Цель работы: Изучить влияние бытовой химии на здоровье человека и экологию;

Объект исследования: стиральный порошок.

Задачи:

Провести анализ литературы по данной теме;

Выяснить, возможно ли уменьшить использование химии, не жертвуя чистотой и комфортом;

Выявить в ходе химического эксперимента наиболее безопасные для применения порошки;

Проанализировать полученные результаты и сделать выводы.

Гипотеза: предполагаю, что, узнав всё о стиральном порошке, сможем правильно выбрать при покупке.

Методы исследования:

• Поисковый, аналитический, описательный, практический.

Вывод:

Основываясь на проведенных исследованиях, я могу сделать вывод, что в стиральных порошках, на самом деле, содержатся вещества, отрицательно влияющие на здоровье человека и экологию, что подтверждает выдвинутую нами гипотезу.

В ходе работы я установила, что, содержащиеся в стиральных порошках ионогенные ПАВ и фосфаты, так же являются наиболее вредными с точки зрения загрязнения воды и усиления эутрофикации природных водоёмов.

Мной установлено также, что в наиболее популярных среди населения стиральных порошках, Ariel, Tide и Миф , содержатся как ионогенные ПАВ, так и фосфаты. При этом содержание анионных ПАВ в них составляет 15-30% и катионных - 5%.

.

Наименее опасными являются порошки марок: Ушастый нянь, Sorti, Dosia, так как они содержат меньшее количество анионных ПАВ и фосфатов. А самое низкое содержание вредных веществ выявлено в образце Ушастый Нянь.

 

Введение:

Мы приходим в дом с пакетом, в котором два, три десятка различных спреев, паст, растворов, порошков и десяток разных салфеток с пропитками, губками и т.д. Но так ли они все безопасны? Пыль, жир, грязь, остатки нашей жизнедеятельности полностью удалены при помощи химии, и на поверхности всех предметов образовалась тонкая пленка остатков химических средств, которыми убирали. Уборка с помощью химии – это замена грязи естественной на грязь химическую! В своем стремлении к чистоте мы сами наносим вред своему здоровью. А знаете ли Вы, что воздух внутри помещения в 4 раза больше загрязнен, чем на улице. А знаете ли Вы, что 20 кг пыли в год собирается в нашей квартире. Воздух насыщен химическими соединениями за счет испарения со всех поверхностей, которые подверглись уборке. Через органы дыхания, кожные покровы, с пищей вся эта химия попадает в организм и там оседает, накапливаясь в костях и мягких тканях. До 30% людей страдают различной формой аллергии, особенно страдают дети. Исследования показали, что причиной является широкое применение чистящих и моющих средств. Ухудшается экология, растет число заболеваний, связанных со снижением иммунитета.

И основной химический удар человек получает дома! Благородная цель – облегчить процесс уборки с помощью бытовой химии – обернулась во вред здоровью и экологической ситуации. Моющие и чистящие средства повреждают очищаемую поверхность. Не сразу, не за одну уборку, но покрытие становится тусклым, потертым. Они пагубным образом действуют на кожу рук, поэтому работать с ними приходится в резиновых перчатках. Кроме того частицы порошков и чистящих паст проникают в дыхательные пути, оседают на слизистых поверхностях, вызывая раздражение. Эти негативные влияния проявляются не сразу, а постепенно, и порой трудно найти первопричину недомогания.

 

Цели и задачи

• Провести анализ литературы по данной теме;
• Изучить влияние бытовой химии на здоровье человека и экологию;
• Выяснить, возможно ли уменьшить использование химии, не жертвуя чистотой и комфортом;
• Выявить в ходе химического эксперимента наиболее безопасные для применения порошки;
• Проанализировать полученные результаты и сделать выводы.

Актуальность:

Стиральный порошок играет большую роль в жизни человека, но и оказывает существенное влияние на его здоровье и окружающую среду.

Методы исследования:

наблюдение, сравнение, эксперимент, анализ литературных источников.

 

Объект исследования – стиральные порошки.

Гипотеза: СМС неблагоприятно воздействуют на живые организмы.

 

Основная часть

Историческая справка

Самое раннее письменное упоминание о мыле в европейских странах встречается у римского писателя и ученого Плиния Старшего (23...79 гг.), который писал о способах приготовления мыла омылением жиров. Мало того, он писал о твердом и мягком мыле, получаемом с использованием соды и поташа соответственно. Раньше для стирки одежды использовали щелок, получающийся от обработки золы водой.

Развитию мыловарения способствовало наличие сырьевых источников. Например, марсельская мыловаренная промышленность, известная с эпохи раннего средневековья, располагала оливковым маслом и содой. Марсельское мыло было важным товаром торговли уже в IX в.

Несмотря на то, что в конце эпохи средневековья в разных странах существовала довольно развитая мыловаренная промышленность, химическая сущность процессов, конечно, была не ясна. Лишь на рубеже XVIII и XIX вв. была выяснена химическая природа жиров и внесена ясность в реакцию их омыления. В 1779 г. шведский химик Шееле показал, что при взаимодействии оливкового масла с оксидом свинца и водой образуется сладкое и растворимое в воде вещество. Решающий шаг на пути изучения химической природы жиров был сделан французским химиком Шеврелем. Он открыл стеариновую, пальмитиновую и олеиновую кислоты, как продукты разложения жиров при их омылении водой и щелочами. Сладкое вещество, полученное Шееле, было Шеврелем названо глицерином. Сорок лет спустя Бертло установил природу глицерина и объяснил химическое строение жиров. Жиры – сложные эфиры глицерина (глицериды) тяжелых одноосновных карбоновых кислот, преимущественно пальмитиновой CH₃(CH₂)₁₄COOH, стеариновой CH₃(CH₂)₁₆COOH и олеиновой CH₃(CH₂)₇CH = CH(CH₂)₇COOH. Их формулу и реакцию гидролиза можно описать следующим образом:

В настоящее время химическая промышленность выпускает большое количество различных синтетических моющих средств (стиральных порошков).

Производство синтетических моющих средствосновано на дешевой сырьевой базе, а точнее на продуктах переработки нефти и газа. Они, как правило, не образуют малорастворимых в воде солей кальция и магния.

Следовательно, многие из синтетических моющих средств одинаково хорошо моют как в мягкой, так и в жесткой воде. Некоторые средства пригодны даже для стирки в морской воде. Синтетические моющие средства действуют не только в горячей воде, как это характерно для хозяйственного мыла, но и в воде при сравнительно низких температурах, что важно при стирке тканей из искусственных волокон.

 

Разнообразие бытовой химии (Приложение №1)

Стиральный порошок, пожалуй, самое распространенное сегодня моющее средство. Моющие средства для стирки представлены тремя основными формами: порошок (как разновидность гранулированный порошок), жидкость (гель) и таблетки.

Порошкообразные моющие средства сегодня по-прежнему остаются наиболее популярной группой на российском рынке — их доля составляет порядка 95%.

Среди порошкообразных средств встречаются гранулированные порошки, которые меньше «пылят» и более удобны в использовании. Порошкообразные моющие средства могут быть концентрированными, то есть содержать повышенную дозу активных веществ.

Жидкие моющие средства традиционно используются для ручной стирки изделий из деликатных тканей, шелка и шерсти. В последнее время появились жидкие моющие средства для стирки и других типов тканей, в том числе хлопчатобумажных. Предназначены жидкие средства как для стирки в автоматических стиральных машинах, так и для ручной.

Гели — это жидкие моющие средства с повышенной вязкостью (что не обязательно означает повышенную концентрацию активных веществ).

Таблетки бывают быстрорастворимыми однослойными или же многослойными с регулируемой скоростью растворения слоев. Во втором случае активные вещества включаются в работу по очереди: сначала энзимы (30—40°C), затем кислородсодержащие отбеливатели (60°C). Основное преимущество такой формы порошка — удобство и экономичность дозирования — 1—2 таблетки в зависимости от степени загрязнения.

 

 

 

 

7

Порошки особого назначения

Независимо от консистенции порошкообразные и жидкие моющие средства различаются по назначению. Помимо универсальных стиральных порошков существуют широкий ряд специализированных для разных типов тканей. Моющие средства для деликатных тканей, как следует из названия, предназначены для стирки изделий из смешанных синтетических волокон, из тонких тканей, батиста, трикотажа, кружева, микрофибры. Эти средства имеют специальный состав и обеспечивают более бережное отношение к тканям, особенно к окрашенным. Они выпускаются как в порошкообразной, так и в жидкой форме, хотя вторая более распространена и предпочтительна для деликатных тканей.

Моющие средства для шерсти и шелка не содержат энзимов, потому что последние повреждают хрупкие волокна этих натуральных материалов. Форма выпуска также может быть порошкообразной или жидкой. Многие производители не выпускают такой порошок отдельно, приравнивая шелк и шерсть к деликатным тканям.

Моющие средства для цветного белья (на упаковке, как правило, присутствует надпись Color) обладают более мягким действием, чем универсальные или отбеливающие средства, а также содержат в составе полимеры, препятствующие переносу красителя с цветных изделий. «Жидкие порошки» для цветного белья является предметом нашего теста.

Моющие средства для черного белья — последняя разработка от производителей моющих средств, которая пока появилась в ассортименте достаточно дорогих марок, например Domal, Luxus Professional, и у тех, кто специализируется на выпуске специальных средств, например Fewa, Wollite, «Ласка».

 

Основное содержание стиральных порошков

Основные действующие компоненты всех стиральных порошков - поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые, собственно, и являются стирающими агентами. Это не более четверти всего содержания стирального порошка. Остальные компоненты стирального порошка из целого комплекса химических и органических соединений приходятся на фосфаты, карбонаты, химические и оптическиеотбеливатели, ферменты (энзимы), ароматизаторы, красители и некоторые другие добавки.

Фосфаты одновременно необходимый и нежелательный компонент. В жесткой воде моющая способность СМС резко снижается. Фосфаты – самый дешевый и очень эффективный умягчитель воды. Кроме того, они спасают стиральную машину от отложений накипи – нерастворимых солей магния и кальция, которые оседают из воды в виде трудноудаляемого налета. В этом необходимость фосфатов. Но после стирки вместе со сточной водой фосфаты попадают в открытые водоемы. К сожалению, даже самые современные фильтры для очистки воды неспособны этому противостоять (см. приложение №4). Скапливаясь на дне, они вызывают рост активно размножающихся сине-зеленых водорослей, вода «зацветает». Гибнет рыба, повышается уровень смертности среди употребляющих загрязненную водорослями

воду.

Протестированные мною популярные стиральные порошки все содержат в себе фосфаты. Что касается ПАВ, то они также могут отрицательно влиять на организм, изменять интенсивность окислительно-восстановительных реакций, влиять на активность ряда важнейших ферментов, нарушать углеводный и жировой обмен. Особенно агрессивны в своих действиях анионоактивные ПАВ, которые способны вызывать нарушения иммунитета, развитие аллергии, поражение мозга, печени, почек, легких.

Синтетические моющие средства обычно представляют довольно сложную композицию, поскольку в них входят различные добавки: оптические отбеливатели, химические отбеливатели, ферменты, пенообразователи, смягчители. Рассмотрим вкратце каждую из них.

 

Оптические отбеливатели

После нескольких стирок изделия из белых тканей желтеют или сереют. Для устранения появляющихся оттенков и вводят в синтетические моющие средства оптические отбеливатели. Их действие заключается в том, что они поглощают ультрафиолетовый свет и вновь испускают поглощенную энергию путем флуоресценции в синей области видимого спектра. Возникающее при этом «посинение» изделия компенсирует пожелтение и делает изделие визуально более белым.Действие отбеливателей напоминает действие синьки, с давних пор использовавшейся при полоскании белья после стирки. Бытовая синька или ультрамарин – природный минерал лазурит, называемый также ляпис-лазурью. Заменителем ультрамарина в быту является порошок белой глины (каолина) или мела с предварительно нанесенным на их поверхность органическими красителями синего цвета (органические синьки).

 

Химические отбеливатели

При стирке тканей необходимо не только удалить загрязнения, но и разрушить окрашенные соединения. Часто ими являются природные красители от ягод или вин. Эту функцию выполняют химические отбеливатели. Наиболее распространенным отбеливателем являетсяперборат натрия. Его химическую формулу условно записывают в виде NaBO₂·H₂O₂·3H₂О. Из формулы видно, что отбеливающим началом служит пероксид водорода.

 

Отбеливающие ферменты

Пятна белковых веществ и крови трудно отстирываются и плохо обесцвечиваются химическими отбеливателями. Для их устранения применяют специальные ферменты, которые вводят в качестве добавки к моющим системам. Ферменты действуют при замачивании изделий в холодной воде перед стиркой горячей водой. Однако они могут быть эффективны и непосредственно в процессе стирки.

Пенообразователи

Среди домохозяек бытует устаревшее мнение, что для успешного отстирывания тканей необходима обильная пена. Однако это представление справедливо лишь для порошков на основе мыла. В случае синтетических моющих средств прямой связи между отстирывающей и пенообразующей способностью нет. Существуют составы, которые обладают хорошими отстирывающими свойствами, но пены почти не дают. При использовании стиральных машин обильная пена иногда и нежелательна. Современные эффективные бесфосфатные порошки "запрограммированы" на ограниченное пенообразование, так как обильная пена во многом ухудшает потребительские свойства и значительно затрудняет промышленную очистку сточных вод. Поэтому существуют пенообразователи на любой вкус.

Смягчители

При стирке синтетическими моющими средствами и последующей сушке изделия из тканей (полотенца, пеленки и др.) могут стать жесткими на ощупь. Для ее устранения применяют смягчители. Это достигается полосканием в воде с добавкой специальных составов.

Опасность стиральных порошков

Почему же люди не знают правды об опасности, которую несут фосфатные порошки для нашего здоровья и природы?

Обладая некоторым химическим родством с определенными компонентами мембран клеток человека и животных, ПАВ, при попадании в организм, скапливаются на клеточных мембранах, покрывая их поверхность тонким слоем, и при определенной концентрации способны вызвать нарушения важнейших биохимических процессов, протекающих в них, нарушить функцию и саму целостность клетки.

В экспериментах на животных ученые установили, что ПАВ существенно изменяют интенсивность окислительно-восстано-вительных реакций, влияют на активность ряда важнейших ферментов, нарушают белковый, углеводный и жировой обмен. Особенно агрессивны в своих действиях анионные ПАВ. Они способны вызвать грубые нарушения иммунитета, развитие аллергии, поражение мозга, печени, почек, легких.

Говорят, что капля никотина убивает лошадь. Существует научный факт: 100 г ПАВ убивают лошадь весом в 300 кг в течение 24 часов. Мы не можем отказаться сразу от привычки использовать фосфатные порошки. Но можно ли как-то уменьшить их вредное влияние?

Необходимо сократить время замачивания и стирки, максимально разводить их водой и обязательно исключить контакт незащищенных рук и других частей тела с раствором порошка. Тщательно (более 8 раз) выполаскивать выстиранные вещи, используя при этом только горячую (не менее 50-60Сº) воду. В холодной воде фосфаты с а-ПАВ практически не выполаскиваются. И стирать не чаще одного-двух раз в месяц. При этом старайтесь не находиться длительное время в помещении, где стирается белье, и по возможности обеспечить хорошее проветривание всей квартиры. После стирки провести влажную уборку в квартире и тщательно вымыть руки в большом количестве теплой воды.

 

Экспериментальная часть

Анализ потребительских свойств стиральных порошков

 

Хорошие моющие средства – это залог чистоты, а значит, успеха стирки. Они всегда должны иметь приятный запах и делать вещи абсолютно чистыми.

Компоненты, из которых состоит моющее средство, могут быть разделены на две основные группы: поверхностно активные вещества и дополнительные вещества или активаторы. Современные поверхностно-активные вещества мгновенно заняли место мыла.

Универсальными порошками можно стирать изделия из любых тканей Они очень хорошо удаляют так называемые общие загрязнения - пыль, пот и грязь, при этом их расход меньше, чем при стирке порошками других типов. В их названии есть слово «универсал».

Порошки с добавками - более активного действия: с их помощью можно избавиться от пятен соусов, кофе, чая, фруктов, жира. В их названии есть слово «био».Биодобавки - это ферменты, идентичные природным. Они пришли на смену лимонному соку, уксусу и соли, которыми изобретательные хозяйки отстирывали «невыводимые» пятна. Ферменты, избирательно действуя на различные типы загрязнений, расщепляют вещества, составляющие их основу, и помогают удалить пятна от еды и напитков. Биодобавки действуют при температуре до 60 градусов, в более горячей воде они разлагаются.

Пока нет средства, идеального для любой стирки. Поэтому необходимо приобретать разные стиральные средства: чем больше выбор - тем белье чище и прослужит вам дольше.

Тест №1 Качественный анализ порошков

Я исследовала стиральные порошки следующих марок: Tide, Ariel, Dosia, Миф, Ушастый Нянь, Sorty. Причем на одном из испытуемых я не обнаружила процентного содержания входящих в него химических компонентов(Dosia) (см. приложение №2).

Тест №2 Исследование на пенообразование

Для выявления наилучшего порошка-пенообразователя я использовала следующие марки: Tide, Ariel, Dosia, Миф, Ушастый Нянь, Sorty. Наибольшее количество пены содержали порошки таких марок, как Миф, Tide, Ariel; меньшее- Dosia, Sorty; совсем незначительная пена содержалась в стиральном порошке Ушастый Нянь (см. приложение №3).

Тест №3 Определение количества фосфатов

Для приготовления необходимо:

1. Аммоний молибденовокислый
2. Серная кислота концентрированная
3. Металлическое олово
4. Медный купорос (сульфат меди (II) – CuSO4*5H2O).
5. Хлорид натрия (поваренная соль, лучше «Экстра» - она более чистая).
6. Глицерин

Реактив №1:

1. К 15 мл воды добавила 5 мл концентрированной серной кислоты.
2. Раствор охладила до комнатной температуры(!).
3. Добавила 250 мг аммония молибденовокислого.
4. Размешала до полного растворения.
5. Использовала через 1 час.

Реактив №2:

1. Растворила 300 мг медного купороса и 500 мг натрия хлорида в 3 мл воды (Раствор цвета морской волны) (см. приложение №4).
2. Добавиламеталлическое олово около 1 грамма. В конце реакции остался бурый осадок.
3. Сразу после второго этапа добавила 3 капли серной кислоты (концентрированной).
4. Пробирку помешивала до исчезновения окраски раствора и выпадения черного осадка. Реакция прошла полностью за 10 минут.
5. Оставила на 30 минут для отстаивания. Раствор быстро обесцветился с выпадением бурого осадка металлической меди, затем осадок стал почти черным из-за выпадения солей свинца (см. приложение №5).
6. Шприцем аккуратно забрала 2 мл жидкости без осадка, перелила в чистый стеклянный сосуд.
7. Добавила 2 мл глицерина.
8. Выпаривала на водяной бане при 100ºС 10 минут (см. приложение 6).
9. Довела объем до 10 мл глицерином и охладила до комнатной температуры. Получилсяраствор прозрачный.

 

Определение:

1. Взяла исследуемую воду.
2. Добавила 2 капли реактива №1, перемешивала в течение 20 секунд.
3. Добавила 1 каплю реактива №2, перемешала.

Окраска развивается быстро, через 15-20 секунд сравнила окраску раствора со шкалой (см. приложение №7). Окраска более интенсивная, если смотреть на флакончик сверху, уровень жидкости (оптический слой) при этом 3,5 см. Шкала сравнения (см. ниже) также составлена для рассматривания флакончика сверху (см. приложение №7).

Выводы

Основываясь на проведенных исследованиях, я могу сделать вывод, что в стиральных порошках, на самом деле, содержатся вещества, отрицательно влияющие на здоровье человека и экологию, что подтверждает выдвинутую нами гипотезу.

В ходе работы я установила, что, содержащиеся в стиральных порошках ионогенные ПАВ и фосфаты, так же являются наиболее вредными с точки зрения загрязнения воды и усиления эутрофикации природных водоёмов.

Мной установлено также, что в наиболее популярных среди населения стиральных порошках, Ariel,Tide и Миф,содержатся как ионогенные ПАВ, так и фосфаты. При этом содержание анионных ПАВ в них составляет 15-30% и катионных - 5%.

.

Наименее опасными являются порошки марок: Ушастый нянь, Sorti, Dosia, так как они содержат меньшее количество анионных ПАВ и фосфатов. А самое низкое содержание вредных веществ выявлено в образце Ушастый Нянь.

 

 

Список использованной литературы

1.Энциклопедический словарь Брокгауз Ф.

2. Промышленная экология Калыгин В.Г.

3. Химия «сборник элективных курсов» Ширшина Н.В.

4. Большой справочник «Химия» Е.А.Алферова, И.С.Ахметов

 

Полный текст статьи см. приложение

Приложения: