Секция: химия
МОУ «Средняя общеобразовательная школа №56 с углубленным изучением отдельных предметов», г. Омск
644001, г. Омск, ул. Масленникова, 171
Тел. (3812) 36-60-20, omsk-school56@yandex.ru
Суперпорошок: Миф или реальность?
Степанова Екатерина, Новрузова Самира
Класс 10
644009, г. Омск-09, ул. Съездовская, д. 144, кв. 9
Тел. (3812) 36 52 51, E-mail: olga.sverdlova2011@yandex.ru
Научный руководитель: Свердлова Ольга Анатольевна, учитель химии МОУ «СОШУИОП № 56» г. Омска
На рынке города Омска представлен очень широкий ассортимент СМС, поэтому проблема выбора товара очень актуальна.
Цель данной работы – оценить эффективность и безопасность действия синтетических моющих средств, используемых для стирки в машинах автоматах в быту, по критериям:
Уменьшение данными моющими средствами величины поверхностного натяжения, как один из факторов, обеспечивающих успешную стирку;
Величина рН водных растворов моющих средств, как фактор успешного удаления загрязнения и уменьшение вредного воздействия на структуру ткани.
Количество ионов РО4³¯, как критерий экологической безопасности применения бытовых синтетических моющих средств.
Содержание «активного кислорода» в моющих и отбеливающих средствах, как показатель их химического сродства.
В работе объектом исследования являются 16, наиболее часто применяемых в быту моющих средства для машинной стирки, отечественного и импортного производства.
На основании проведённых исследований даются рекомендации по выбору моющих средств.
Синтетические моющие средства - многокомпонентные композиции, применяемые в водных растворах для интенсификации удаления загрязнения с поверхности (ПРИЛОЖЕНИЕ 2,3).
Все порошки имеют белый цвет, с гранулами добавок голубого цвета (отбеливатели, окислители, ароматизаторы, биодобавки) (ПРИЛОЖЕНИЕ 5). При растворении порошков в воде образуются растворы разной окраски (белый, розовый, бледно-зеленоватый, голубой) и разной прозрачности (прозрачный, мутный), что связанно с разной степенью гидролиза компонентов моющих средств (4.51)
В данной работе определение поверхностного натяжения проводилось сталагмометрическим методом, расчет проводили по уравнению Тейта. Проведена математическая обработка результатов эксперимента.
Определение рН растворов моющих средств проведено с помощью универсального индикатора. Результаты показывают, что все моющие средства имеют щелочную реакцию (Приложение 5).
Определение фосфат-ионов проведено полуколичественной методикой,основано на изменении интенсивности голубой окраски, появляющейся в результате образования сложного комплексного соединения фосфорной кислоты с оксидами молибдена. Оксиды молибдена (Mo2O3*4Mo3O4) получаются в результате восстановления металлическим оловом молибденовокислого аммония (MH4)2MоO7*4H2O в солянокислой среде (10.172).
Содержание «активного кислорода» определено методом перманганат-ометрического титрования.
В качестве объектов исследования нами были выбраны стиральные порошки, которые наиболее часто используются потребителем, а так же те, которые рекламируются в средствах массовой информации. Однозначного ответа на вопрос: «Какой порошок самый лучший?» дать невозможно. Выбор CMC определяется видом загрязнения, видом материала, видом стирки (ручная, машинная).
В своей работе мы старались учесть максимальную безопасность для здоровья потребителя, применяющего в быту CMC.
На основании выполненной работы можно сделать выводы:
Синтетические моющие средства - сложные многокомпонентные системы, являющиеся комбинацией нескольких ПАВ и добавок, обеспечивающих моющее действие, за счет снижения поверхностного натяжения в 2 – 3 раза.
CMC имеют щелочную реакцию раствора, что обеспечивает хорошее моющее действие (рН= 8 – 12).
CMC содержат фосфат - ионы, в количестве, не превышаемом ПДК для сточных вод (от 0.01 до 1 мг\л).
Содержание «активного кислорода» в порошках составляет 0,2 - 3 % в пересчете на единицу массы образца, в отбеливателях -6.33%.
Поэтому мы рекомендуем:
Для достижения лучшего моющего действия четко следовать инструкции по расходу порошка (передозировка не гарантирует качество).
Соблюдать температурный режим стирки: активность биодобавок в составе СМС при температуре более 40 °С снижается, биодобавки разрушаются.
Не применять порошки, содержащие в составе химические отбеливатели для стирки цветных изделий.
Не использовать в машинах-автоматах порошки, не предназначенные для автоматической стирки, так как пенообразование в обычных порошках - фактор нежелательный для работы автоматов.
Используйте дополнительный режим полоскания, если у вас чувствительная кожа, т.к. ПАВ, входящие в состав порошка, оседают на волокнах ткани.
Для х/б тканей на основе всех рекомендаций используйте: «Tide Super Plus», «Dosia», «Persil Power Perls».
Данная работа будет продолжена, так как представляет практический интерес для потребителя. Представляется возможным расширить круг изучаемых объектов, их способность удалять пятна различного происхождения с материалов разного качества, эффективность действия моющих средств в другом интервале температур и режимах стирки.
ЛИТЕРАТУРА
Абрамзон А.А. Поверхностно - активные вещества. Л.: Химия, 1999,246 с;
Вершинин В.И. "Лекции по математической обработки результатов химического эксперимента" Омск 1999г.
Волков В. А. Поверхностно активные вещества в моющих средствах и усилителях химической чистки. М.: Легпромбытиздат, 2000, 200 с;
Зимон А.Д., Лещенко Н.Ф. Коллоидная химия. М.:, 2002, 336 с;
"Краткий химический справочник". Ленинград 2003г.
Кукушкина Ю. Москва. "Химия вокруг нас", Омск 2003г,
Лурье Ю.Ю. Химический анализ производственных сточных вод, Москва, 2001г.
Миркин Б.М., Наумова Х.Г. Экология России. Учебник для 9-11кл. Москва, 2004г.
Плетнев М.Ю. Косметико-гигиенические моющие средства. М.; Химия, 2005,272-с;
Попов А.М. "Химия и охрана окружающей среды в омском регионе" Омск 2004г.
Рабинович В.А., Хавин 3,Химик изучает рекламу, Ленинград,2004
Химическая энциклопедия, в 5т, 2003г.
Шустов С.Б. "Химические основы экологии" Москва. 2000г,
Энциклопедический словарь юного химика, 2002г.
Приложение №1
Состав некоторых синтетических моющих средств % по массе
Компоненты
|
«Лотос»
|
«Ока»
|
«Эра»
|
«Малыш»
|
«Био С»
|
«Нептун»
|
ПАВ (всего)
|
18
|
15
|
15
|
20
|
15
|
20
|
алкилбензолфосфаты
|
18
|
8
|
8
|
-
|
8
|
14
|
неионогенное мыло
|
-
|
до З
|
3
|
до 5
|
3
|
-
|
комплексообразователи
|
|
|
|
|
|
|
триполифосфаты Na
|
40
|
40
|
35
|
35
|
40
|
40
|
щелочные электролиты
|
|
|
|
|
|
|
Na2SiO3
|
3
|
4
|
7
|
8
|
5
|
3
|
Na2CO3
|
-
|
-
|
10
|
20
|
10
|
-
|
отбеливатели:
|
|
|
|
|
|
|
пероксоборат Na
|
-
|
-
|
15
|
-
|
-
|
8
|
оптический отбеливатель
|
0,3
|
0,2
|
0,2
|
0,2
|
0,3
|
0,3
|
антиотсорбент карбоксиметилцеллюлоза
|
0,9
|
1,0
|
1,2
|
0,9
|
1,0
|
1,0
|
фермент протеаза
|
-
|
2,0
|
-
|
-
|
2,0
|
-
|
отдушки
|
0,2
|
0,2
|
-
|
-
|
0,2
|
0,2
|
Приложение №2
Назначение компонентов моющих средств
№
|
Название компонента
|
% по массе
|
Назначение компонента
|
1
|
Поверхностно-активные вещества:
Алкилбензолсульфонаты,
алкилсульфаты
неионогенные
|
24-35
4-18
1-12
2-15
|
Растворяют грязь, удаляют загрязнение
|
2
|
Комплексообразователи: триполифосфат натрия
|
35-40
|
Связывает грязь, удерживает, растворяет органические загрязнения
|
3
|
Щелочные электролиты:
сода, силикаты, фосфаты, сульфаты
|
3-20
|
«Ловят» молекулы загрязнений
|
4
|
Отбеливатели химические: пероксоборат натрия
|
8-15
|
Удаляют пятна, придают цвет
|
5
|
Оптические отбеливатели
|
0,2-1,3
|
Устраняют появившийся серый и жёлтый оттенки у тканей
|
6
|
Антиресорбенты: карбоксиметилцеллюлоза
|
0,5 - 2,2
|
Удерживает загрязнение в растворе, предупреждая повторное осаждение на ткань
|
7
|
Энзимы
|
2,0
|
Удаляют белковые пятна
|
8
|
Отдушки
|
0,1-0,2
|
Придают аромат
|
9
|
Стабилизаторы, антивспениватели
|
0,3 - 1,0
|
Препятствуют образованию пены
|
Приложение №3
Состав моющих средств для автоматов
№
|
Название порошка
|
Состав
|
1
|
Dosia
|
ПАВ, энзимы, оптический отбеливатель, компоненты, смягчающие воду, КМЦ, ароматизатор, антикоррозийные ингредиенты, карбонат Na, антивспениватель.
|
2
|
Persil Power Perls
|
А-ПАВ, Н-ПАВ, кислородсодержащий отбеливатель, активатор, отбеливатель, силикат Na,фосфат, поликарбонат, сода, энзимы, оптический отбеливатель, полимер – антиресорбент, отдушка, сульфат Na, пеногаситель, краситель.
|
3
|
Henko
|
ПАВ, перборат Na, кислородосодержащий отбеливатель, фосфаты, силикаты, карбонаты, реагенты, отдушка
|
4
|
Tide Super Plus (белые облака)
|
15-30% фосфаты, 5-15% А-ПАВ, кислородсодержащий отбеливатель, <5% ЭДТА, неионогенные ПАВ, поликарбоксилаты, оптические отбеливатель, энзимы, отдушка.
|
5
|
Bingo
|
Не указан
|
6
|
E-автомат
|
ПАВ, энзимы, сульфаты, фосфаты, оптический осветитель, отбеливающий агент, карбонат, силикат, антивспениватель
|
7
|
Tide (для цветного)
|
15-30% фосфаты, 5-15% А-ПАВ, <5% Н-ПАВ, К-ПАВ, поликарбоксилаты, энзимы, отдушка.
|
8
|
Dosia - лимон
|
Смягчитель воды, А-ПАВ, Н-ПАВ, кислородсодержащий отбеливатель, карбоксиметил-целлюлоза, ароматизаторы, оптический отбеливатель, энзимы.
|
9
|
Henko – color
|
А-ПАВ, Н-ПАВ, фосфаты, силикаты, карбонаты, сульфаты, полимеры, отдушка, пеногаситель, энзимы
|
10
|
Persil color
|
А-ПАВ, Н-ПАВ, фосфаты, лимонная кислота, полимеры-антиресорбенты, сода, сульфат Na, сульфат Mg, силикат Na, биодобавки, энзимы, отдушки, пеногаситель, цветные добавки.
|
11
|
Миф (Свежесть трав)
|
15-30% фосфаты, 5-15% А-ПАВ, кислородсодержащие отбеливатель, <5% Н-ПАВ, поликарбоксилаты, энзимы, оптический отбеливатель, отдушка.
|
12
|
Tide Super Plus color
|
15-30% фосфаты, 5-15% А-ПАВ, <5% К-ПАВ, Н-ПАВ, поликарбоксилаты, энзимы, отдушка.
|
13
|
Vanish
|
А-ПАВ, Н-ПАВ, поликарбоксилаты, силикат Na, карбонат Na, кислородсодержащий отбеливатель, энзимы.
|
14
|
Sarma
|
ПАВ, сульфат Na, добавки для смягчения воды, антикоррозийная система, адсорбент грязи, система отбеливания («активный» кислород, оптический отбеливатель, пеногаситель, ароматические добавки)
|
15
|
Аист
|
ПАВ, комплексообразующие агенты для умягчения воды, вещества антикоррозийной защиты, полимеры, сульфаты, оптические отбеливатели, ароматические добавки, регулятор РН
|
16
|
Persil
|
25% Н-ПАВ, фосфаты, поликарбоксилаты, 5-15% ПАВ, 15-30% фосфаты, кислородсодержащие отбеливатели, энзимы, сульфат Na, сульфат Mg, силикат Na, карбонат Na, ТАЭД, КМЦ, оптический отбеливатель, пеногаситель, отдушка.
|
Приложение №4
Моющие средства для автоматов (δ, «активный кислород»)
№
|
Наименование
|
Поверхностное натяжение, 10–3 Н/м
|
S
|
Содержание O2 %
|
S
|
1
|
Dosia
|
20,29±1,12
|
0,96
|
1,07±0,03
|
0,026
|
2
|
Persil Power Perls
|
20,32±1,23
|
1,05
|
2,07±0,05
|
0,043
|
3
|
Henko
|
24,19±1,20
|
1,03
|
2,81±0,03
|
0,026
|
4
|
Tide Super Plus (белые облака)
|
26,05±1,75
|
0,64
|
2,87±0,04
|
0,034
|
5
|
Bingo
|
26,53±1,29
|
1,10
|
1,47±0,04
|
0,034
|
6
|
E-автомат
|
26,54±1,12
|
0,96
|
0,93±0,017
|
0,017
|
7
|
Tide (для цветного)
|
26,96±1,44
|
1,24
|
Не обнаружено
|
-----
|
8
|
Dosia – лимон
|
27,62±1,31
|
1,12
|
0,28±0,017
|
0,017
|
9
|
Henko – color
|
28,98±1,38
|
1,18
|
Не обнаружено
|
-----
|
10
|
Persil – color
|
29,31±1,03
|
0,88
|
Не обнаружено
|
-----
|
11
|
Миф (свежесть лугов)
|
29,37±0,95
|
0,81
|
0,32±0,026
|
0,026
|
12
|
Tide Super Plus color
|
31,99±1,10
|
0,94
|
Не обнаружено
|
-----
|
13
|
Vanish
|
32,00±1,20
|
1,03
|
6,33±0,026
|
0,026
|
14
|
Sarma
|
36,20±1,23
|
1,05
|
1,21±0,026
|
0,026
|
15
|
Аист
|
36,95±1,29
|
1,10
|
1,24±0,051
|
0,051
|
16
|
Persil
|
39,02±1,38
|
1,18
|
1,68±0,043
|
0,043
|
Приложение №5
Моющие средства для автоматов (pH, [PO4–3], физические свойства)
№
|
Наименование
|
pH
|
[PO4–3] мг/л
|
Характер раствора
|
Запах раствора
|
1
|
Dosia
|
11
|
<0,01
|
Непрозрачный, бледно-зеленоватый
|
Нейтральный
|
2
|
Persil Power Perls
|
12
|
<0,01
|
Мутный
|
Нейтральный
|
3
|
Henko
|
10
|
<0,01
|
Мутно-белый
|
Нейтральный
|
4
|
Tide Super Plus (белые облака)
|
12
|
<0,01
|
Мутный
|
Резкий
|
5
|
Bingo
|
9
|
<0,01
|
Прозрачный
|
Нейтральный
|
6
|
E-автомат
|
11
|
5
|
Прозрачный
|
Нейтральный
|
7
|
Tide (для цветного)
|
11
|
<0,01
|
Очень-мутный
|
Приятный
|
8
|
Dosia – лимон
|
12
|
<0,01
|
Мутный
|
Резкий, неприятный
|
9
|
Henko – color
|
12
|
5
|
Прозрачный
|
Резкий
|
10
|
Persil – color
|
11
|
<0,01
|
Прозрачный
|
Резкий
|
11
|
Миф (свежесть лугов)
|
11
|
<0,01
|
Мутный
|
Приятный
|
12
|
Tide Super Plus color
|
9
|
1
|
Слегка мутный
|
приятный
|
13
|
Vanish
|
12
|
1
|
Прозрачный
|
Резкий, соленый
|
14
|
Sarma
|
12
|
<0,01
|
Очень мутный
|
Нейтральный
|
15
|
Аист
|
12
|
10
|
Мутно-белый
|
Отсутствует
|
16
|
Persil
|
11
|
<0,01
|
мутный
|
Резкий
| |
