Реферат на тему моющие средства
Обновлено: 05.07.2024
- 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
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.
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.
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.
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: