Документ Microsoft Word. Анализ жидких средств для мытья посуды
 Скачать 48.91 Kb.
|
|
Подробнее о проекте: В ходе работы над ученическим проектом по химии на тему «Анализ жидких средств для мытья посуды» была изучена справочная литература по теме, проведена диагностика использования средств для мытья посуды, выявлен состав, свойства и особенности применения моющих средств, определены физико-химические свойства средств для мытья посуды и их эффективность при расщеплении пищевых жиров в холодной воде. В рамках научно-исследовательской работы о составе моющих средств «Анализ жидких средств для мытья посуды» автором проекта были проведены практические опыты, в процессе которых он определил, насколько реальные свойства средств для мытья посуды соответствуют тем, которые обещает производитель и пропагандирует реклама. Оглавление Введение: 1. Состав и свойства моющих средств. 2. Анализ жидких средств для мытья посуды. 2.1. Диагностика использования средств для мытья посуды. 2.2. Состав, свойства и особенности применения моющих средств. 2.3. Физико - химические свойства средств для мытья посуды. 2.4. Эффективность моющих средств. Заключение Список литературы Приложения Введение С развитием промышленности связано развитие социальной сферы. Человек всегда пытается облегчить свою жизнь, быт, но при этом он желает при наименьших затратах получить качественный товар или услуги. Информационный поток затрагивает нас постоянно: на улице, у экранов телевизоров, в средствах периодической печати и везде, где мы можем находиться. Реклама стала неотъемлемой частью нашей жизни. Благодаря активной рекламной политике производителей, сегодня почти в каждой семье для мытья посуды используют специальные средства. Иногда реклама действительно помогает сориентироваться в многообразии товаров и услуг, а иногда обещает просто «чудеса». Например, моющее средство для мытья посуды «FAIRY». Всего одной капли моющего средства «FAIRY» хватает рекламным героям, чтобы банка из-под гуляша — даже заполненная водой со льдом — засияла чистотой. Слова данной рекламы очень убедительно склоняют нас, потребителей, к использованию данных средств. Но вот беда: расхваливая многочисленные достоинства своего товара, авторы рекламных клипов никогда не поведают, какой ценой достигаются эти немыслимые преимущества. Не расскажут, например, что фосфаты, добавляемые в моющие средства, являются сильнейшим ядом. Не предупредят о необратимых изменениях, которые происходят в организме и в природе вследствие регулярного использования этих веществ. По своему составу средства для мытья посуды близки к шампуням, гелям для душа. То есть к средствам гигиены. А к ним предъявляют особые требования по безопасности. Все это хорошо, однако, средства для мытья посуды числятся как средства бытовой химии. Это значит, что на них гигиенический сертификат, гарантирующий безопасность, не нужен. Требования что к средству для чистки унитазов, что для посуды — одни и те же. Производители могут подвергнуть свою продукцию испытанию на безопасность, но добровольно. Химики признают: этот сертификат гарантирует только то, что в момент использования вы не отравитесь, не испортите кожу рук. А вот что с течением времени происходит в организме, в который постоянно попадают остатки моющего средства,— таких исследований не проводили. Как сориентироваться среди многочисленного ассортимента? Какое средство является более эффективным и менее безопасным? Все вышесказанное определило тему исследования. Для сравнения были выбраны средства наиболее распространенных и используемых марок: «Fairy» , «Pril», «AOS», «капля SORTI», «капля VOX». Цель работы: проведение сравнительного анализа жидких средств для мытья посуды. Задачи: Изучить литературу по данному вопросу; Выявить наиболее часто используемые в домашних условиях марки моющих средств для посуды; Изучить состав, адресные данные производителя моющих средств для посуды; Исследовать физико- химические свойства моющих средств; Оценить эффективность применения моющих средств. Объект исследования: влияние средств для мытья посуды на организм человека. Предмет исследования: жидкие средства для мытья посуды Гипотеза: если владеть полной информацией о составе и свойствах моющих средств для посуды, то можно избежать проблем со здоровьем. В соответствии с задачами исследования были использованы методы систематизации теоретического материала, оценка потребительского спроса на российском рынке, исследовательские методы, обобщение накопленного материала. Практическая значимость проекта состоит в том, что полученную информацию по результатам исследовательской работы можно использовать на факультативных занятиях и элективных курсах по химии. Состав и свойства моющих средств При подготовке к исследовательской работе мы изучили литературу и начали с энциклопедии [2], содержащей основные понятия и термины по данной теме. О составе моющих средств можно прочитать в «Общей химии» Н.Глинки [3]. Работы Шпаусуса З. [7] и Чалмерса Л. [5] рассматривают состав моющих средств, их использование в быту и промышленности. В книгах Амбразона А.А. [1], Шварца А. и Пери Д. [6] рассказывается о поверхностно-активных веществах, их особенностях и применении. «Любить и уважать» посуду - это значит вовремя и тщательно ее мыть и чистить. В этом, казалось бы, простом деле тоже есть свои секреты. Специальные посудомоющие средства впервые появились в 1950-х годах. Средства для ручного мытья посуды выпускаются в виде жидкости или геля. Гелеобразные средства считаются более эффективными по сравнению с жидкими. Основными свойствами средства является его моющая способность. Большой плюс средства - его способность эффективно справляться с масляными и жировыми загрязнениями в холодной воде, это достигается благодаря подбору оптимальной композиции поверхностно- активных веществ. Операция отмывания в воде с участием моющего вещества всем известно как очень простая и легко осваиваемая. Внешне и практически это действительно так. Тем не менее, в моющем растворе происходит целый комплекс скрытых от нашего глаза, но связанных между собой в единую систему физико-химических процессов. Эти процессы подробно исследовались нашими учеными, в особенности П.А. Ребиндером, Д.А. Рождественским, Б.Н. Тютюнниковым. Моющий процесс сводится к трем стадиям. Необходимо: во-первых, отделить (оторвать) грязевые частицы от очищаемой поверхности, к которой они прилипли; во-вторых, перевести отделенные водонерастворимые грязевые частицы – в моющий раствор, то есть как бы «растворить» их; в-третьих, удержать эти плавающие частицы в моющем растворе до его смены и устранить всякую возможность их повторного осаждения и прилипания к отмываемой поверхности. В качестве жидкости в быту используют главным образом воду. Хорошая моющая система должна выполнять двойную функцию: удалять загрязнение с очищаемой поверхности и переводить его в водный раствор. Значит, моющее средство также должно обладать двойной функцией: способностью взаимодействовать с загрязняющим веществом и переводить его в воду или водный раствор. Следовательно, молекула моющего вещества должна иметь гидрофобную и гидрофильную части. Фобос – по-гречески означает страх, боязнь. Значит, гидрофобность означает боящийся, избегающий воду. Филео – по-гречески – люблю, а гидрофильность – любящий, удерживающий воду. Гидрофобная часть молекулы моющего вещества обладает способностью взаимодействовать с поверхностью гидрофобного загрязняющего вещества. Гидрофильная часть моющего вещества взаимодействует с водой, проникает в воду и увлекает с собой частицу загрязняющего вещества, присоединенную к гидрофобному концу. Основу моющего средства составляют поверхностно-активные вещества (ПАВ), обладающие способностью адсорбироваться на пограничной поверхности. Поверхностно–активные вещества подразделяются на два типа: ионные и неионогенные (неионные). Принципиальное отличие заключается в том, что неионогенные поверхностно активные вещества не подвержены электролитической диссоциации, т. е. не распадаются в воде на положительно и отрицательно заряженные ионы, ионные поверхностно активные вещества при взаимодействии с водой распадаются на ионы, одни из которых обладают адсорбционной (поверхностной) активностью, другие (противоионы) – адсорбционно неактивны. Ионные поверхностно- активные вещества называются анионными, если поверхностно-активные ионы несут отрицательный заряд, и катионными, если поверхностно-активные положительно заряженные ионы. Некоторые поверхностно активные вещества в зависимости от условий, в которых они применяются, проявляют свойства или анионных, или катионных, поэтому их называют амфотерными или амфолитными. Анионные поверхностно активные вещества – органические кислоты и их соли. Катионные – основания, обычно амины, и их соли. В мировом производстве поверхностно-активных веществ большую часть составляют анионные вещества. Катионные и амфотерные вещества имеют ограниченное применение и составляют небольшую долю в общем объёме производства поверхностно- активных веществ. В состав почти всех современных средств для мытья посуды входит комплекс анионных и неионогенных поверхностно- активных веществ, призванных бороться с различного рода загрязнениями. Специалисты утверждают, что именно сочетание этих двух групп активных веществ способствует повышению эффективности моющего средства. Лучше всего мыть посуду горячей (40-50 oС) водой; исключение делают только для изделий из хрусталя, который от горячей воды темнеет и может помутнеть, и фаянса, глазурь которого выдерживает только теплую воду, а в горячей быстро растрескивается. Имеющиеся в продаже моющие средства редко представляют собой чистые вещества. Обычно они содержат и другие компоненты, например, смягчители воды и отбеливатели, которые увеличивают их эффективность. Некоторые моющие средства содержат ферменты, обеспечивающие удаление нерастворимых белковых загрязнений, органические бактерициды (гексахлорофен, трихлоркарбанилид и др.), стабилизаторы пены (например, алкилоламиды). Во многие моющие средства добавляют ароматические вещества (отдушки), призванные устранить неприятные запахи и придать вымытой поверхности свежий аромат. Правда, запах яблока, лимона или, например, лесных ягод не означает наличие в данном средстве экстрактов вышеназванных плодов. В состав средств для мытья посуды могут входить вещества, смягчающие негативное воздействие на кожу рук. Самые распространенные добавки – глицерин, силикон и растительные экстракты. Глицерин и силикон обладают похожим действием, они создают на коже защитную пленку, препятствующую ее высыханию. С мокрой кожи влага испаряется гораздо интенсивнее, чем с сухой, поэтому при длительном контакте с водой коже необходима защита. Одновременно поверхностная пленка, создаваемая силиконом, способна защитить от проникновения вредных для кожи веществ, содержащихся в моющем средстве. Растительные экстракты смягчают кожу, обладают успокаивающим действием, снимают раздражение, которое может быть вызвано отдельными компонентами ПАВов (таким действием обладает, например, молочко «алоэ-вера»). Но даже при всех несомненных достоинствах этих добавок невозможно гарантировать вашей коже полную безопасность. Стоит отметить, что заявления производителей о том, что уровень pH их продукции равен 5,5 ни в коем случае не может гарантировать отсутствие раздражение, особенно у людей склонных к аллергии. Поэтому во время мытья посуды коже требуется защита. Даже, если средство содержит умягчающие компоненты, не стоит забывать о том, что руки можно уберечь от вредного воздействия средства с помощью обыкновенных резиновых перчаток. Диагностика использования средств для мытья посуды Для того, чтобы выяснить какие из средств являются наиболее используемыми мы опросили продавцов отдела магазинов бытовой химии «Цимус», «Торговый дом», учащихся, учителей и работников школы. В опросе приняли участие 60 человек. Данные опроса показывают, что наиболее популярным средством является «Fairy». Его используют 30 человек из числа опрошенных, что составляет 50%. Далее по убыванию популярности идут: «АОS» - 12 человек, 20%; «Pril» - 9 человек, 15%; «капля SORTI» - 5 человек, 8%; «капля VOX» - 4 человек, 7%. Данные диагностики использования моющих средств для посуды представлены на диаграмме Приложения 1. Состав, свойства и особенности применения моющих средств Для исследования состава, свойств, особенностей применения моющих средств для посуды изучались этикетки средств, указанных при анкетировании пользователей. Как правило, инструкций по мытью посуды никто не читает, но это не освобождает производителя от необходимости нанесения этой информации на бутылку. Данные исследования приведены в Приложении 2. Согласно этих данных можно сделать следующие выводы: 1) При равном объеме моющего средства цена средств не одинакова. К более дорогим средствам можно отнести «Fairy» и «Pril». «АОS», «капля SORTI», и «капля VOX» являются более дешевыми средствами. 2) Срок годности средств одинаковый. Лишь производители средства «Pril» обещают сохранность средства в течение более длительного срока – 3 года. 3) Основным компонентом моющих средств являются поверхностно- активные вещества, но только на этикетке моющих средств «Fairy» более точно указано процентное содержание поверхностно- активных веществ и их тип. 4) Кроме поверхностно- активных веществ в составе моющих средств имеются красители, стабилизаторы, консерванты, парфюмерная композиция, но не указана маркировка этих веществ, что не позволяет сделать вывод о их безопасности для человека. 5) На упаковках не указано точное количество средства, необходимого для использования. Лишь написано «нанесите небольшое количество на губку или на посуду» или «капнуть несколько капель…». 6) Практически все средства, кроме «Fairy» содержат предупреждение: «Беречь от детей» и описывают действия при попадании средства в глаза. 7) Большое внимание уделяется на этикетке моющих средств рекламным данным: Производители указывают, что все средства эффективно удаляют жир не только в горячей, но и в холодной воде, легко смываются водой, не оставляя разводов. Физико – химические свойства средств для мытья посуды Опыт 1: Физические свойства средств для мытья посуды. а) Большая часть потребителей предпочитает покупать средство в прозрачной бутылке. Это дает возможность видеть, что именно ты покупаешь, сколько там налито, визуально оценить вязкость средства. Многие «клюют» на любимый цвет. Учитывая это, производители выпускают средства с разными цветовыми красителями. Известно, что насыщенные синий и зеленый цвета являются выигрышными. Три исследуемых средства: «Fairy», «АОS», «Pril» обладают приятным зеленым цветом. «Капля SORTI» обладает светло-желтым и «капля VOX» - светло-голубым цветом. б) Для людей с повышенными аллергическими реакциями аромат выбранного средства имеет, чуть ли не первостепенное значение. Дело в том, что наши обонятельные рецепторы напрямую связаны с мозгом. Руки можно уберечь от вредного воздействия с помощью перчаток, но не дышать человек не может. Большинство исследуемых средств обладают приятным запахом. «AOS» имеет запах лимона, капля «VOX» - яблочный. Лишь «Fairy» и «Pril», несмотря на содержание отдушек, имеют выраженный запах мыла. в) Большинству потребителей нравятся средства средней и высокой вязкости. Очень жидкие все-таки ассоциируются с недостаточной эффективностью действия. Из исследуемых средств «Fairy» и «Pril» являются густыми. «АОS» обладает средней вязкостью. «Капля SORTI» и «капля VOX» - жидкие. г) Также наиболее качественными являются средства, хорошо растворимые в воде, значит прозрачные. Для определения растворимости приготовили 0,1% раствор каждого средства. Все средства, кроме «капля VOX» хорошо растворимы в воде. д) Для исследования высоты и устойчивости пены налили в стеклянную трубку раствор (0,5 мл средства + 25 мл воды) и взбалтывали в течение 30 с, измеряли высоту столба пены через 5, 10 и 15 минут соответственно. Устойчивость пены определяли по времени оседания пены по формуле: У = [h(через 15мин)/h(max)]×100%. Данные исследования представлены в таблице 1. Таблица 1: Результаты определения высоты и устойчивости пены анализируемых средств в водопроводной воде.
Вывод: из данных таблицы видно, что большим пенообразованием обладают все средства, кроме «Pril», но именно он имеет наибольшую устойчивость пены. Опыт 2: Исследование рН раствора. Одним из требований к использованию моющих средств для посуды является то, что они должны обладать нейтральным или слабокислым значением pH раствора (pH =5,5). Из этикеток данных средств ими обладают все исследуемые образцы. 0,1% раствор каждого средства исследовали универсальной индикаторной бумагой. Результаты опыта приведены в таблице 2. Вывод: Все средства рН- нейтральны. Опыт 3: Содержание фосфатов в средствах для мытья посуды. Наличие фосфатных добавок в моющих средствах приводит к значительному усилению токсических свойств поверхностно-активных веществ. Они проникают в микрососуды кожи, всасываются в кровь и распространяются по организму. Это приводит к изменению физико-химических свойств самой крови и нарушению иммунитета. 0,1% раствор каждого средства испытывали нитратом серебра. В пробирках появлялся желтый или белый осадок. Желтый осадок показывает на присутствие в пробах фосфат-ионов (Ag3PO4), белый осадок показывает присутствие в пробах хлорид-иона (AgCl). Результаты опыта приведены в таблице 2. Таблица 2: Химические свойства средств для мытья посуды.
Вывод: Фосфатные добавки обнаружены в более дешевых средствах: «капля SORTI» и «капля VOX». Эффективность моющих средств Сложилось устойчивое мнение об эффективности применения моющих средств при мытье сильно загрязнённой посуды в холодной воде. Исследование эффективности действия моющих средств проводилось при температуре 50С, 250С, 500С. В качестве объекта для мытья использовались стеклянные химические стаканы, загрязнённые смесью майонеза, растительного масла и кетчупа. В ходе исследования было установлено следующие: при температуре 50С (холодная вода) ни один из исследуемых растворов моющего средства не смог удалить следы загрязнения; при температуре 250С частично удалить загрязнение смог лишь раствор средства «АОS». при температуре 500С все средства справились с загрязнением, но в колбах всех образцов появился избыток пены, требующий тщательного ополаскивания. Вывод: Рекламные обещания «хорошо моет в холодной воде» не подтвердились. Мытье в горячей воде требует большого расхода воды, так как средства образуют обильную пену. Заключение Проведя исследовательскую работу, мы пришли к следующим выводам: Наибольшей популярностью среди населения пользуются средства: «Fairy», «AOS», «Pril», «капля SORTI», «капля VOX». Этикетки моющих средств содержит большой объем рекламных обещаний, но не полную информацию о составе и маркировке ингредиентов, о способе применения. Исследуемые средства обладают приятным цветом и запахом. Наиболее дешевые средства «капля SORTI» и «капля VOX» обладают жидкой консистенцией. Все средства, кроме «капля VOX» хорошо растворимы в воде. Все средства дают обильную пену. Все средства рН-нейтральны. Средства «капля SORTI» и «капля VOX» содержат вредные фосфатные добавки. Все исследуемые растворы моющих средств для посуды способствуют усилению коррозии железных предметов, а значит негативно действуют на трубы канализации и металлическую посуду. Вопреки общеизвестным рекламным роликам ни одно моющее средство не смогло удалить следы загрязнения в холодной воде. Наиболее эффективно действуют моющие средства в горячей воде, образуя обильную пену, что требует тщательного ополаскивании посуды. Из вышесказанного, нами предлагаются некоторые рекомендации при использовании моющих средств, а именно: внимательно читайте инструкцию; после использования обязательно мойте руки; избегайте длительных контактов с кожей рук; не используйте для мытья рук, лица, тела, а также продуктов питания; храните в недоступном для детей месте. Еще несколько советов, которые позволят обойтись без моющих средств: посуду, в которой были тесто, яйца, молоко, кефир, творог моют сначала холодной, а уже потом горячей водой (чтобы белки не "приварились" к поверхности); чтобы удалить коричневый налет, внутри заварного чайника, необходимо в него на несколько часов (чаще на ночь) залить раствор питьевой соды (чайная ложка на стакан воды). Утром, останется только слегка потереть чайник внутри, и ополоснуть его; хорошее средство для мытья внутренней поверхности бутылок, банок и узких ваз - картофельные очистки, к которым добавлено немного уксуса и поваренной соли, или измельченная яичная скорлупа; осадок, который появляется в вазе с цветами, хорошо удаляется теплой водой с добавлением уксусной кислоты (чайная ложка уксусной эссенции на литр воды); стекло, фарфор и хрусталь возвращают свой блеск, если при мытье к воде добавить 1-2 чайные ложки столового уксуса и столько же поваренной соли (на 1 л воды), а после ополаскивания насухо вытереть посуду полотенцем. Список литературы Амбрамзон, А.А. и др. Поверхностно-активные вещества. Синтез, анализ, свойства, применение [Текст]/ А.А. Амбрамзон. – Л.: Химия, 1988 г. – 376 с. Большая школьная энциклопедия. Точные науки [Текст]. М.: ОЛМА-ПРЕСС, 2002 г. – 412 с. Глинка, Н.Л. Общая химия [Текст]/ Н.Л. Глинка – Л.: Химия, 1984 г. – 703 с. Харлампович, Г.Д. и др. Многоликая химия [Текст]/ Г.Д. Харлампович – М.: Просвещение, 1992 г. – 174 с. Чалмерс, Л. Химические средства в быту и промышленности [Текст]/ Л. Чалмерс – Л.: Химия, 1969 г. – 528 с. Шварц, А., Пери Д. Поверхностно-активные вещества. Их химия и техническое применение [Текст]/А. Шварц. – М.: Просвещение, 1953 г. – 544 с. Шпаусус, З. Путешествие в мир химии [Текст]/ З. Шпаусус. – М.: Просвещение, 1967 г. – 432 с. Приложение 1. Диагностика использования средств для мытья посуды  Приложение 2. Состав, свойства и особенности применения моющих средств
|