магниевые соли. Для этого требуется большой расход мыла.

Способы устранения

В состав мыла вводят вещества-комплексообразователи, способствующие смягчению воды (натриевые соли этилендиамин-тетрауксусной кислоты – ЭДТА, ЭДТА-Na₂, химическая формула — C₁₀H₁₄N₂Na₂O₈

2. Мыло сушит кожу, способствует расщеплению кожного сала и его удалению, понижает защитную реакцию кожи (способствует проникновению болезнетворных бактерий).

В водных растворах мыло частично гидролизуется (взаимодействует с водой).

При этом образуется определенное количество щелочи, которая способствует расщеплению кожного сала и его удалению.

Калиевые соли высших карбоновых кислот (жидкое мыло) лучше растворяются в воде и поэтому обладают более сильным моющим действием.

Но в тоже время мыло оказывает вредное воздействие на кожу рук и тела.

Это связано с тем, что верхний тончайший слой кожи имеет слабокислую реакцию (рН =5,5) и за счет этого препятствует проникновению болезнетворных бактерий в более глубокие слои кожи.

Умывание мылом приводит к нарушению рН, (реакция становится слабощелочная), раскрываются поры кожи, что приводит к понижению естественной защитной реакции.

При слишком частом использовании мыла кожа сохнет, иногда воспаляется.

Способы устранения

Для уменьшения данного негативного воздействия в современные сорта мыла добавляют:

слабые кислоты (лимонная кислота, борная кислота, бензойная кислота и др.), которые нормализуют рН
глицерин, вазелиновое масло, пальмовое масло, кокосовое масло, диэтаноламиды кокосового и пальмового масел и т.д. для смягчения кожи и предотвращения попадания бактерий в поры кожи.

Эксперимент

Можно сравнить мыла и СМС (стиральный порошок) проверив с помощью индикаторов, какая среда характерна для наших моющих средств.

При добавлении лакмуса в раствор мыла и в раствор СМС он приобретает синий цвет, а фенолфталеин – малиновый, то есть реакция среды щелочная. Кстати, если моющее средство предназначено для стирки хлопчатобумажных тканей, то реакция среды должна быть щелочной, а если для шелковых и шерстяных тканей – нейтральной.

А что происходит с мылом и СМС в жесткой воде?

Добавим в одну пробирку раствор мыла, а в другую раствор СМС, взболтаем их. Что вы наблюдаете? В эти же пробирки добавим хлорид кальция и взболтаем содержимое пробирок. Что вы наблюдаете теперь? Раствор СМС пенится, а в растворе мыла образуются нерастворимые соли:

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Синтетические моющие средства — это жидкие, пастообразные и порошкообразные вещества, в состав которых входят: органические поверхностно-активные вещества, анионоактивные вещества, электролиты, сульфат натрия, фосфорные соли тринатрийфосфатов и полифосфатов, оптические отбеливатели(персоли), отдушки, красители.

Если вы приобрели стиральный порошок автомат, и, во время стирки, не наблюдаете большого количества пены, это не значит, что вы сделали неудачную покупку, просто данное средство содержит низкопенные ПАВ, это значит, что порошок обладает отличной отстирывающей способностью. Большое количество пены в синтетических моющих средствах необходимо, как правило, для ручной стирки, поэтому, для стиральных машин следует приобретать лишь порошок автомат, иначе вы рискуете навредить технике.

Кроме того, используемые нами для стирки одежды известные синтетические порошкообразные моющие средства, способны защитить вещи от так называемой ресорбции, другими словами, предотвращает повторное оседание грязи на поверхности ткани. Как правило, таблетированные, жидкие, гели или пастообразные средства не менее эффективны в борьбе с загрязнениями, чем порошки. Тут решающим фактором стает удобство нанесения моющего и упаковка.

В наше время на рынке можно встретить огромнейший ассортимент синтетических моющих средств. Некоторые обладают антистатическим свойством, и способны снимать заряд статистического электричества после высыхания изделий. Другие способствуют сохранению белизны тканей, третьи, способствующие устранению желтизны на шерстяных и хлопчатобумажных изделиях. Осталось лишь выбрать, наиболее подходящее для себя средство.

Сегодня, применение синтетических моющих средств для нас – это обычное дело. Согласитесь, тяжело себе представить хозяйку, которая моет посуду без привычных нам Fairy, Gala и т.п. Синтетические моющие средства1И как можно помыть голову без шампуня, а руки, без мыла? И так, главным преимуществом СМС является удобство. Нам не приходится кипятить вещи, часами оттирать плиту от накипи и мыть посуду кипятком с песком.

Но, такое частое использование химических средств, наводит на мысль об их вреде здоровью, ведь синтетические моющие вещества, такие как ПАВ, красители, отдушки, антистатики, ничего хорошего организму человека дать не могут. Некоторые после контакта с ними замечают на себе аллергические реакции, обострение астмы, согласитесь, приятного в этом нет. Выходом в такой ситуации остается индивидуальная защита, использование СМС в меньших количествах, или вовсе извлечение их из боевого арсенала хозяйки.

Моющие средства являются многофункциональными составами. Благодаря высокой активности они проявляют моющую способность, т.е. обеспечивают отделение и удаление загрязнений с поверхности очищаемого материала, восстанавливая тем самым белизну и чистоту продукции. Одновременно они являются эмульгирующими, суспензирующими и диспергирующими веществами. Многофункциональность СМС обусловливает удовлетворение различных потребностей. Синтетические моющие средства эффективны при стирке текстильных изделий, мойке предметов быта, транспортных средств, оборудования, облегчают проведение технологических процессов при отбеливании и крашении тканей, меха и кожи.

Список использованной литературы

2. Жиряков В. Г. Органическая химия, изд.6-е стереотип. М., 1997. 2.

Дать понятие о СМС и ПАВ,
Рассмотреть их получение и механизм действия при стирке,
Проанализировать влияние ПАВ и фосфатов на окружающую среду и здоровье человека.

2. ИЗ ИСТОРИИ

Синтетические моющие средства начали широко применяться в России с 1950-ых годов. Первый синтетический моющий порошок "Новость" был выпущен в 1953 г. На основе переработанных жировых продуктов, выделенных из кашалотового саломаса.

3. ПОНЯТИЕ О СМС И МОЮЩЕМ ПРОЦЕССЕ

Синтетические моющие средства – детергенты (англ. deterge – очищать) – это композиции различных органических и неорганических химических соединений

С тех пор разработан целый ряд СМС узкого назначения, а их производство – это важнейшая отрасль химической промышленности.

Стиральные порошки

Современные СМС представляют собой многокомпонентные смеси, главный компонент которых - поверхностно-активные вещества (ПАВ). Молекул ПАВ дифильны - они имеют сродство к жировым частицам (олеофильны) и к полярному растворителю - воде (гидрофильны). Это обеспечивается введением в неполярные длинные молекулы ПАВ сульфогрупп или оксигрупп, а зачастую и их комбинации. ПАВ бывают ионогенные и неионогенные.

Ионогенные анионоактивные и катионоактивные ПАВ диссоциируют в воде с образованием заряженных ионов - анионов или катионов. Анионоактивные ПАВ обладают моющим действием при высоких значениях рН (при сильно щелочной реакции); катионоактивные ПАВ успешно моют в низкощелочных и слабокислых средах. Амфолитные (амфотерные) проявляют свое моющее действие в зависимости от рН среды.

Неионогенные ПАВ не дают заряженных ионов; они представляют собой производные полигликолей, например полиэтиленгликоля, полипропиленгликоля и их производных.

В водном растворе ПАВ смачивают частицы загрязнений, разрушают их связь с поверхностью ткани, раздробляют до мельчайших частиц коллоидных размеров, которые переходят в водный раствор в виде эмульсии (жидкие капельки) или суспензии (твердые частицы). Заряженные частицы загрязнений стабильно сохраняются в мыльном растворе, а образующаяся пена и пузырьки воздуха позволяют им всплывать на поверхность. Специальные вещества в составе СМС предохраняют ткани от повторного оседания грязи - ресорбции.

По форме выпуска готовых средств их делят на жидкие, пастообразные и твердые - порошкообразные (в том числе гранулированные) и таблетированные. Состав СМС связан в первую очередь с назначением средства типом ткани, для мытья которой оно предназначено.

По назначению синтетические моющие средства делятся на порошки:

для стирки изделий из хлопчатобумажных и льняных тканей;

для стирки изделий из искусственных, синтетических, шерстяных и шелковых тканей;

универсальные порошки для стирки изделий из всех вышеперечисленных тканей, из смешанных волокон, но кроме изделий из натурального шелка и шерсти.

Развитие ассортимента СМС осуществляется в направлении индивидуализации типа ткани (волокна): например, только для шерстяных, или только для синтетических и т.п.

4. ПАВ – ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА

ПАВ, используемые для производства СМС, разделяются на ионогенные, диссоциирующие в водных растворах на ионы, и неионогенные. Наиболее распространены анионоактивные вещества, которые распадаются в водных растворах на анионы (более крупные отрицательно заряженные частицы) и катионы (мелкие положительно заряженные ионы, как правило, натрия или калия). Большие по размеру анионы обеспечивают поверхностно–активные свойства. Все анионоактивные ПАВ представляют собой кристаллические вещества, растворимые в воде. Содержание их в СМС составляет от 10 до 40%. Основным исходным сырьем для их получения являются парафиновые углеводороды нефти. В современных СМС используют поверхностно–активные вещества, которые имеют степень биоразложения не менее 90%. Разработаны также новые синтетические поверхностно–активные вещества амфотерного характера. Они перспективны для производства моющих средств, но пока дороги и еще очень мало распространены.

Классификация поверхностно–активных веществ.

1. Анионоактивные. Очищают хлопок, шерсть, лён. К ним относится мыло.
2. Катионоактивные. Дороже анионоактивных, обладают антибактериальными свойствами и используются для придания мягкости тканям и для дезинфекции.
3. Неионогенные. Очищают полиэфирные и полиамидные волокна, проявляют высокую моющую способность, но слабо образуют пену.

Не последнее место в списке бытовой химии занимают стиральные порошки.

Стирка – самый трудоемкий процесс в нашем быту. А помощниками в стирке являются поверхностно-активные вещества (ПАВ).

ПАВ - это органические соединения, содержащие в молекулах одновременно две противоположные по свойствам группы:

полярную (гидрофильную) и неполярную (гидрофобную).

Моющий процесс сводится к обеспечению 3 этапов:

отрыв грязевых частиц от очищаемой поверхности,
перевод нерастворимых в воде грязевых частиц в раствор,
удержание этих плавающих частиц в моющем растворе,

т.е. предотвращение ресорбции.

Первый и второй этапы стирки обеспечивают ПАВ.

Основные этапы производства ПАВ.

1) получение сложного моноэфира серной кислоты и высшего спирта

C16H33OH + H2SO4 →

цетиловый конц.

спирт серная к-та

→ C16H33O-SO2-OH + H2O

цетилсерная к-та

2) нейтрализация полученного соединения щелочью

C16H33O-SO2-OH + NaOH →

→ C16H33O-SO2-ONa + H2O

натриевая соль

цетилсерной к-ты

В целом производство ПАВ сводится к следующим этапам технологического процесса:

Механизм действия ПАВ

Компоненты стиральных порошков и их функции

Фосфаты - уменьшают жесткость воды и увеличивают эффективность стирки.

Полимеры – предотвращают ресорбцию.

Силикаты – дополнительно защищают от коррозии.

Перборат натрия – отбеливает.

Оптический отбеливатель - маскирует пятна.

Энзимы - способствуют расщеплению белковых и жировых пятен на одежде.

5. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Приготовление растворов порошков: На электронных весах взвесили по 1г. порошка каждого вида, растворили их в 100 мл водопроводной воды, размешали до полного растворения порошка.

1.Оценили запах отдушек (проверили стойкость и специфичность запахов растворов порошков).

2. Измеренили рН этих растворов с помощью универсальной индикаторной бумаги.

3. Измерили высоту пены.

Результаты нашего исследования приведены в таблицах.

РН растворов стиральных порошков.

Определение качества отдушек.

Воздействие СМС на окружающую среду и организм человека.

ПАВ являются одними из наиболее распространенных загрязнителей объектов окружающей среды, прежде всего, водных ресурсов:

ПАВ отрицательно влияют на качество подземных питьевых вод и само очищающую способность водоемов, на использующих эту воду флору и фауну,

- водные растворы ПАВ дают стойкую пену, препятствуя аэрации и ухудшая тем самым биохимическую очистительную способность водоемов,

- водные растворы ПАВ усиливают коррозию металлов,

- проникая в организм, ПАВ способны вызвать грубые нарушения иммунитета, развитие аллергии, поражение мозга, печени, почек, легких, они способствуют возникновению злокачественных опухолей.

В стиральных порошках, кроме ПАВ, используются фосфаты.

На Западе уже более 10 лет назад отказались от применения порошков, содержащих фосфатные добавки.

Попадая после стирки вместе со сточными водами в водоемы, фосфаты принимаются действовать как удобрения. Водоросли начинают расти с неимоверной силой. Это приводит не только к засорению водоемов, но и к дефициту воды и кислорода, а, следовательно, и к гибели гидробионтов.

6. ВЫВОДЫ

• Все проанкетированные нами люди сталкиваются в повседневной жизни с бытовой химией.

• Популярность СМС, пользующихся наибольшим спросом, обусловлена только работой рекламных компаний, так как моющие средства схожи по своему составу.
• Мы проанализировали информацию из различных источников и выявили, что не все моющие средства так безопасны, как о них говорится в рекламах и на упаковках.
• Утилизованные сточные воды, содержащие остатки СМС, оказывают подавляющее влияние на рост и развитие биологических объектов, поэтому требуют предварительного сбора и хранения в отстойниках для дальнейшей дезактивации. Разработка и внедрение высокоэффективного оборудования, а также технологических приемов, позволяющих очищать сточные воды до требуемых параметров, является актуальной задачей в технологии водоочистки.
• Попадание ПАВ в водоемы неблагоприятно влияет на органолептические (цвет, запах, вкус) и бактериологические показатели воды. Таким образом, недопустимо сбрасывать в водоемы сточные воды прачечных без предварительной очистки.

7. РЕКОМЕНДАЦИИ

Более ответственно относитесь к выбору моющих средств и не позволяйте рекламам обманывать себя. Не забывайте о том, что на этой планете будут жить наши дети и внуки, и мы должны заботиться об их будущем и здоровье. С увеличением численности населения нашей планеты неизбежно возрастает количество и разнообразие моющих средств, которые пагубно влияют не только на человека, но и на окружающую среду. Мы надеемся, что в ходе прогресса будут изобретены белее безопасные моющие средства, которые будут иметь возможность полностью растворяться в воде, не образуя вредных химических соединений.

Своей работой мы лишь хотим попытаться привлечь внимание людей к этой проблеме, показать, что довольно просто защитить свое здоровье и здоровье своих детей – руководствоваться простыми правилами техники безопасности при работе с моющими средствами и внимательнее относиться к выбору продукта.

Проблема использования средств бытовой химии очень актуальна и может быть изучена в последующих исследовательских работах.

8.Литература

1. Жиряков В.Г. Органическая химия, изд.6-е стереотип. М., 1997.

4. Тяглова Е.В. Исследовательская деятельность учащихся по химии: метод. пособие.- М.: Глобус, 2007.-224с.

5. Феокистова Н.Ю. Бегущие по воде // Биология, 2002, №37.

6. Химия: Школьная энциклопедия / гл. ред. Ю. А. Золотов. – М.: Большая Российская энциклопедия, 2003.-872 с.: ил.

7. Хмельницкий Р. А. Физическая и коллоидная химия: учебник для с.-х. спец. вузов. – М.: Высшая школа, 1988.-400 с.: ил.

8. Школа и производство // Научно- методич. Журнал, 2008, №1.

9. Шульпин Г. Химия стирки // Наука и жизнь, 1981, №3.

Вложение	Размер
Моющие средства	2.66 МБ

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Синтетические моющие средства: польза или вред?

Первое СМС появилось только в 1916 году. Изобретение немецкого химика Фрица Понтера предназначалось только для промышленного использования. Бытовые СМС выпускаются с 1935 года, когда они стали менее вредными для кожи рук. 1. Понятие о СМС и моющем процессе. С тех пор разработан целый ряд СМС узкого назначения, а их производство – это важнейшая отрасль химической промышленности.

Не последнее место в списке бытовой химии занимают стиральные порошки. Стирка – самый трудоемкий процесс в нашем быту. А помощниками в стирке являются поверхностно-активные вещества (ПАВ).

Поверхностно-активные вещества - это органические соединения, содержащие в молекулах одновременно две противоположные по свойствам группы: полярную (гидрофильную) и неполярную (гидрофобную).

отрыв грязевых частиц от очищаемой поверхности, перевод нерастворимых в воде грязевых частиц в раствор, удержание этих плавающих частиц в моющем растворе, т.е. предотвращение ресорбции. Моющий процесс сводится к обеспечению 3 этапов:

1) получение сложного моноэфира серной кислоты и высшего спирта (например, цетилового) C 16 H 33 OH + H 2 SO 4 → цетиловый конц. спирт серная к-та → C 16 H 33 O-SO 2 -OH + H 2 O цетилсерная к-та 2. Основные этапы производства ПАВ.

2) нейтрализация полученного соединения щелочью C 16 H 33 O-SO 2 -OH + NaOH → → C 16 H 33 O-SO 2 -ONa + H 2 O натриевая соль цетилсерной к-ты

В целом производство ПАВ сводится к следующим этапам технологического процесса:

5. Воздействие СМС на окружающую среду и организм человека. - ПАВ отрицательно влияют на качество подземных питьевых вод и само очищающую способность водоемов, на использующих эту воду флору и фауну, - водные растворы ПАВ дают стойкую пену, препятствуя аэрации и ухудшая тем самым биохимическую очистительную способность водоемов, - водные растворы ПАВ усиливают коррозию металлов, - проникая в организм, ПАВ способны вызвать грубые нарушения иммунитета, развитие аллергии, поражение мозга, печени, почек, легких, они способствуют возникновению злокачественных опухолей. ! ПАВ являются одними из наиболее распространенных загрязнителей объектов окружающей среды, прежде всего, водных ресурсов:

Например, в Германии, Италии, Австрии, Норвегии, Швейцарии и Нидерландах применение фосфатных порошков запрещено законом. Во Франции, Великобритании, Испании содержание фосфатов в СМС строго регламентировано (не более 12%). ! Попадая после стирки вместе со сточными водами в водоемы, фосфаты принимаются действовать как удобрения. Водоросли начинают расти с неимоверной силой. Это приводит не только к засорению водоемов, но и к дефициту воды и кислорода, а, следовательно, и к гибели гидробионтов. В стиральных порошках, кроме ПАВ, используются фосфаты. На Западе уже более 10 лет назад отказались от применения порошков, содержащих фосфатные добавки.

Читайте также: