В последние годы охране окружающей среды во всех странах мира уделяется большое внимание. Большой процент всех загрязнений водоемов приходится на синтетические моющие средства (СМС), что связано с большими темпами развития производства моющих средств. Бытовая химия окружает нас везде. Начиная с самого утра, заходя в ванную, мы чистим зубы пастой, моем руки, посуду, стираем, и так продолжается весь день. Включая телевизор, мы снова сталкиваемся с информацией о бытовой химии. Представители различных фирм рекламируют нам свою продукцию, убеждая в том, что именно она самая лучшая и самая надежная, гарантируя ее безопасность и качество. Люди приходят в магазины и, руководствуясь рекламой, покупают то или иное моющее средство. Часто бывает так, что покупатели обращают внимание только на ярку красивую упаковку, и даже не интересуются составом продукта.

На красивой упаковке написано многое, но правда ли это? Неужели производитель станет писать о вреде своего товара? Приведем, к примеру, стиральный порошок. Подумайте о том, что Вы делаете, когда вы стираете свое белье токсичными химикатами. Конечно, не все эти химикаты смываются, поэтому, поскольку вы носите одежду целый день, вы впитываете их в себя понемногу через кожу. Потом вы спите на простынях и подушках всю ночь и впитываете еще больше химикатов, кроме того, вы еще и вдыхаете их испарения.

В условиях постоянного увеличения количества новых химических веществ, поступающих в обращение, актуальной проблемой является их изучение в целях получения информации о потенциальной опасности веществ и разработки профилактических мероприятий, предусматривающих предотвращение неблагоприятного воздействия на организм человека и окружающую среду. Среди комплекса факторов окружающей среды, подлежащих гигиеническому контролю, большого внимания заслуживают товары бытовой химии (ТБХ) в связи с их массовым производством и использованием, разнообразием компонентов, входящих в состав рецептур, а также с возможным прямым воздействием на организм человека. Как известно, после использования все химикаты попадают в окружающую среду и пагубно на нее влияют, но мы об этом не задумываемся. Поэтому мы решили посвятить нашу работу именно бытовой химии и, изучив состав некоторых из них, определить, насколько безопасно их использование.

Первые моющие средства появились более 5000 лет назад на Ближнем Востоке. Но их роль в нашей жизни не изменилась до сих пор. СМС в настоящее время употребляют для удаления различных видов загрязнений: пятна на одежде, ржавчина, грязная посуда и т. д. Опасность состоит в том, что растворы СМС после стирки содержат все химические элементы, входящие в их состав. Сточные воды сбрасываются в канализацию и попадают в водоемы. Здесь свойство СМС понижать поверхностное натяжение воды приводит к разрушению тонкой водяной пленки и, как следствие, к гибели личинок комаров, некоторых жуков, различных улиток, живущих и размножающихся на поверхности воды. Кроме того, фосфаты, входящие в состав СМС, вызывают эвтрофикацию – водоемы “задыхаются” от недостатка кислорода, поэтому гибнут все подводные обитатели. Стоит ли говорить, что качество такой воды (вкус, цвет, запах) оставляет желать лучшего. С потерей консументов различных порядков пищевых цепей разрушается весь биоценоз, что означает наступление биогеологической катастрофы.

В современном мире хорошей хозяйке совсем не обязательно использовать песок и кипяток для мытья посуды. Её выбору предоставляется огромное количество специально разработанных средств, которые, как утверждает реклама, способны отмыть посуду даже в холодной воде. Рекламные ролики, плакаты, буклеты и прочие средства воздействия на человеческое сознание утверждают, что “самые экономичные”, “с самым свежим запахом”, “имеющие самую удобную упаковку”, моющие средства “не вредят коже рук”, “не остаются на тарелках после мытья” и “обладают высочайшей эффективностью” по сравнению с никому не известным “обычным средством для мытья посуды”. Как сориентироваться среди многочисленного ассортимента и выбрать средство, подходящее по своим характеристикам именно вам? В своей работе мы постарались ответить на некоторые вопросы, и тем самым сберечь ваше время при покупке. Тем более что даже пристальное изучение этикетки не всегда может в полной мере помочь определиться с выбором моющего средства.

В последнее время наметилась тенденция увеличения производства синтетических моющих средств комбинированного действия, обеспечивающих, помимо стирки, дезинфекцию, подкрашивание, смягчение, антистатическое действие. С каждым годом возрастает также выпуск синтетических моющих средств, содержащих ферменты, облегчающие удаление белковых загрязнений (средства с биоэффектом). Их строение и производство усложнялось, а способность удалять загрязнения улучшалась. В состав добавлялись различные отдушки, красители, вещества, которые лучше удаляли загрязнение. Если рассмотреть уборку помещения или стирку белья, то можно увидеть, что эта работа раньше занимала целые сутки или даже несколько. Из этого можно сделать вывод о том, что в настоящее время синтетические моющие средства обладают одной главной особенностью – это экономия времени. За экономией времени следует функция облегчения работы, что немало важно с нынешним ритмом жизни. Но помимо положительных свойств у СМС есть и отрицательные Например, входящие в состав СМС различные отдушки, могут быть аллергенами, вызывать различные заболевания легких. Мы считаем, что наш проект очень актуален на сегодняшний день. Мы не можем обойтись без моющих средств, но их использование зачастую вредит нашему миру. Чтобы понять, как бороться с вредом, наносимым нам моющими средствами, мы, прежде всего, должны узнать о них больше, чем сообщается в рекламе. Мы решили провести исследование в нашей школе, чтобы выявить средства, пользующиеся наибольшим спросом, и проанализировать, чем обоснован выбор участников нашего исследования. Говорить да или нет СМС дело каждого человека, но если соблюдать определенные правила, то риск для здоровья будет минимальным. В качестве гипотезы было выдвинуто предположение о том, что в состав СМС входят вещества, оказывающие неблагоприятное воздействие на человека и другие биологические объекты. На основе выше сказанного можно определить цель нашей работы.

Цель работы – исследование состава моющих средств используемых в быту, их влияние на здоровье человека, оценка экологических последствий в результате попадания СМС в водоем, расширить представление учащихся и их родителей о химическом составе СМС, о вредных её компонентах.

В качестве гипотезы было выдвинуто предположение о том, что в состав СМС входят вещества, оказывающие вредное воздействие на человека и другие биологические объекты, рН СМС не соответствуют рН кожи человека.

Для проверки гипотезы были поставлены и решены следующие задачи :

Выяснить из различных источников информации состав СМС, влияние их на различные биологические объекты. Выявить их плюсы и минусы.
Исследовать российский рынок по продаже СМС.
Сравнить состав СМС с Гостом.
Опытным путём определить физико–химические характеристики СМС, поверхностное натяжение воды в присутствии СМС различных торговых марок, Ph растворов, влияние СМС на биологические объекты.
Проанализировать зависимость поверхностного натяжения от марок СМС.
Результаты исследования оформить таблично и графически, сделать выводы.
Провести классные часы в нашей школе, начиная со среднего звена и заканчивая старшей ступенью.
На уроках химии и биологии привлечь внимание учеников в проблеме моющих средств.
Использовать материал данной работы на неделе химии и биологии в нашей школе.

Объект исследования : товары бытовой химии – синтетические моющие средства.

Предмет исследования : свойства синтетических моющих средств.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ.

СОСТАВ СИНТЕТИЧЕСКИХ МОЮЩИХ СРЕДСТВ.

Синтетические моющие средства – детергенты (англ. deterge – очищать) – это композиции различных органических и неорганических химических соединений.

I. 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.

I. Энзимы – аналоги природных ферментов, например таких, которые содержатся в желудке у человека. Необходимы для устранения жировых и белковых загрязнений (остатки пищи, кровь). Однако они не выдерживают высокой температуры при стирке (не выше 35–40 С).

II. Отбеливатели делятся на химические, разрушающие особо устойчивые загрязнения чаще всего окислением, и оптические, не действующие на загрязнения, но обладающие свойством светиться под действием обычного или ультрафиолетового света.

III. Полимеры. Эти вещества в составе СМС чаще всего представлены карбоксиметилцеллюлозой. Они способны предотвращать ресорбцию – повторное оседание частиц грязи на ткань.

IV. Силикаты, в том числе цеолиты. Силикаты натрия и калия вводятся в состав порошка для дополнительной защиты стиральных машин от коррозии и как буферные вещества, благодаря которым рН растворов моющих средств практически не меняется при разбавлении водой и растворении загрязнений, имеющих кислую или щелочную реакцию.

V. Поликарбоксилаты вводятся в состав порошка как дополнительная защита от коррозии, физиологически инертны.

VI. Сульфат натрия при содержании в составе СМС от 5 до 20% придает порошкам сыпучесть, предотвращает слеживаемость.

VIII. Отдушки добавляют практически во все СМС для придания им приятного запаха.

VII. Стабилизаторы пены. Их вводят в СМС в количестве 1–3%. Они существенно повышают эффективность синтетических моющих средств, усиливая устойчивость пены.

VIII. Красители: Применение красителей в составе СМС основано на оптическом эффекте, поскольку красители адсорбируются на поверхности тканей без химического воздействия на ткань. Для этой цели используют ультрамарин, индиго, синтетические органические пигменты. При этом ткань приобретает большую белизну и яркость за счет голубого оттенка.

КЛАССИФИКАЦИЯ СМС.

Современный ассортимент синтетических моющих средств весьма обширен. По консистенции СМС делят на порошкообразные, жидкие и пастообразные. Основную массу моющих средств составляют стиральные порошки (около 80%). В меньшем количестве выпускаются жидкие моющие вещества и пасты (около 20%). По условиям применения выделяют СМС для низко– и высокотемпературной стирки, по способу применения – высокопенные (для ручной стирки) и низкопенные (для машинной стирки, в том числе для стирки в автоматических машинах).

В зависимости от назначения бытовые синтетические моющие средства делят на следующие основные виды:

1) Средства для стирки шерстяных и шелковых тканей. Они имеют рН 1%–ного раствора 7–8,5. Наиболее широкое применение имеют жидкие препараты для стирки шерстяных и шелковых тканей, такие как “Ваниш”, “Ласка” и др.

2) Средства универсального назначения (рН 9–9,5) предназначены для тканей из смеси природных и синтетических волокон. Как правило, в данной группе представлены отдельно средства для стирки белого и цветного белья, хотя это разграничение наблюдается не всегда. Стирка изделий из хлопка и льна подобными средствами допускается с кипячением, а из шерсти и шелка – при температуре не выше 40оС. Ассортимент данных СМС наиболее разнообразен: “Лотос”, “Дося”, “Ariel”, “Tide”, “Миф–универсал” и т. д.

3) Средства для стирки хлопчатобумажных и льняных тканей имеют рН 1%–ного раствора 10–11,5 %.

4) Средства для стирки грубых и сильно загрязненных тканей, в частности спецодежды.

5) средства для туалетных целей (шампуни для мытья волос, жидкие мыла и т. п.).

6) Средства для мытья посуды, инвентаря, домашней утвари и др. представляют собой очень обширную группу синтетических моющих средств. Они выпускаются различной консистенции: жидкие, гелеобразные, пастообразные, сыпучие. Могут иметь различные ароматические добавки. Марочный ассортимент данной продукции весьма широк и многообразен: средства для мытья посуды – “Fairy”, “Пемолюкс” и др.; средства для мытья окон – “Тон”, “Мистер – мускул” и т. д.

Следует отметить, что основным направлением развития ассортимента СМС является производство универсальных моющих средств с биодобавками, что дает возможность их утилизации после использования, а также обеспечивает функциональную пригодность для стирки изделий, как из природных, так и искусственных, синтетических волокон и их смеси. Начато производство гипоаллергенных СМС.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ СМС.

Каждое СМС предназначено для тканей определенного вида, потому что, например, ткани хлопчатобумажные и льняные устойчивы к воздействию щелочей, повышенной температуре, а ткани шерстяные и из натурального шелка, наоборот, разрушаются в водных растворах щелочей и при температуре стирального раствора выше 45–50 С. В состав СМС входят вещества: ПАВ, триполифосфат натрия, перборат натрия, силикат натрия, сода кальцинированная, КМЦ, оптический отбеливатель, стабилизатор перекисных солей, толуолсульфонат натрия в различном процентном содержании.

ПРИНЦИП РАБОТЫ СМС.

В состав СМС входят ПАВ, которые выполняют главную работу. ПАВ имеют два полюса – гидрофильный, то есть, тот, который любит воду, и гидрофобный, то есть, тот, который отталкивается водой, но легко соединяется с её противоположностью – с жирами.

Эффективность ПАВ состоит в том, что, связавшись с одним веществом, они повышают растворимость этого вещества в другом веществе, в котором ранее первое вещество не растворялось. Пример с синтетическими моющими средствами: гидрофобными группами эти средства соединяются с жирами. А гидрофильные части средств позволяют расщеплять жиры и в большей степени растворять их в воде, тогда как жиры сами по себе в воде не растворяются. Результат взаимодействия поверхностно активных синтетических (и не синтетических) моющих средств с жирами и водой – создание эмульсии. Эмульсия – это смесь двух жидкостей. СМС делают эмульсию жиров и воды устойчивой, жиры образуют очень–очень маленькие капли. В общем–то, это происходит каждый раз, когда вы моете жирную посуду с применением моющего средства. Обычно, при мытье посуды, большая часть моющих средств пропадает бесцельно. На удаление жиров идёт едва ли десятая часть моющего средства. Остальная часть СМС остаётся активным, способным к подавлению рыб и прочих водных животных. И эту часть нужно удалять.

ИССЛЕДОВАНИЕ РЫНКА ПРОИЗВОДСТВА СМС.

Российский рынок СМС в последние годы демонстрирует значительный рост, причинами которого является рост уровня доходов населения и изменения в культуре потребления товаров бытовой химии. Тем не менее, уровень потребления синтетических моющих средств в России остается одним из самых низких в Европе. Так, по данным социологов и медицинских работников, уровень потребления моющих средств в различной товарной форме должен составлять не менее 7кг. в год. В России потребление на душу населения составляет около 4 кг. в то время как среднее потребление стирального порошка в Германии составляет 10–12 кг в год, в Великобритании – 14,2 кг, во Франции – 15,6 кг, в странах Северной Америки – 28 кг. Россияне потребляют 4 кг стирального порошка в год. Выпуском синтетических моющих средств в нашей стране занимаются около 70 предприятий. При этом среди производителей заметно выделяются пять крупнейших, на которые приходится максимальная доля мощностей. Так, на P&G приходится 25% всех мощностей, “Хенкеля” - 18%, сильны позиции трех российских предприятий – “Нэфис Косметикс” принадлежит 6%, за ней следуют “Сода” (5%) и “Аист” (4%).

Диаграмма производства СМС российскими предприятиями

В настоящее время рынок бытовых средств делят между собой международные и российские производители. В России, как и на мировом рынке бытовых моющих средств, наблюдается устойчивая тенденция расширения зоны присутствия ведущих мировых производителей. Наиболее типичной стратегией вхождения в новые рынки стало приобретение небольших убыточных предприятий. В 2005 году, по экспертным данным, в общероссийском производстве доля отечественных производителей составила 30,8%, доля предприятий с участием иностранного капитала составила 69,2%, в то время как в 2000 году отечественным предприятиям принадлежало более двух третей рынка, иностранным – треть.

Доля отечественных предприятий в производстве СМС

В десятку самых популярных брендов по объемам розничных продаж входят (в алфавитном порядке): Ariel (P&G), Deni (Henkel), Dosia (Reckitt Benckiser), Persil (Henkel), Sorti (“Нефис Косметике”), Tide (P&G), “Миф” (P&G), “Пемос” (Henkel). По данным компании ACNielsen, их суммарная доля в натуральном выражении составляет 73,2%.

Российский покупатель постепенно привыкает не экономить на средствах для стирки. Дополнительные средства для стирки – отбеливатели, пятновыводители, кондиционеры, смягчители для воды стали привычными и необходимыми. Набирает популярность использование новых многофункциональных средств, обеспечивающих хорошее качество стирки, выведение даже самых устойчивых пятен, сохраняющих цвет и форму изделия.

ДЕЙСТВИЕ ПАВ НА ЭКОСИСТЕМУ ВОДОЁМОВ.

Пройдя путь от магазина через нашу раковину, ванну, туалет, стиральную машину СМС попадают в канализацию, а из канализации в водоемы реки и т.п. В первую очередь страдают от синтетических моющих средств животные, которые живут в воде. Почему страдают именно они? Потому что СМС прилипают к жабрам и рыбы погибают. Влияют ли СМС на человека? Возможно, вы решите, что это странный вопрос. Ведь люди не плавают и не дышат жабрами. Однако, попадание синтетических моющих средств в организм человека с водой всё же возможно. В первую очередь это происходит, когда человек ест или пьёт из плохо промытой от детергентов посуды. Другой путь попадания синтетических моющих средств – во время купания. Он наиболее част для детей.В желудке находится соляная кислота. Она выполняет важную задачу – позволяет расщеплять белки пищи. Почему же тогда желудок не растворяется под её воздействием? Потому что он покрыт защитной оболочкой из слизи, которая постоянно вырабатывается клетками стенок желудка, которая разрушается под действием СМС. Значит, если в организм человека попадает СМС с недомытой тарелки, то защитная, отталкивающая воду оболочка вокруг стенок желудка, становится тоньше. Результат – развивается язва желудка.

Что же делать? Во–первых, мыть посуду преимущественно без синтетических моющих средств или с их минимальным количеством. Во–вторых, очень тщательно ополаскивать посуду, пить и готовить еду на воде очищенной специальными фильтрами. Растворяясь в воде, ПАВ существенно изменяют свойства воды, т.е. сильно понижают ее поверхностное натяжение (стремление воды уменьшать площадь своей поверхности), благодаря которой капля имеет сферическую форму. А ведь удивительные свойства водяной пленки использует целый ряд живых организмов. На ее поверхности обитают клопы, а водомерки, гладыши и жуки–вертячки держаться под ней. Личинки комаров, некоторые водяные жуки и различные улитки используют поверхность пленки в качестве опоры. Самые известные обитатели поверхности водоемов, конечно, клопы–водомерки. Они живут только на водяной пленке, никогда не погружаясь, скользят по поверхности воды, касаясь ее только самыми кончиками лапок, покрытых жесткими щеточками несмачиваемых волосков, при намокании насекомое может утонуть. Водяная пленка для водомерок еще и источник информации. Основываясь на характере колебании водяной пленки, насекомое узнает, с какой стороны грозит опасность или где находится потенциальная жертва. По поверхности воды, подвешиваясь снизу к пленке поверхностного натяжения, могут странствовать моллюски – катушки и прудовики. При этом они не только держатся за поверхностную пленку, но могут ползать по ней ничуть не хуже, чем по поверхности любого твердого предмета.

Таким образом, уменьшение поверхностного натяжения воды приводит к гибели всех вышеперечисленных водных обитателей. К тому же, в синтетических моющих средствах находятся полифосфаты, образующиеся продукты гидролиза их не представляют угрозы для человека и животных, обитающих в воде, но считаются опасными для водных экосистем. Избыток фосфора инициирует следующую цепочку: бурный рост растений отмирание растений гниение обеднение водоемов кислородом ухудшение жизни организмов. Поэтому СМС еще и вещества, способствующие обеднению водоемов кислородом. Они опасны для всего живого в воде даже в очень малых концентрациях. Загрязнение вод моющими средствами осложняется еще и тем, что даже их биологическое разрушение не является решением проблемы, так как сами продукты такого разрушения в некоторых случаях являются токсичными. Микроорганизмы, процеживая через себя воду и, получая, таким образом, питательные вещества, вместе с ними получают и дозу загрязнителя. Загрязнение распространяется по пищевой цепи, концентрация такого вещества на единицу веса каждого последующего консумента возрастает.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

СОЦИОЛОГИЧЕСКИЙ ОПРОС.

Что бы узнать, какой порошок и какое средство для мытья посуды наиболее популярны в нашем городе, мы провели анкетирование учеников школы. В опросе участвовало 75 учащихся 8 - 11 классов.

Анкета состояла из двух вопросов:

1.Каким порошком пользуются ваши родители?
2.Какое моющее средство предпочитают в вашей семье?

Результаты опроса представлены на рисунках.

Анкетирование показало, что самым популярным стиральным порошком является «Миф», а средством для мытья посуды - «Фери». Достаточно большое количество семей не пользуются никакими моющими средствами.

Диаграмма выбора стирального порошка.

Диаграмма выбора моющего средства для посуды.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

По данным социологического опроса для дальнейшего исследования были отобраны 7 видов самых популярных порошков: «Ушастый нянь – автомат», «Миф – автомат», «Персил – автомат», «Тайд – автомат», «Ариэль – автомат», «Лоск – автомат», «Сорти – автомат».

Опыт №1. Определение физико-химических характеристик стиральных порошков.

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 прибора «Vernier LaBQest».
3. Измерили высоту пены.

Результаты нашего исследования приведены в таблицах.

РН растворов стиральных порошков.

Определение качества отдушек.

Наличие сильного запаха свидетельствует о большом количестве отдушек. Если запах поменял свою специфичность, то это свидетельствует о плохом качестве отдушек. Победителем в этой номинации оказался порошок «Ушастый нянь», самые плохие результаты у «Лоска».

Определение рН растворов СМС показало, что среда их растворов щелочная: у «Ушастый нянь автомат» - щелочная (рН=9,6), а у «Tide», «Ariel», - сильнощелочная (рН=12,23-12,28), а это отрицательно влияет на кожу рук.

Опыт 2. Определение поверхностного натяжения воды и водных растворов СМС.

Для определения поверхностного натяжения воды и растворов СМС использовали формулу σ = Vρg / 2πrn, где V-объем раствора (мл), ρ - плотность раствора (г/мл), r- радиус капилляра (м), g- ускорение свободного падения (м/с 2), n- число капель в объеме V.

Для расчетов потребовались данные измерений.

Алгоритм действий:

Растворы СМС приготовлены из расчета 1г порошка на 50 мл раствора.
Определили плотность (ρ) воды и растворов СМС с помощью ареометра.
Мерной пипеткой определили количество капель в определенном объеме (V) воды и растворов СМС. Эксперимент проводили три раза, рассчитывали среднее значение.
Поверхностное натяжение (σ) рассчитали по формуле приведённой выше.

Опыты показали, что растворы СМС понижают поверхностное натяжение воды в среднем в 2,56 раза. Сильнее всего понижают поверхностное натяжение воды «Ушастый нянь - автомат», «Сорти - автомат», а менее всего – «Tide».

Данные дополнительных измерений и результаты расчета поверхностного натяжения растворов СМС

Опыт 3. Определение времени гибели трубочника обыкновенного в растворах СМС.

Поместили образцы с трубочником в 1% растворы СМС.
Наблюдали за поведением трубочника и фиксировали время образования конгломерата.
Результаты занесли в таблицу и построили график зависимости времени гибели трубочника от торговой марки СМС

При измерении времени гибели трубочника было обнаружено, что при действии «Ушастый нянь - автомат» гибель идёт быстрее, чем при действии «Миф».

Результаты измерения время гибели трубочника обыкновенного в растворах СМС.

Опыт №4. Влияние растворов СМС на протекание процессов коррозии железных и алюминиевых предметов.

Коррозию металлов в растворах СМС рассматривали в экспериментах при комнатной температуре (20 С) с трехкратным повторением. В 20-мл-пробирки помешались полоски алюминия размером 50х5х2 мм и железные гвозди длиной 80 мм. Затем приливалось по 10мл 0,1% растворов исследуемых моющих средств. Длительность проведения эксперимента 15 дней. При утилизации использованные растворы СМС непосредственно соприкасаются с металлическими трубами канализации. Результаты исследовательской работы показали, что все образцы моющих средств усиливают коррозию алюминиевых поверхностей. Через 15 дней на поверхности алюминиевых полосок образовались сгустки белого вещества, не растворимые в воде. Качественные реакции подтвердили, что в растворах опытных образцов содержатся ионы Аl3+ в большом количестве. Острая токсичность А1 невелика. Первые данные о токсичности Аl получены в 70-х гг. XX в. Поступающие в организм с водой и пищей ионы Аl в форме нерастворимого фосфата выводятся с фекалиями, а частично всасываются в желудочно-кишечном тракте в кровь и выводятся почками. Если же деятельность почек нарушена, происходит накапливание Аl, сопровождающееся ростом хрупкости костей, нарушением метаболизма Са, Mg, P, F и развитием различных форм анемии. Обнаружены и более грозные проявления токсичности Аl: нарушения речи, провалы памяти, нарушение ориентации, помутнение рассудка, конвульсией, а порой и гибель пациентов с почечной недостаточностью, проходивших лечение на аппаратах гемодиализа. Токсичность Аl явилась «ударом в спину» для человечества.

Коррозия железа более интенсивно протекала в растворах образцов «Лоск: автомат» и «Сорти- автомат». В пробирках наблюдается образование бурых гранул и бурого налета ржавчины на железных гвоздях. В растворе «Ушастый нянь-автомат» процессы коррозии протекают медленнее, что подтверждает наличие в этих пробирках вещества серо-зеленого цвета, при качественном анализе соответствующего гидроксиду железа (II).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ.

Кроме ПАВ в составе моющих средств имеются красители, стабилизаторы, консерванты, парфюмерная композиция, отбеливатели, энзимы и многое другое, однако на коробках полный состав не отображается.
На этикетках отсутствует надпись: «Беречь от детей. Остерегаться попадания в глаза».
Большое внимание уделяется на этикетке СМС рекламным данным.
Полученные данные позволяют сделать вывод, что все исследуемые растворы СМС способствуют усилению коррозии на железных и алюминиевых предметах.
В ходе исследовательской работы было установлено, что растворы СМС негативно действуют на экосистему водоемов: понижают поверхностное натяжение воды в среднем в 2,56 раза, способствуют гибели живых организмов, изменяют рН воды.
Сильнее всего понижают поверхностное натяжение воды «Ушастый нянь - автомат», «Сорти - автомат», а менее всего – «Tide».
При измерении времени гибели трубочника было обнаружено, что при действии «Ушастый нянь - автомат» гибель идёт быстрее, чем при действии «Миф».
При измерении рН растворов СМС было обнаружено, что среда их растворов щелочная: у «Ушастый нянь автомат» - щелочная (рН=9,6), а у «Tide», «Ariel», - сильнощелочная (рН=12,23-12,28), а это отрицательно влияет на кожу рук.
Из результатов исследования видно, что все растворы СМС являются агрессивными. Самое агрессивное действие на экосистему водоемов оказывает «Ушастый нянь- автомат» и «Сорти-автомат», менее агрессивное – Миф, Persil, Ariel.

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.

Более ответственно относитесь к выбору моющих средств и не позволяйте рекламам обманывать себя. Не забывайте о том, что на этой планете будут жить нашит 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.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Теоретическая и практическая значимость исследования заключается в том, что его основные положения и результаты могут быть использованы при преподавании школьного курса химии, биологии, экологии, на классных часах, при беседах с учениками и родителями.

Проблема использования средств бытовой химии очень актуальна и может быть изучена в последующих исследовательских работах.

Ризничук Евгения Андреевна
ученица 9 «а» класса

Руководители

Зубковская Любовь Андреевна
Ишкова Любовь Николаевна, учителя химии.

МОУ СОШ №24 с углубленным изучением отдельных предметов
город Старый Оскол

Фотографии опыта с цветами:

Представляют собой смеси, главный компонент которых — синтетические моющие вещества — в виде водных растворов. Они снимают с поверхности твердых тел (тканей, изделий) загрязнения различной природы.

В качестве моющих веществ используют анионоактивные, катионоактивные, амфотерные (амфолитные) и неионогенные поверхностно-активные вещества (ПАВ), имеющие сродство к жировым поверхностям и к воде. Специальные вещества в составе синтетических моющих средств предохраняют ткани от повторного оседания грязи — резорбции. В современных СМС используют ПАВ, которые имеют степень биоразложения не менее 90%, тогда они не загрязняют окружающую среду.

Основные ингредиенты синтетических моющих средств и их назначение, приведены в таблице.

Ингредиенты	Назначение
Основные компоненты: поверхностно-активные вещества (ПАВ)	Моющее действие. Анионактивные ПАВ лучше моют в щелочной среде. Катионактивные ПАВ используют так же как ингибиторы коррозии (для защиты стиральных машин), антистатики, эмульгаторы; обладают дезинфицирующим действием
Вспомогательные вещества: щелочные соли — карбонат и силикат натрия	Замедляет коррозию металлических частей стиральных машин, усиливает антирезорбционную способность и уменьшает гигроскопичность порошкообразных СМС
Нейтральные соли — сульфат и фосфат натрия	Для улучшения сыпучести порошка и растворимости его в воде, увеличивает моющую способность СМС. Фосфорные соли используют для снижения щелочности моющих растворов до рН " 7. Полифосфаты устраняют налет на тканях, образованный малорастворимыми соединениями, снижают зольность тканей
Карбоксиметилцеллюлоза	Для предотвращения резорбции грязи в составах СМС для льняных и хлопчатобумажных тканей
Поливинилпирролидон	Для предотвращения резорбции грязи в составах СМС для шерстяных и шелковых тканей
Химические отбеливатели (персоли)	Для отбеливания хлопчато-бумажных и льняных тканей. При нагревании выделяется атомарный кислород
Химические отбеливатели (перекись водорода)	Для отбеливания шерстяных и шелковых тканей
Физические (оптические) отбелива-тели — флуоресци-рующие соедине-ния	Для придания эффекта белизны за счет преобразования падающего света и отражение от ткани в голубой области спектра
Адсорбционные красители (ультрамарин, индиго, синтетические органические пигменты)	Действие основано на оптическом эффекте — адсорбция на поверхности тканей без химического воздействия. Ткань приобретает яркость за счет голубого или розового оттенков
Биодобавки — ферменты (липазы, протеазы и др.)	Для удаления загрязнений и пятен жирового происхождения (липиды) и белковых веществ (протеины): следы крови и др.
Отдушки	Для ароматизации белья
Антистатики	Для снятия статического электричества

Ассортимент синтетических моющих средств

Синтетические моющие средства, предназначенные для стирки изделий, подразделяются по следующим признакам:

• по агрегатному состоянию: твердые (в виде кусков — мыло хозяйственное), порошкообразные, разновидность — гранулированные; жидкие; пастообразные;
• по назначению: для разных видов волокон — универсальные; для хлопчатобумажных, льняных тканей и изделий из них; для изделий из шелка, шерсти, искусственных и синтетических тканей; для замачивания белья и хозяйственно-бытовых нужд; специального назначения. Синтетические моющие средства подлежат обязательной сертификации;
• синтетические моющие средства комплексного действия (с подсиниванием, подкрахмаливанием, антистатической обработкой и т. п.);
• по способу применения: с высоким (ненормируемым) пенообразованием для ручной стирки и в стиральных машинах активаторного типа; с пониженным пенообразованием — для стирки в автоматических и полуавтоматических стиральных машинах.

Комплекс средств по уходу за бельем и одеждой включает, кроме синтетических моющих средств для стирки изделий — мыло хозяйственное, средства для отбеливания, подсинивания, подкрахмаливания, аппретирования, антистатической обработки изделий и др.

ГОСТы 25644-88, 22567.1-10-77, 22567.14-93 предусматривают требования к составу, внешнему виду, показателям качества. Средства должны иметь установленный цвет и запах, однородную консистенцию, хорошо растворяться в воде и иметь рН раствора 7,5-11,5. Порошкообразные средства должны быть однородными, рассыпающимися, сухими на ощупь, т. е. не должны содержать избыток влаги, чтобы не слеживаться, не комковаться. Пастообразные и жидкие средства не должны содержать посторонние примеси и иметь неприятный запах.

Фасуют СМС порошкообразные в картонные пачки массой от 450, 600, 900 г и выше или в полиэтиленовые пакеты; жидкие — в полимерные банки. Хранение СМС в сухих проветриваемых помещениях при влажности не выше 70%. Срок хранения от 6 до 12 мес.

Время на чтение: 2 минуты

Синтетические моющие средства: классификация и назначение этих моющих отличается от обычных товаров. Они состоят из мыльных растворов, где главным компонентов является синтетическое основание. Они могут очистить твердые ткани от самых разных загрязнений, а подробнее о них вы узнаете из видео в этой статье:

и подобранных материалов.

В качестве состава многие производители используют растительные и искусственные компоненты. Дополнительно они могут содержать следующие компоненты:

• Анионактивные;
• Катионоактивные;
• Амфотерные;
• Неионогенные;
• Другие ПАВ.

Химический состав также защищает ткань от повторного оседания пыли и грязных частиц – резорбция. Что такое резорбция, как она проявляется и достигается? Дополнительный слой веществ, которые покрывают ткани и препятствуют их загрязнению какое-то время. При этом все вещи можно подвергать разным воздействиям – они никак не испачкаются. Современные синтетические моющие средства содержат такие разновидности ПАВ, которые подвержены биоразложению до 98%, в то время как обычные компоненты разлагаются лишь на 90% .

Также существуют отдельные компоненты, которые входят в общий комплект всех синтетических ингредиентов любых моющих.

ПАВ и их классификаторы определяются степенью эффективности за счет присутствия в них коррозийных и щелочных оснований.

Замедляют степень возникновения коррозии на бытовой технике, накипи и гигроскопичность порошковых средств.

Способствуют быстрому растворению порошков, обеспечивают сыпучесть частиц и зольность тканей.

Предотвращает резорбцию грязи для деликатных стирок, защищает шерсть и тонкие ткани.

Обеспечивают белизну ткани, которая подвергается интенсивному воздействию персоли и перекиси водорода.

Создают оптическую белизну за счет розовых и синих оттенков.

Нужны для удаления жиров растительного происхождения.

Устраняют действие статического электричества.

Важно! Подбирая синтетическое моющее средство, исходите из категории назначения товаров. Все моющие могут применяться для мытья керамики, тканей, ЛКМ, герметики и товаров личного пользования.

Виды

По своему виду некоторые моющие синтетические вещества могут отличаться по внешним признакам. Выделяют несколько категорий для чистящих компонентов относительно стирки белья:

Могут встречаться в виде твердых кусковых изделий (мыло ), порошкообразных (гранулы, жидкие, пастообразные по состоянию ).

Универсальные, для стирки хлопка и цветных тканей, для плотных и тонких волокон. Для замачивания и деликатного режима все синтетические порошки подлежат регистрации и сертификации.

Для автоматической и ручной стирки, с функцией меньшего или большего пенообразования.

Важно! Согласно ГОСТу 25644-88 все порошки должны иметь однородную консистенцию, запах и цвет. Стандарты по ГОСТу 22567.14-93 предписывают положения, где указаны требования для импортных средств стирки.

При этом пастообразные порошки не должны быть неоднородными, а сухие — не иметь влаги. Фасовка определяется разработкой пачек по 300, 450, 600 и 900 гр. Превышение веса штрафуется, вес от 901 грамм и выше поставляется в пластиковых пакетах. Полимерные банки могут содержать жидкие порошки сроком до 12 мес.

Изготовление

Производители не имеют права говорить о конкретном соотношении частиц в порошковых изделиях, но точно указывают составы и пропорции взятых ими ингредиентов.

Производство начинается с выбора назначение средства. Это могут быть порошки, бытовая химия и шампуни. Нередко используются синтетические компоненты в автомобильной промышленности. Как правило, все гели для стирок имеют схожие растворы, но вот их соотношение определяется качеством стирки. Если нет пеногасителя, стиральная машина не справится с нагрузкой, а плохое пенообразование может плохо вывести остатки грязных частиц, которые в результате резорбции уже не могут осесть на одежду, заново ее испачкав.

	Применяются для создания пенных моющих, в основном, для шампуней и гелей для душа. В основе лежит всем известный карбоксибетаин.
	Первичные жирные спирты необходимы для изготовления биоразлагаемых порошков. Обеспечивают хорошую смачиваемость изделий, а также устойчивую фиксацию структуры пенных образований.
	К ним относят те вещества, которые разлагаются на 100%, биоразлагаемые на 80%, разлагаемые на 30% и неразлагаемые на менее 30%. К ним относят разные соединения сульфатов и фенолов.
	Некоторые синтетические компоненты нуждаются в органическом мыле (С20-С22 ), которое служит пеногасителем для ионов кальция и не выводимого стеарата.
	Благодаря щелочной среде позволяют грязи быстрее переходить в среду этого баланса, не восстанавливаясь. Такой ассортимент подойдет хлопку и синтетике. А цветных тканям нужен универсальный порошок, который не содержит столько щелочи, иначе цвет потускнеет.
	Золотая середина щелочной среды и правильно подобранных компонентов позволяет стирать вещи в мягкой воде, где полностью уходит налет мыльных отложений, а трехзарядные солевые ионы позволяют сохранить металл техники в чистоте.

Пока еще ни один производитель не нашел золотой середины, которая подходила бы по ГОСТу. Триполифосфаты нужно дополнять лимонной кислотой в промышленном химическом значении, иначе все загрязнения с мыльной пеной полностью поразят окружающую среду из-за едкости вещества. Проблема пока еще не решена, но технологи активно ищут кислоту, которая могла бы быть совместима с щелочью.

Представление

После создания СМС требуется запустить рекламный проект, презентовав новый продукт на рынке. Здесь тоже есть свои правила маркетинга и рекламы. Торговая марка, которая уже известна на рынке, отправляет сообщение о выходе продукта, готовит в СМИ обращение, а затем распространяет изготовленную партию по странам. Новые продукты (шампуни, бытовые химические агрегаты, мыла и т.д. ) проходят проверку на соответствие.

Если торговая марка появляется вместе с выходом на рынок товара, презентация проходит в несколько этапов.

Организация упаковки Слоган
Видеоролик Разработка инструкций
Допустимость и разрешения Лицензии
Представление свойств Получение известности

Самое интересное, что только после получения нужных лицензий, производитель может заняться этикетками. Инструкция готовится в последний момент, когда точно спланировано представление продукта.

Особенности

Новые продукты всегда должны отличаться хоть каким-то критерием, при этом свойства внутреннего содержания остаются неизменными.

Изготовитель или импортер может сам назначать рыночную цену – на 20-30% дешевле или 10% в подарок при покупке такого вот набора. Наклейки печатают фирмы-представители.

Если речь идет о новом средстве для полировки мебели, производитель может изменить смесь, только добавив туда новые возможности. Например, степень защиты увеличена, или же срок годности удлинен. При этом все регистрируется в нормативных документах.

Если вас уверяют, что теперь новая «Фрося» моет лучше, а смесь никак не изменилась (ничего не добавлено на этикетке ), не покупайте такие товары. Все – чистой воды маркетинговый ход для привлечения покупателей и обхода конкурентов.

Сама тара не может быть экологичной, но может иметь такие функции, как распад или разлагаемость на микро уровне. Недавно ввели биологические пластиковые пакеты, которые, оказалось, даже не горят. Внимательно осматривайте тару и вес, указанный на ней. Из-за плотных материалов изготовители приписывают массу упаковки к содержимому внутри, как бы одаривая покупателя мнимыми цифрами.

Если стоимость резко упала, началась распродажа, появились акции «2 по цене 1 », внимательно осмотрите герметичность упаковки, ее срок годности. Не грех открыть банку с шампунем, почувствовать запах, посмотреть консистенцию. Некоторые товары могут неправильно храниться, в результате чего появляется влага.

Совет: Если есть возможность, трогайте своими руками новые порошки, гели, пасты и шарики для стирки шерсти.

Плюсы и минусы

Средства синтетического происхождения имеют свои плюсы и минусы. Мы рассмотрим основные критерии выбора, расскажем, чего можно ожидать от таких товаров, и наглядно представим последствия от использования моющих.

	Синтетические гранулы способны отстирать вещи даже в морской воде, несмотря на ее плотность.
	В большинстве случаев растворы имеют нейтральную или слабую щелочную среду.
	После использования медленно разлагаются и загрязняют окружающую среду.
	Активные вещества быстро разрушают грязь, фиксируя ее путем резорбции.
	Некоторые добавки в ПАВ могут высушивать кожу и раздражать ее. При этом такая реакция наблюдается среди 30% людей, остальные могут и вовсе не почувствовать никакой аллергии, но данный факт не значит, что она полностью их миновала.
	Синтетика, по сравнению с жирами растительного происхождения, не будет в дефиците никогда. Доступность выше, чем у того же мыла.
	Низкая стоимость обусловлена новыми и простыми методами получения сырья для изготовления подобных веществ.
	Сохраняют животные жиры, не разрушая структуру волокон и кожи. Не имеют масляных основ и не устраняют естественные вещества и их молекулы.
	Высокомолекулярное строение позволяет выбрать удобный тип средства – твердый, жидкий или пастообразный. При этом эффект от последнего лучше, так как не требуются затраты на сушильные машины для поддержания влажности.

Как видите, преимуществ больше, и покупатели данный факт замечают по результатам использования, и по ценовому диапазону.
И, несмотря на их достоинства и недостатки, всегда исходите из своих потребностей. Не исключены редкие аллергические реакции, детские дерматиты и прочие заболевания, результатом которых явились ненатуральные компоненты. Всегда выбирайте из сравнения только на деле, не слушая советов, потому что в вопросе личного средства задача индивидуальна. Подробнее о достоинствах синтетических чистящих компонентах в видеоролике:

Синтетические моющие средства

Синтетические моющие средства по назначению делятся на

Для стирки изделий из хлопчатобумажных и льняных тканей;

Для стирки изделий из искусственных, синтетических, шерс­
тяных и шелковых тканей;

Универсальные порошки для стирки изделий из всех вышепе­
речисленных тканей, из смешанных волокон, но кроме изделий
из натурального шелка и шерсти.

Глава 11

Бытовые химические товары

Развитие ассортимента СМС осуществляется в направлении индивидуализации типа ткани (волокна): например, только для шерстяных, или только для синтетических и т. п.

По способу применения и в зависимости от типа стирки и типа стиральной машины СМС делятся на средства: -с пониженным пенообразованием - для машин барабанного

типа; - ненормируемым пенообразованием - для машин активаторного

типа и ручной стирки.

Биоразлагаемость ПАВ, применяемых для изготовления СМС, должна быть не менее 80%. Это обеспечивает приемлемый уровень экологических свойств СМС. В современных СМС используют ПАВ, которые имеют высокую степень биоразложения.

По признаку сходства химической природы анионоактивные ПАВ делят на сульфонаты и сульфаты с добавлением наименования соответствующего органического радикала (алкил-, алкан- и др.)

Алкилсульфонаты (Я - 5О 3 Ка) - натриевые соли сульфокис-лот жирного ряда; алкансульфонаты (К.-алкил С п - С ]8) с вы­сокой моющей способностью и высокой биоразлагаемостью {до 99%); олефинсульфонаты (К-алкил С ]0 - С, 4) обладают хорошим моющим действием^ в т. ч. в жесткой воде, что особенно важно для бесфосфатных моющих средств; гидроксиолефинсульфонаты (Я-алкил С ]0 - С 14) и др.

Алкилсульфаты К - ОЗО 3 - Ка - это натриевые соли сер­нокислых эфиров высших жирных спиртов (К-алкил С м - С 17). Сульфаты оксиэтилированных жирных спиртов обладают высоким моющим действием и 100% биоразлагаемостью.

Пз катионоактивных ПАВ практическое применение имеют четвертичные аммониевые соединения с различными функцио­нальными группами в гидрофобной цепи. Чаще всего их исполь­зуют в жидких моющих средствах. Катионоактивные ПАВ приме­няют как ингибиторы коррозии (для защиты стиральных машин), антистатики, эмульгаторы; они обладают также и дезинфициру­ющим действием. В сочетании с неионогенными ПАВ они находят применение в моющих средствах с бактерицидным действием.

Для усиления действия ПАВ в СМС вводят щелочные соли -карбонат и силикат натрия. При гидролизе они создают щелочную среду, что смягчает воду; кроме того, анионоактивные ПАВ про­являют свое действие в щелочной среде. Щелочные электролиты вводят в состав СМС для хлопчатобумажных и льняных тканей. Силикат натрия замедляет коррозию металлических частей сти­ральных машин, усиливает антиресорбционную способность и уменьшает гигроскопичность порошкообразных СМС.

В СМС вводят нейтральные соли - сульфаты и фосфаты натрия. Сульфат натрия используется для улучшения сыпучести порошка и растворимости его в воде, увеличивает моющую способность СМС, он входит во все виды СМС. Моющие средства содержат также до 30% фосфорных солей - тринатрийф ос фатов и полифос­фатов для снижения щелочности моющих растворов до рН ~ 7. Это необходимо для действия таких добавок, как ферменты. Действие полифосфатов заключается в том, что они образуют растворимые комплексы с ионами металлов и предотвращают выпадение в оса­док труднорастворимых соединений поливалентных катионов, а это способствует устранению налета на тканях, образованного малорастворимыми соединениями, снижают зольность (налет, оса­док) тканей. Полифосфаты, в частности гексаметафосфат натрия, в Европе выпускают под торговой маркой "Калгон", он применя­ется как добавка к СМС при стирке.

Фосфаты имеют, однако, недостаток - загрязняют сточные воды. С целью защиты окружающей среды во всем мире отказы­ваются от использования фосфатных соединений как основных компонентов СМС и ищут им замену среди солей органических кислот.

В состав СМС для льняных и хлопчатобумажных тканей вводят карб о кс и метил целлюлозу - КМЦ (натриевая соль простого эфира целлюлозы и гликолевой кислоты). Она предотвращает повторное осаждение загрязнений на поверхность хлопчатобумажных тканей. Для предотвращения ресорбции грязи на шерстяных и шелковых тканях в СМС добавляют поливинилпирролидон.

Моющая способность современных СМС не определяется ко­личеством пены, образующейся при стирке, поскольку существуют

Глава 11

низкопенные ПАВ, обладающие высокой отстирывающей способ­ностью. Большое количество пены - это традиция ручной стирки. Для СМС, предназначенных для ручной стирки, пенообразующая способность обеспечивается введением стабилизаторов пены (ал-килоламиды). Обильная и устойчивая пена в моющих растворах осложняет стирку в автоматических стиральных машинах бара­банного типа. Для этой цели выпускают малопенящиеся средства с регулируемым пенообразованием.

Для сохранения белизны изделий в состав СМС вводят хи­мические и физические (оптические) отбеливатели. Из хими­ческих отбеливателей, которые используют в СМС для льняных и хлопчатобумажных тканей, обычно применяют соли перекисных кислот (персоли), например перборат натрия (№Н 2 ВО 4 -ЗН 2 О). При температуре моющего раствора свыше 60 °С это вещество гидролизуется, выделяя атомарный кислород, который и является отбеливающим и дезинфицирующим агентом. Мои о персульфат калия отбеливает ткань при 60 °С. Для шерстяных и шелковых тканей применяют пероксид водорода (Н 2 О 2).

Химические отбеливатели - персоли - сильные окислители, они разрушают ткани при длительном и многократном воздействии. В последнее время найдены способы активизации перекисных солей при более низких температурах моющего раствора, напри­мер, за счет введения катализаторов (активаторов) отбеливания, в частности тетраацетилэтилендиамина (ТАЕВ).

Физические, или оптические, отбеливатели применяют для тканей из смешанных волокон, синтетических и натуральных шерстяных и шелковых тканей для повышения белизны и уст­ранения желтого оттенка белых тканей. Оптические отбеливате­ли - бесцветные флуоресцирующие органические соединения, которые адсорбируются из раствора на волокна ткани. Оптичес­кие отбеливатели обладают способностью поглощать невидимые ультрафиолетовые лучи солнечного света (300-400 нм) и преоб­разовывать их в видимые лучи голубой части отраженного света с большей длиной волны (400-500 нм), придавая тканям голубиз­ну; при обычном освещении эффект оптического отбеливания не проявляется.

_________________ Быговыехимические товары___________

Современные СМС содержат специальные биодобавки для удаления загрязнений жирового происхождения и белковых ве­ществ, содержащих протеин (следы крови, яичного белка, моло­ка) - ферменты (энзимы). Протеолитические ферменты (протеазы) осуществляют ферментативный гидролиз полипептидных групп в крупных белковых молекулах и разрушают их до небольших ами­нокислотных групп, которые легко удаляются с волокон при стирке. Моющие средства, содержащие протеазы, нельзя использовать для стирки изделий из натуральных шелка и шерсти, поскольку они также имеют белковую природу, и ферменты могут разрушать ткани. Амилазы - ферменты, гидролизирующие углеводы (сахара), липазы - ферменты, способствующие разрушению жировых за­грязнений. Эффективность моющих средств с ферментами зависит от температуры моющего раствора и рН среды.

В состав СМС для стирки синтетических волокон иногда до­полнительно вводят антистатики, которые снимают заряды ста­тического электричества с изделий после высыхания. В качестве антистатиков обычно используют неионогенные или катионоак-тивные ПАВ.

Неприятный запах порошкообразных СМС, особенно содер­жащих ферменты, устраняется введением отдушек, например парфюмерных, с использованием синтетических душистых ве-оцеств с запахом свежести или ароматов зелени, фруктов, цит­русовых. В качестве дезинфицирующих добавок чаще всего применяют вещества (или ПАВ), обладающие фунгицидньш (противогрибковым), бактерицидным или бактериостатическим действием.

Применение красителей в составе СМС основано на оптичес­ком эффекте, поскольку красители адсорбируются на поверхно­сти тканей без химического воздействия на ткань. Для этой цели используют ультрамарин, индиго, синтетические органические пигменты. При этом ткань приобретает большую белизну и яркость за счет голубого оттенка.

Технические требования к порошкообразным СМС устанав­ливают по ГОСТ 25644-96 "Средства моющие синтетические по­рошкообразные. Общие технические требования".

Глаза 11

Бытовые химические товары

Показатели качества СМС оценивают только по внешне­му виду: порошкообразные СМС должны представлять собой гранулированный порошок от белого до светло-желтого цвета или окрашенный. Цвет, или белизна, порошка (по шкале белых цветов) должна быть не ниже 60%, Для окрашенных порошков и порошков с биодобавками показатель цвета не определяют. На каждое конкретное наименование порошка, отличающего­ся от других составом, разрабатывают отдельные технические условия.

По показателям качества порошкообразные СМС должны со­ответствовать требованиям, приведенным в табл. 11.1.

Таблица 11.1 Показатели качества порошкообразных СМС

Показатели 4, 5 и 6 обеспечивают сохранность имущества по­требителя (стиральная машина, вещи).

Определение моющей способности СМС обычно проводят путем стирки предварительно загрязненных стандартным загряз­нителем образцов ткани в стандартной бытовой машине (ГОСТ 22567.15-95 "Средства моющие синтетические. Метод определения моющей способности"). Показатель моющей (отстирывающей) способности СМС рассчитывают по формуле

М = ^-^МОО%,.

где К, - коэффициент отражения выстиранной ткани;

К 0 - коэффициент отражения исходной белой ткани до загряз­нения;

/?з - коэффициент отражения ткани, загрязненной стандартным загрязнителем.

Срок годности порошков с химическими отбеливателями и (или) биодобавками ограничен и составляет не менее 9 мес. Для остальных порошкообразных СМС срок годности не ограничен. Устойчивость свойств СМС обеспечивает хранение упакованного товара при температуре не выше 35 °С, относительной влажности не более 95% в условиях защиты от прямых солнечных лучей.

Упаковывают порошкообразные СМС в пачки с четырьмя кла­панами, которые тщательно заклеивают. Дополнительные вклады­ши не требуются, поскольку картон покрыт специальным матери­алом, защищающим порошок от влаги. Стандартные пачки - вмес­тимостью 450, 600, 1000г. Экономная упаковка-полиэтиленовые пакеты. Вместимость в этом случае может быть увеличена до 1; 3; 5 кг.

Таблетированные формы СМС, которые имеют определенное преимущество при дозировании, упаковывают в стрипы и блисте­ры. Жидкие и пастообразные СМС фасуют в полимерную тару -банки, флаконы, тубы. Жидкие средства снабжены дозирующими колпачками (типа "пуш-пул" - толкай-тяни и "флип-топ" - крышка с защелкой).

Мыло хозяйственное

Мыло хозяйственное - это смесь натриевых (иногда калиевых) солей жирных кислот, чаще всего стеариновой, пальмитиновой, олеиновой, Мыло хозяйственное получают по тому же технологи­ческому циклу, что и мыло туалетное (см. главу 12). Сырьем для производства хозяйственного мыла являются саломас техниче-

Глава 11

скии и соапстоки, которые получают при производстве маргарина и очистке растительных масел; синтетические жирозаменители, смоляные и нафтеновые кислоты. Для придания твердости и улуч­шения растворимости добавляют канифоль, силикат натрия.

Основное назначение хозяйственного мыла - для замачивания, стирки или кипячения белья из хлопчатобумажных и льняных тка­ней; для мытья жирной посуды; ухода за жилыми помещениями; для мытья сильно загрязненных рук. Недостаток - высокая щелоч­ность мыла, затруднения при стирке в жесткой воде (выпадение осадка кальциевых солей жирных кислот). Достоинство - безо­пасность и высокие экологические свойства натурального мыла жировой варки, утилизация в природе.

Хозяйственное мыло твердое выпускают в виде кусков массой 90, 130, 150, 200, 250, 300, 350, 400 и 500 г.

По качественному числу, т. е. содержанию жирных кислот, хо­зяйственное мыло делят на три группы: 1 -я группа - не менее 72%; 2-я - не менее 70%, 3-я группа - не менее 65%. По степени очистки (цвету) оно бывает обыкновенное и осветленное; по способу варки и дальнейшей обработке мыло бывает клеевое (наименее чистое), ядровое, пилированное (дополнительно гомогенизированное). Наи­более качественное - пилированное 72% мыло.

Мыло должно быть нелипким, без неприятного запаха сырья, не содержать посторонних грубых включений. Хозяйственное мыло может быть окрашенным (например, белым, голубоватым, желтым), содержать легкие ароматизаторы. Для специальных целей в мыло добавляют абразивные порошки (мыло для механиков), либо антисептические добавки (фенол, крезол) для целей ветери­нарии и т. п.

Мыло хозяйственное упаковывают в зависимости от массы в пачки из бумаги, бумажные пакеты или коробки (групповая упа­ковка), а затем в транспортную тару - ящики дощатые или ящики из гофрированного картона. Хранят хозяйственное мыло в сухих, закрытых, хорошо проветриваемых помещениях (на складах с ак­тивной вентиляцией) при температуре не ниже -5 °С и относи­тельной влажности не выше 75%. Гарантийный срок хранения мыла - 6 мес. со дня выработки.

Бытовые химические товары

В соответствии с Общероссийским классификатором продукции средства моющие синтетические относятся к подгруппе 23 8110 и подразделяются на пять видов:

для стирки изделий из хлопчатобумажных и льняных тканей;

для стирки изделий из шелка, шерсти, искусственных и синтетических тканей;

универсальные;

для замачивания белья и хозяйственно-бытовых нужд;

специального назначения.

Синтетические моющие средства классифицируются по консистенции, составу, назначению и способу применения.

По агрегатному состоянию (консистенции) СМС могут быть порошковые (гранулированные), твердые, жидкие и пастообразные.

Объем производства порошкообразных средств составляет более 80% общего объема производства СМС. Это наиболее концентрированные средства. Они удобны для введения вспомогательных компонентов и для упаковки. Порошкообразные средства использует большая часть потребителей.

Менее распространены моющие средства в таблетках, хотя они удобны и быстро дозируются, аллергические реакции на них отсутствуют. В зависимости от количества слоев таблетки растворяются с разной скоростью. Однослойные таблетки растворяются быстрее, в многослойных сначала растворяются энзимы - при низких температурах, затем кислородосодержащие отбеливатели - при высоких. Это обеспечивает большую эффективность стирки.

Производство жидких моющих средств менее энергоемко и проще, так как они не требуют сушки. Жидкие СМС не вызывают аллергических реакций, экономичнее в дозировании. И то, что их производство развито недостаточно, можно объяснить лишь отсутствием эффективного моющего действия для всех видов тканей. Они не содержат отбеливателей, щелочных солей, ферментов, поэтому проявляют моющее действие только в мягкой воде и в основном для шерсти и шелка.

Малый спрос на жидкие СМС в нашей стране можно объяснить и плохой рекламой, незнанием их преимуществ. Тогда как в США жидкие СМС составляют свыше 40% объема производства моющих средств и пользуются высоким спросом. Это обусловлено традициями стирки, жесткостью воды, конструкцией стиральных машин - энергосберегающих, обеспечивающих качественную стирку в малых объемах воды при пониженных температурах. Новинкой ассортимента являются жидкие моющие средства с повышенной вязкостью - гели.

Пастообразные средства содержат до 40% воды. В их состав могут входить практически все добавки, за исключением нестойких химических отбеливателей.

По назначению можно говорить о четырех группах СМС: для стирки изделий из хлопчатобумажных, льняных и смешанных тканей; для стирки изделий из шерсти, шелка и синтетических тканей; универсальных СМС и СМС комплексного действия.

По способу применения (способу стирки) различают СМС с высоким (ненормируемым) пенообразованием (для стирки вручную и в стиральных машинах активаторного типа) и с пониженным пенообразованием (для стирки в автоматических и полуавтоматических стиральных машинах).

По составу синтетические моющие средства бывают без перекисных соединений и биодобавок (простейшие) и с биодобавками, с перекисными соединениями, с перекисными соединениями и биодобавками, для шерсти, тонких тканей и детского белья, для цветных тканей и снижения пиллинга (в наименование таких соединений входит обозначение "колор", а их применение требует особого температурного режима. В их состав входят полимерные соединения, препятствующие переносу красителей с ткани в раствор), ароматизирующими (на упаковке обычно указывается, какой запах они придают белью).

Порошкообразные СМС удовлетворяют практически всем требованиям современной обработки белья, охватывают все типы изделий, эффективны во всех бытовых стиральных машинах. По составу это, как правило, смеси анионоактивных (для стирки и замачивания изделий из хлопчатобумажных и льняных волокон), неионогенных (для синтетических тканей) ПАВ и вспомогательных компонентов.

СМС для стирки изделий из хлопчатобумажных и льняных тканей содержат до 25% ПАВ, до 20% щелочных электролитов, до 35% полифосфатов, алкилоламиды, КМЦ, иногда отбеливатели. Число рН моющих растворов от 10 до 11,5. Выпускаются с перекисными солями для стирки и отбеливания - "Сарма", "Обычный порошок", "Эмми-классик", без перекисных солей с ненормируемым пенообразованием для ручной и машинной стирки - "Эра", "Лоск", "Дени-экстра", "Дося", без перекисных солей для стирки сильно загрязненных изделий (в качестве ПАВ используются производные сахаров, алкил, циклоалкилсульфонаты) - "Лада", "Коттон М".

Эти препараты нельзя применять для стирки изделий из шерстяных тканей, так как повышенная щелочность раствора разрушает белковое вещество кератин, из которого состоят волокна шерстяных тканей, что приводит к уменьшению блеска и прочности ткани.

В продаже появились порошки отечественного и импортного производства для стирки детского белья - "Малышам", "Карапуз", "Аистенок", "Эмми-крошка". Большинство этих препаратов изготовлены на основе натурального жирового мыла и не содержат синтетических ПАВ, ферментов, красителей и отдушек.

СМС для стирки изделий из шерстяных, шелковых и синтетических тканей не содержат перборат натрия и создают более мягкую среду (рН составляет 8,0 - 9,5). Это препараты "Ласка", "Ворсинка", жидкое СМС "Минутка".

Универсальные СМС пригодны для стирки изделий из волокон самой различной природы. Универсальность их обеспечивается составом и дифференциованными условиями стирки. Наличие щелочных солей в составе универсальных СМС (рН равно 9 - 10) не оказывает отрицательного действия на изделия из белковых и синтетических волокон, так как при температуре 30 - 40°С активность щелочного вещества невелика. Изделия из хлопчатобумажных и льняных тканей стирают с использованием универсальных СМС при более высокой температуре (60 - 80°С). Выпускаются универсальные СМС с биодобавками для замачивания и стирки, с перекисными солями для стирки и отбеливания.

Ассортимент СМС этой группы наиболее разнообразен. Это серии порошков "Аист" - "Аист-универсал", "Аист-био", "Аист-идеал"; "Эра" и "Эра-автомат", "Кристалл", а также "Миф" и "Миф-универсал", который можно применять не только как моющее, но и как чистящее средство. К синтетическим моющим средствам комплексного действия относятся средства для стирки и одновременного подкрахмаливания, дезинфекции, антистатической обработке изделий.

Для придания дезинфицирующих свойств в СМС комплексного действия вводят кислотостойкие альдегиды, четвертичные оммониевые, фосфониевые или арсониевые соли. В ряде патентов описаны способы получения антисептических, дезинфицирующих, бактерицидных и других СМС, специально предназначенных для мытья посуды, очистки различных емкостей, применения в госпитальной практике, а также окрашенных и многоцветных СМС.

Жидкие моющие средства подразделяются на СМС для стирки изделий из шерстяных, шелковых, синтетических и искусственных тканей в холодной и теплой воде и универсальные моющие средства. Ассортимент их ограничен. Можно назвать лишь "Минутку для шерстяных и шелковых тканей", "Perla с лецитином", "Si dou без энзимов", "Akalde luxe - автомат", "Aral color - автомат".

Пастообразные моющие средства предназначены для стирки изделий из хлопчатобумажных и льняных тканей, для стирки изделий из шерсти и тонких тканей в холодной и теплой воде, для стирки и подкрашивания изделий из всех видов тканей, для стирки сильно загрязненных изделий из хлопчатобумажных, льняных и смешанных тканей (с пониженным пенообразованием), для стирки сильно загрязненных мест одежды.

Отечественный ассортимент паст насчитывает всего несколько наименований - "Диана", "Снежок", "Триэл", которые предназначены для хлопка и льна, шерсти и шелка.

К составу жидких и пастообразных моющих средств предъявляются особые требования: они должны быть достаточно концентрированными, иметь высокое содержание ПАВ, быть прозрачными и не расслаиваться. В качестве основы таких моющих средств применяют смесь ПАВ - алкилбензолсульфонатов, алкилсульфонатов, неионогенных поверхностно-активных веществ. Прозрачность и стабильность обеспечиваются добавкой этилового спирта, карбамидов, диалкилоламидов. Важным компонентом жидких СМС являются гидротропные добавки - ксилолсульфонаты, сульфированный додецилфенилоксид, натриевая соль сульфированной олеиновой кислоты. Они, выступая в роли солюбилизаторов, повышают растворимость основных компонентов, понижают температуру помутнения СМС, улучшают товарный вид продукта.

Для предотвращения обезжиривания кожи рук и улучшения пластичности пастообразных моющих средств в них вводят моноглицериды, моно - и диэтаноламиды жирных кислот, гликоли.

На рынке СМС востребованы и моющие средства для стирки в холодной воде (5 - 35°С), так как изделия из синтетических тканей и некоторых видов шерсти проявляют тенденцию к усадке, если стирку ведут при температуре 50 - 70°С. При стирке в холодной воде уменьшается обесцвечивание тканей, сокращаются затраты энергии и времени на подогрев воды. Новинками ассортимента являются пасты: "Крошка" - для стирки детского белья и изделий из тонких тканей, шерсти и шелка; "Ландыш-универсал", "Лассил" - для стирки сильно загрязненного белья из льна и хлопка. Жидкость ОМВ используется для стирки любого белья, удаляет пятна жира, пасты шариковых ручек, эффективно очищает манжеты и воротники. Хорошо реализуются пасты "Руно", "Био", "Био-миг", "Био-С", "Пальмира".

Наметились тенденции к улучшению качества СМС за счет введения в состав новых видов ПАВ, комплексообразователей, отбеливателей, стабилизаторов, энзимов и других компонентов, эффективных активаторов распада пербората, а это значит, что будут созданы более эффективные, экономичные, экологически "мягкие" СМС комплексного действия, позволяющие существенно уменьшить затраты труда и энергии при их производстве и применении. Получили распространение порошковые моющие средства высокой плотности - компактные. Преимущество их в том, что уменьшается расход СМС на 30%, экономятся упаковочные материалы и улучшается моющая способность. Примером может служить стиральный порошок "Компакт", концентрированный и прессованный.

Основу ассортимента СМС в большинстве стран мира по-прежнему составляют порошковые препараты. Однако они неблагоприятно действуют на человека - являются довольно сильными аллергенами, а традиционные поверхностно-активные вещества, применяемые в них, обладают способностью к накапливанию. Поэтому с точки зрения безопасности более эффективными оказываются жидкие СМС.

Недостатком жидких моющих средств является отсутствие отбеливающей системы, поэтому в моющий раствор вводят усилитель отбеливания (перборат или перкарбонат натрия и сульфат натрия) или разрабатывают новые рецептуры жидких моющих средств с устойчивой отбеливающей системой. Сейчас в большинстве экономически развитых стран применение энзимов в жидких моющих средствах приближается к показателю, достигнутому для порошков. Однако на российском рынке импортные СМС нового поколения пока отсутствуют.

В объеме продукции предприятий РФ порошкообразные СМС составляют более 80%. Естественно, что оценка конкурентоспособности отечественных СМС ведется по ним. По основным потребительски критериям большая часть отечественной продукции не уступает импортной, но по запаху и внешнему оформлению проигрывает.

Отечественные производители продолжают работать над расширением ассортимента моющих средств с эффективными отбеливающими свойствами при невысокой температуре (30 - 50°С), энзимосодержащих СМС, средств для предварительного замачивания при температуре 15 - 20°С и стирки при температуре 30 - 60°С.

Создание высокоэффективных композиций СМС с заранее заданными свойствами становится доступным для тех предприятий, на которых созданы и хорошо оснащены научно-исследовательские центры (Московский завод СМС "Пемос", ООО "Новомосковскбытхим" и другие). Они за последние годы практически полностью обновили ассортимент выпускаемой продукции. Активно продвигает свою продукцию стерлитамакское АО "Сода" (Башкортостан), выпускающее высокоэффективный порошок "Луч" различных модификаций.

Кусковые моющие средства хорошо зарекомендовали себя для стирки в условиях ограниченных водных ресурсов, отдыха, командировок, туризма и в быту, так как позволяют эффективно обрабатывать стираемые изделия. Стирка вручную небольшого количества изделий в малом объеме моющего раствора еще актуальна, несмотря на бурный рост производства стиральных машин и совершенствование их конструкций. Именно для нее исключительно эффективными являются СМС в кусковой товарной форме.