свойства. Изучение физико (1). Тезисы тема работы
 Скачать 27.31 Kb.
|
|
«Изучение физико-химической природы и влияние на человека и окружающую среду средств для мытья посуды, содержащих поверхностно-активные вещества» Выполнил: Иванов Артём МАОУ «Средняя общеобразовательная школа» Ученик 10 класса Руководитель: Гончарова Елена Викторовна Учитель-Химии ТЕЗИСЫ Тема работы: «Изучение физико-химической природы и влияния на человека и окружающую среду средств для мытья посуды, содержащих поверхностно-активные вещества». Цель данной работы: сравнить и проанализировать физико-химические свойства некоторых средств для мытья посуды и обозначить их опасность в применении в быту. В ходе проделанной работы были сделаны следующие выводы: 1.ПАВы-это соединения, которые снижают поверхностное натяжение (или межфазное натяжение) между двумя жидкостями, между газом и жидкостью или между жидкостью и твердым телом. 2. ПАВ – неотъемлемая часть всех моющих средств, в том числе и исследовавшийхся в данной работе средств для мытья посуды. 3.Количество ПАВ в моющих средствах прямо пропорционально влияет на вред развития живых организмов. 4. В лучших случаях следует избегать высокого количества ПАВ в моющих средствах, т.к. эти химические вещества оказывают серьезное негативное воздействие на водные и другие экосистемы, а также представляют опасность для здоровья людей. 5. Для сглаживания отрицательного воздействия ПАВ на экологию требуется принимать серьезные меры не только по реконструкции и адаптации очистных сооружений, но и по контролю и изменению состава многих продуктов бытовой химии. СОДЕРЖАНИЕ Тезисы…………………………………………………………………………………....2 Содержание…………………………………………………………………………...3 Введение………………………………………………………………………………....4 Обзор литературы…………………………………………….6 1.1. Принцип работы моющих средств……………..………………………………..6 1.2. Классификация поверхностно-активных веществ………………………………10 1.3. Проблемы использования средств для мытья посуды и способы их решения 2.Исследования. Практическая часть……………………………………………18 Введение Мытье посуды – неотъемлемая часть жизни каждого человека. Практически все моют посуду с использованием специализированных моющих средств. Все моющие средства для посуды содержат в своем составе поверхностно-активные вещества. Поверхностно-активные вещества (ПАВы) — химические соединения, которые, концентрируясь на поверхности раздела термодинамических фаз, вызывают снижение поверхностного натяжения. Эти вещества способны нанести вред организму человека или другого живого существа. На рынке существует множество фирм, которые производят средства для мытья посуды. Однако, основываясь лишь на заверениях рекламы, очень трудно судить о безопасности того или иного продукта. В этой работе собраны и проанализированы данные о составе и свойствах некоторых средств для мытья посуды. Это исследование призвано обратить внимание на то, чем и как требуется пользоваться, чтобы сохранить свое здоровье и обезопасить окружающих. По своему составу средства для мытья посуды близки к шампуням, гелям для душа. Это значит, что на них гигиенический сертификат, гарантирующий безопасность, не нужен. 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 Актуальность: выбранной темы заключается в следующем – в насажденном рекламой многообразии средств для мытья посуды очень сложно разобраться, да еще и выяснить, какое более эффективное, а главное, менее опасное для здоровья, под силу не каждому. Цель данного проекта: сравнить и проанализировать физико-химические характеристики некоторых средств для мытья посуды и оценить опасность их применения в быту. Задачи проекта: 1. Собрать литературу по данной теме. 2. Провести социологический опрос учащихся. 3. Провести химические эксперименты со средствами для мытья посуды. 4. Провести сравнительный анализ средств для мытья посуды на основе результатов экспериментов. 5. Сформулировать экологические проблемы ПАВов и предложить меры для их устранения. Объект: Средства для мытья посуды, содержащие поверхностно-активные вещества. Предмет: Физико-химические характеристики моющих средств, опасность их применения. Методы исследования: Метод химического анализа, сравнение, анализ физических характеристик, социологический опрос, сопоставление результатов исследований. Классификация синтетических моющих средств 1) Средства для стирки шерстяных и шелковых тканей («Ваниш», «Ласка» и др.) 2) Средства для стирки белого и цветного белья («Лотос», «Дося», «Ariel», «Tide», «Миф–универсал» и т. д.) 3) Средства для стирки грубых и сильно загрязненных тканей, в частности спецодежды. 4) Средства для туалетных целей (шампуни для мытья волос, жидкие мыла и т. п.). 5) Средства для мытья посуды, инвентаря, домашней утвари и др. (средства для мытья посуды – «Fairy», «Пемолюкс» и др.; средства для мытья окон – «Тон», «Мистер – мускул» и т. д.) Состав синтетических моющих средств 1. ПАВ – поверхностно-активные вещества 2. Энзимы. 3. Отбеливатели 4. Полимеры. 5. Силикаты 6. Поликарбоксилаты. 8. Отдушки. 7. Сульфат натрия. 9. Красители 10. Стабилизаторы пены. Наиболее опасные вещества, содержащиеся в моющих средствах: ХЛОР - разрушает белки, убивает бактерии (все, в т.ч. полезные) и микроорганизмы, разрушает структуру воды и почвы. Средства с содержанием хлора и его соединений (хлорорганические) должны быть полностью исключены для автономной канализации, тем более при системе дренажного водостока или вторичного использования воды из септика. Хлор, а так же такие химические компоненты как ПАВы, отбеливатели, консерванты, дезинфекторы - не расщепляются. Попадая в сточные воды, они уничтожают жизнь водоемов. И затем снова попадают к человеку. Хлор, вредный для кожи и слизистых, токсичный загрязнитель, вызывающий болезни репродуктивной, эндокринной и иммунной систем человека. ФОСФАТЫ (и ПОЛИФОСФАТЫ, и ФОСФОНАТЫ) Использование фосфатов уже запрещено во многих странах около 20 лет. Потому что фосфаты очень легко попадают в водоемы, где влияют на усиленное образование сине-зеленых водорослей, приводящих к отравлениям. Они служат удобрением для водорослей и вызывают цветение водоемов, что приводит к гибели большинства их обитателей. "Урожай" водорослей в водоемах начинает расти не по дням, а по часам. Водоросли, разлагаясь, выделяют в огромных количествах метан, аммиак, сероводород, которые уничтожают все живое в воде и нарушают экосистему водоемов. Кроме отравлений, токсины цианобактерий способствуют активизации и развитию раковых клеток. Загрязненная питьевая вода приводит к выкидышам на ранних сроках беременности у женщин, а также новорожденные имеют низкий вес, врожденные патологии, опухоли желудочно-кишечного тракта, повышенную заболеваемость и сниженную продолжительность жизни. НИТРАТЫ - как и фосфаты, вызывают бурное цветение водорослей в водоемах, что сильно обедняет воду кислородом, в результате чего гибнут флора и фауна водоемов. ПАВ (поверхностно-активные вещества) "...о поверхностно-активных веществах (ПАВ), которые используются в средствах бытовой химии, в шампунях, в промышленности. Если первые ПАВ (мыла) получали из природного сырья (жиров), и они не причиняли урона природе, то великое многообразие современных ПАВ, эффективных и многофункциональных, обычно получают из нефтепродуктов путём химического синтеза. Вместе со сточными водами эти вещества попадают природу и, в первую очередь, оказывают пагубное действие на фауну и флору водоёмов. В конечном счёте, эти вещества влияют на качество питьевой воды, обостряя одну из ключевых общемировых проблем, связанную со снабжением населения качественной питьевой водой. Например, в сельской местности проблема качества воды стоит особенно остро — около 90% всех сельских жителей в мире постоянно пользуются для питья и купания загрязненной водой". ОПТИЧЕСКИЕ ОТБЕЛИВАТЕЛИ - токсичны, т.е. ядовиты, для водной флоры и фауны. НОНИФЕНОЛ - плохо разлагающееся вещество, вызывающее болезни репродуктивной системы обитателей вод. ФОРМАЛЬДЕГИД - биологически агрессивный компонент, канцероген, раздражающий дыхательные пути. РАСТВОРИТЕЛИ (типа ацетон и др.) - являются нейротоксинами и депрессантами нервной системы живых организмов. ЦЕОЛИТЫ - не разлагаются в природе. Другие биологически агрессивные компоненты, а значит разрушающие окружающую среду и в том числе негативно побеждающие бактерии в септиках: вещества нефтехимической промышленности (в т.ч. НЕФТЯНЫЕ ДИСТИЛЛЯТЫ, SLS), УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ, ОКИСЛЫ АЗОТА, ФЕНОЛЫ И КРЕЗОЛЫ, АЦЕТОН, АММИАК (НАШАТЫРНЫЙ СПИРТ), ЭНЗИМЫ, АБРАЗИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА, ПАРАБЕНЫ и ОТДУШКИ, СИНТЕТИЧЕСКИЕ АРОМАТИЗАТОРЫ, НИТРОБЕНЗОЛ, ФТАЛАТЫ, ГМО и многое другое... По данным исследований в российские реки, озера и моря попадает 300-400 тысяч тонн триполифосфата натрия в год. А всего 1 грамм триполифосфата натрия стимулирует образование 5-10 кг. водорослей! От экологической катастрофы Россию спасает то, что для роста и развития водорослей нужны свет и тепло. И все же, несмотря на холодные зимы, фосфаты накапливаются, водоросли растут. «Цветет» Волга, особенно в нижнем течении, цветут другие реки — и большие, и маленькие. На природу «отрава» из пачки стирального порошка действует медленно, но верно. Ведь водоросли, разлагаясь, выделяют в страшных количествах метан, аммиак, сероводород. Мы-то выживем, а все, кто живет в воде? Практически во всех странах фосфаты запрещены, а у нас в России концентрация фосфатных добавок "запредельная" - до 50-60 %. Те же фирмы, которые в своих странах выпускают безфосфатные порошки, в России, под теми же торговыми марками производят порошки с фосфатами. А уж производители отечественных порошков о вреде фосфатов и слушать не хотят т.к. себестоимость безфосфатного порошка вырастает процентов на 20. Если бытовая химия (СМС) вредит человеку как живому организму, то она, можно не сомневаться, наносит вред и живой окружающей среде, природе, планете, а потенциально - нашим будущим поколениям. Это не громкие слова, а объяснимые и прогнозируемые процессы. Чтобы остановить, предотвратить, исправить эту ситуацию, не достаточно работы таких организаций как GreenPeace, недостаточно и законов, и социальной рекламы. Непосредственно окружающая нас среда - дерево на нашем участке или через дорогу, наша грядка, наш водосток и т.д. - зависят непосредственно от каждого из нас. Что в составе бытовой химии вредно не только для человека, но именно для ПРИРОДЫ? То есть что, попадая в воздух, почву, в воду, растения - наносит вред окружающей среде и тем самым человеку, который живет в этой среде? В частности это касается автономной канализации, когда воду из септика, переработанную бактериями, повторно используют для полива или хотя бы сливают в дренажную канаву. Кроме того, что перерабатывается бактериями, что биоразлагаемо, а что остается без изменений или, более того, побеждает бактерии септика? Проблема в том, что грязь, особенно жир, очень сложно смыть просто водой. Попробуйте помыть жирные руки водой. Вода будет стекать, не смывая жир. Молекулы воды не липнут к молекулам жира и не забирают их с собой. Значит, задача в том, чтобы прикрепить молекулы жира к молекулам воды. Именно это и делают ПАВы. Молекула ПАВ представляет собой сферу, один полюс которой — липофильный (соединяется с жирами), а другой — гидрофильный (вступает в связь с молекулами воды). То есть одним концом частица ПАВ прикрепляется к частице жира, а другим концом — к частицам воды. Результат взаимодействия поверхностно активных синтетических моющих средств с жирами и водой – создание эмульсии. Эмульсия – это смесь двух нерастворимых друг в друге жидкостей. СМС делают эмульсию жиров и воды устойчивой, жиры образуют очень–очень маленькие капли, которые смываются с поверхности посуды. Кроме этого ПАВ существенно снижают поверхностное натяжение воды и усиливают смачиваемость поверхности посуды. Поэтому загрязнение лучше отстает от поверхности, что и обеспечивает перевод загрязнений в раствор, т. е. отмывку загрязнений. Наши прабабушки и бабушки мыли посуду таким способом: В миску с горячей водой сыпали соду и приступали к мытью. Сначала мылись чашки или стаканы, вилки и ложки, потом тарелки, предварительно очищенные от еды и в последнюю очередь кастрюли и сковородки. По мере загрязнения, воду меняли. Потом – процесс полоскания. Как правило, в горячей и холодной воде в таком – же порядке. После мытья посуду тщательно вытирали. Жирную кухонную посуду мыли с порошком горчицы, а затем споласкивали горячей водой. В кастрюлях, чайниках, потемневших изнутри, варили кожуру яблок или ревень - они приобретали утраченный блеск и избавлялись от накипи. Алюминиевую посуду чистили капустным листом, предварительно опущенным в золу: терли им стенки посуды, после чего протирали фланелью и споласкивали горячей водой. Самовары чистили капустным рассолом. Прежде, чем мыть сковороду после жаренья, жир тщательно вытирали мятой бумагой. Для очистки мясорубки после прокручивания жирного мяса пропускали через нее сырую картофелину и только после этого промывали. Загрязненные стеклянные бутылки легко отмывали водой с протертым или мелко нарезанным картофелем либо с его кожурой. После продолжительного и сильного встряхивания бутылки споласкивали чистой водой. Синтетические моющие средства главным образом использовались в промышленности до Второй мировой войны. В 50-60х годах началось применение СМС для посуды в быту. В настоящее время любая хозяйка имеет в своем арсенале различные средства для мытья посуды и использует их каждый день. Эти мелочи делают нашу жизнь проще и удобнее, дарят чистоту и комфорт. |