«Влияние моющих средств на организм человека»

Опубликовано Димитрова Нина Александровна вкл 09.04.2018 - 1:32

Автор:

Лашманова Анна

Научно-исследовательская работа.

Скачать:

Вложение	Размер
proekt_moyushchie_sredstva.docx	815.93 КБ

Предварительный просмотр:

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Гимназия №2

городского округа Красногорск.

Региональная научно-практическая конференция школьников 3-11 классов «Ломоносовские чтения»

Секция: «Химия и биология»

Тема: «Влияние моющих средств на организм человека»

Автор работы: Лашманова Анна Валерьевна, 16 лет

Научный руководитель: Димитрова Нина Александровна

г.о. Электросталь

2018

Содержание.

Введение…………………….…………………………………………………..………………3

Глава 1……………………………………………………………………………………..……3

1.История возникновения моющих средств..…………………………….………....……3
2.Химический состав моющих средств. ..……………………………….…………..…..4
3.Заболевания, возникающие при использовании моющих средств…...………………5
4. Роль моющих средств в жизни человека………………………………….…...……....6

Глава 2……………………….………………………………………………………..……..….6

1. Определение влияния моющего средства на растения………………….…………..6
2.Влияние раствора моющего средства на скорость процессов коррозии железных гвоздей………………………………………………………………………………....……6
3. Влияния раствора моющего средства на рост и развитие семени фасоли …….….…7
4. Появление грибка в вымытой посуде…..……………….…………………….…........7

Заключение…………………………………..……………………………………..……….….7

Литература……………………………………..………………………………..……………...8

Приложения……………………………………………………………………..……………...9

Введение.

О пользе или вреде моющих средств спорят большинство людей и никто из них не может прийти к единогласному решению. Некоторые считают, что средства из-за своего химического состава оказывают негативное влияние не только на нашу кожу, но и на весь организм. Другие в один голос твердят, что моющие средства не могут нанести вред организму, ведь изначальная их цель – очищение тела, одежды или посуды.

Поэтому целью работы является: доказать отрицательное воздействие моющих средств на организм человека.

Задачи :

Рассмотреть химический состав моющего средства.
Выявить заболевания, возникающие у людей при использовании данного продукта.
Определить влияние моющего средства на растения и семена фасоли.
Выявить влияние раствора моющего средства на скорость процессов коррозии железных гвоздей.
Установить появляются ли микроорганизмы в вымытой посуде.

Глава 1.

История возникновения моющих средств.

Самое простое моющее средство, было получено на Ближнем Востоке более 5 000 лет назад. Скорее всего, оно было открыто по чистой случайности, когда над костром жарили мясо, и жир стек на золу, обладающую щелочными свойствами. Взяв в руки горсть этого простейшего мыла, древний человек обнаружил, что оно легко растворяется в воде и смывается вместе с грязью. Поначалу оно использовалось главным образом для стирки и обработки язв и ран. И только с I века н. э. человек стал мыться с мылом. Несмотря на то, что наступила эпоха СМС, мыло еще полностью не сдало свои позиции: его рекомендуется использовать для ручной стирки изделий из хлопчатобумажных и льняных тканей.

Производство мыла имеет давнюю историю, а вот первое синтетическое моющее средство появилось только в 1916 году. Изобретение немецкого химика Фрица Понтера предназначалось для промышленного использования, бытовые синтетические моющие средства, более-менее безвредные для рук, стали выпускать в 1935 году. С тех пор был разработан целый ряд синтетических моющих средств (CMC) узкого назначения, а их производство стало важной отраслью химической промышленности. Первым моющим средством была обыкновенная вода. Правда, в безводных местностях использовали просто-напросто песок: оттирали им пятна. Но когда одна вода не помогала, в ход шли другие средства: бычья желчь и мозговые кости, разложившаяся моча и свежий помет, яичные желтки и кипящее молоко, мед и пивные дрожжи, теплые отруби и бобовая мука, селитра и гуммиарабик, опилки, зола и прочее, прочее...

Мыло было известно человеку до новой эры летоисчисления. Самое раннее упоминание о мыле в европейских странах встречается у римского писателя и ученого Плиния Старшего (23–79 гг.). В трактате «Естественная история» Плиний писал о способах получения мыла омылением жиров. Мало того, он писал о твердом и мягком мыле, получаемом с использованием соды и поташа соответственно. Для мытья и стирки белья на Руси использовали щелок, получаемый при обработке золы водой, т.к. зола от сгоревшего топлива растительного происхождения содержит поташ .Развитию мыловарения способствовало наличие сырьевых источников. Например, марсельская мыловаренная отрасль промышленности, известная с эпохи раннего средневековья, располагала оливковым маслом и содой.

Мыловарение развивалось также в Италии, Греции, Испании, на Кипре, т.е. в районах, культивирующих оливковые деревья. Первые германские мыловарни были основаны в XIV столетии. Химическая сущность мыловаренных процессов долгое время была не ясна. Лишь в конце XVIII в. была выяснена химическая природа жиров, и затем поняты реакции их омыления. В 1779 г. шведский химик К.В. Шееле показал, что при взаимодействии оливкового масла с оксидом свинца и водой образуется растворимое в воде сладкое вещество. В 1817 г. французский химик М.Э. Шеврель 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 французский химик П.Э.М. Бертло установил природу глицерина и объяснил химическое строение жиров. Во многих странах для стирки применяли корни, кору или плоды растений типа мыльнянки.

На смену всем этим подручным средствам пришло мыло. Когда и кем оно было изобретено, точно неизвестно. С 164 г. н. э. римляне стали использовать мыло в качестве моющего средства. У римлян мыло называлось sapo. Из этого слова позднее у англичан образовалось soap, у французов - savon, у итальянцев - sapone. Об изготовлении мыла в средние века имеются лишь скудные сведения. Арабы в VII веке н. э. узнали способ обработки мыльного раствора гашеной известью и таким образом стали изготавливать твердое мыло. От арабов искусство мыловарения проникло в Испанию. Здесь научились делать твердое красивое мыло из оливкового масла и золы морских растений. С этого времени мыло начало все более широко применяться в качестве моющего средства. Так, спустя несколько веков, мыло дошло и до наших времен. Но если в средневековье оно считалось редкостью, и приобрести его мог не каждый, то сейчас все изменилось: для каждого человека мыло стало доступным.

Химический состав моющих средств.

Многие средства бытовой химии, широко используемые в ежедневном обиходе, содержат вредные и опасные для здоровья и жизни человека химические вещества.

Щелочные соли (сода кальцинированная, триполифосфат, тринатрийфосфат, гексаметафосфат, силикат натрия) улучшают эмульгирующую способность и коллоидную структуру моющих растворов, способствуют получению более прочных пленок моющего вещества вокруг частиц загрязнения, смягчают воду и создают благоприятную (слабо-, умеренно- или сильнощелочную) среду для стирки изделий из различных волокон. Например, для стирки хлопковых и льняных тканей эффективно вводить в средства сильнощелочные добавки — соду, тринатрийфосфат.

Стабилизаторы пены (алкилоламиды) улучшают и стабилизируют пенообразование моющих средств. Для устранения повторного осаждения загрязнений в состав синтетических моющих средств вводят карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ). Потребительскими свойствами моющих средств являются моющая, пенообразующая и антиресорбционная способность, рН среды моющего вещества. Моющая способность -комплексный показатель оценки потребительных свойств моющих средств. Ее определяют по степени восстановления белизны загрязненной ткани после одной или нескольких стирок в моющем растворе определенной консистенции. Моющая способность может быть выражена отношением белизны (коэффициента отражения) выстиранной ткани к белизне (коэффициенту отражения) белой незагрязненной ткани (в процентах). Моющая способность зависит от поверхностной активности моющего вещества, его способности эмульгировать жировые и масляные загрязнения, жесткости воды, температуры, рН среды и др.

Кальциевые и магниевые соли, обусловливающие жесткость воды, заметно понижают пенообразующую способность. При появлении электролитов и алкилоламидов повышается способность моющих веществ образовывать обильную и устойчивую пену в жесткой воде. Антиресорбционная способность характеризует стабилизирующее действие моющих веществ. Моющие вещества должны не только удалять загрязнения с поверхности, но и удерживать их в растворе, препятствовать повторному осаждению, т. е. проявлять солюбизирующий эффект. Мыла обладают высоким собилизирующим действием. Синтетические моющие вещества проявляю сравнительно слабую способность удерживать в моющем растворе загрязнения. Мелкие частицы загрязнения повторно осаждаются на очищаемой поверхности, и ткани после многократных стирок приобретают серый оттенок. Для повышения антиресорбционной способности моющих веществ вводят различные добавки (КМЦ). В зависимости от вида и количества нейтральных и щелочных солей моющий раствор имеет различную среду (рН) — кислую, нейтральную, слабо- и сильнощелочную. Кислая и нейтральная среды благоприятны для стирки изделий из волокон животного происхождения, щелочная — для стирки изделий из волокон растительного происхождения; умеренно щелочная среда (при добавлении триполифосфата) — для стирки тканей из искусственных и синтетических волокон. В зависимости от рН среды изменяется также моющая способность моющих веществ. Например, анионоактивные моющие вещества (мыло, алкилсульфаты и сульфонаты) проявляют моющий эффект лишь в щелочной и нейтральной среде, в кислой среде они сами закрепляются на ткани.

Катионоактивные моющие вещества проявляют моющее действие в нейтральной и слабокислой средах. Такое различие свойств зависит от характера заряда растворенных в воде активных частей молекулы моющего вещества. Несмотря на важность поверхностно-активных веществ, содержание полезных добавок к ним в объемном выражении в десятки раз превосходит содержание самих ПАВов. В главе 2 рассмотрим примерную степень концентрации всех названных веществ в современных жидких моющих средствах.

Суммируя все, мы можем выделить пять основных компонентов моющих средств.

1) Поверхностно-активные вещества являются главным компонентом моющих средств. Их цель – очистка загрязнений, посредством снижения поверхностного натяжения воды.

2) Вспомогательные вещества снижают концентрацию ПАВов, до уровня, необходимого для осуществления моющего действия. Помимо этого, создают щелочную среду и снижают жесткость воды. Некоторые из этих веществ предотвращают отложение солей на элементах посудомоечных и/или стиральных машин.

3) Отбеливающие элементы (в стиральных порошках) обладают двойным действием – помимо отбеливания обеспечивают гигиену.

4) Энзимы расщепляют белки до легко смываемых аминокислот.

5) В синтетических моющих веществах могут содержаться и другие добавки – стабилизаторы энзимов, оптические отбеливатели, вещества, предотвращающие повторное отложение грязи, стабилизаторы пены , ароматизаторы, ингибиторы коррозии. Что же составляет мыло?

В состав современного натурального мыла входят натриевые и калиевые соли высших жирных кислот - пальмитиновой С15Н31-СООNа и стеариновой С17Н35-СООNа. Основой твёрдого мыла являются натриевые соли высших карбоновых кислот, а основой жидкого – калиевые соли этих кислот. Но так как производство натурального мыла требует большого количества натурального сырья, то это сырьё впоследствии успешно заменили поверхностно-активными веществами, получаемыми при переработке нефтепродуктов и угля. Так получили синтетическое мыло и различные современные моющие средства.

Заболевания, возникающие при использовании моющих средств.

Исследуя материал о действии моющих средств, мы выяснили, что фосфаты, добавляемые в моющие средства, являются сильнейшим ядом. Они ведут к необратимым изменениям, которые происходят в организме и в природе вследствие регулярного использования этих веществ. Нас волнуют вопросы, связанные с вредным влиянием на организм химикатов, входящих в состав широко рекламируемых в печати и по телевидению синтетических моющих средств (СМС), с качеством и безопасностью использования в быту различных видов средств. В экспериментах на животных ученые установили, что ПАВ существенно изменяют интенсивность окислительно-восстановительных 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. Это одна из причин, по которым в странах Западной Европы наложены строгие ограничения на использование а-ПАВ (анионных ПАВ) в составах стиральных порошков. В лучшем случае их содержание не должно превышать 2-7%.

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. Значит, если в организм человека попадает СМС с недомытой тарелки, то защитная, отталкивающая воду оболочка вокруг стенок желудка, становится тоньше. Результат – развивается язва желудка. Нитробензол (в полиролях для полов и мебели): вызывает обесцвечивание кожи, одышку, рвоту, а в особо тяжелых случаях — смерть; воздействие этого вещества вызывает раковые заболевания, оно является причиной врожденных дефектов у детей. Формальдегид. Канцероген, вызывающий сильное раздражение глаз, горла, кожи, дыхательных путей и легких. Может присутствовать в составе чистящих веществ. Гипохлорид натрия — sodium hypochlorite (отбеливатели). Он является причиной заболевания сердечно-сосудистой системы, способствует возникновению атеросклероза, анемии, гипертонии, аллергических реакций, отрицательно влияет на кожу и волосы, повышает риск заболевания раком.

Роль моющих средств в жизни человека.

Положительная роль моющих средств измеряется тем, что еще несколько веков назад мыло и другие чистящие средства создавались из натуральных веществ, основной функцией которых было очищение тела от грязи и придание ему свежести и благоухания.

Но с развитием химии моющие и чистящие средства стали содержать больше вредных для организма веществ, что объясняет присутствие опасности. Моющие средства полностью состоят из химикатов, которые вредят и в тоже время помогают очистить сложные пятня и вообще все, что угодно. Вымывая посуду, ванную комнату или туалет мы не задумываемся о негативном воздействии моющих средств. Польза моющих средств не очень большая в отличие от вреда, о котором мы и не знаем.

Глава 2.

Определение влияния моющего средства на растения.

С целью определения влияния моющих средств на живые организмы, был проведен следующий эксперимент.

Для исследования взяты: комнатное растение, моющее средство для пола. Ежедневно производился полив растения раствором моющего средства. С течением времени растение при таком поливе стало желтеть и вскоре погибло (Приложении 1).

В результате наблюдений установлено отрицательное воздействие моющего средства на растение, а следовательно и на все живые организмы, в том числе и на человека.

Влияние раствора моющего средства на скорость процессов

коррозии железных гвоздей.

Для определения влияния моющих средств на скорость коррозии металла проведен следующий эксперимент.

Одинаковые железные гвоздики были помещены в стакан с жидкостью : 1. Чистоя вода. 2. Раствор шампуня. 3. Раствор мыла. В течении нескольких дней производилось наблюдение за гвоздями.

Установлено, что коррозия гвоздей происходит во всех растворах, но в мыльном растворе - быстрее. Значит, растворы гигиенических средств разрушают канализационные трубы, ржавчина попадает в водоемы, наносит вред всем живым организмам, так как соединения железа ядовиты для многих из них (Приложение 2).

Влияния раствора моющего средства на рост и развитие семени фасоли.

В одну пробирку налили раствор моющего средства, а в другую пробирку воду, сверху поместили плотный ватный тампон и семя фасоли. Длительность опыта 7 дней. По мере понижения уровня растворов тампон опускали ниже.

Установлено, что в 1 пробирке семя не проросло, а лишь набухло и появился затхлый запах, во 2 пробирке семя фасоли проросло (Приложение 3).

Следовательно, моющее средство отрицательно влияет на развитие и рост семени, а значит и на окружающую среду.

Появление микробов в мытой посуде.

Одну колбу ополоснули моющим средством, другую чистой водой, поместили немного речного песка и кусочек хлеба. Колбы закрыли ватным тампоном и поместили в теплое место. Через семь дней увидели, что в колбе с моющим средством начала появляться плесень (Приложение 4).

Значит в посуде, которую помыли моющим средством, появляются микроорганизмы.

Заключение.

В результате проделанной работы можно сделать следующие выводы:

1. Моющие средства пагубно влияют на живые организмы.

2. Быстрее всего коррозия металла происходит в растворе мыла.

3. Моющее средство отрицательно влияет на рост и развитие семени, а значит и на окружающую среду.

4. В посуде, которую помыли моющим средством, появляются микроорганизмы.

Таким образом, вреда от моющих средств, значительно больше, чем пользы. Попробуйте отказаться от моющих средств. Например, вместо традиционного химического шампуня можно использовать горчичный порошок, который только благоприятно повлияет на рост и структуру ваших волос, без использования различных химикатов. Без средства для мытья посуды так же можно обойтись, желательно мыть её в тёплой воде и немного дольше. А вот стиральный порошок, можно заменить на похожий, но нового поколения без фосфатных добавок, он более подходит для применения. Также обычное мыло можно заменить на мыло домашнего приготовления (Приложение 5).

В проведенных опытах четко прослеживается отрицательное влияют моющих средств не только на человека, но и на растения. Помните здоровье - дороже золота. Великие слова, сказанные Шекспиром, задумайтесь над этим.

Литература.

1. АртеменкоА. И. Удивительный мир органической химии. М, 2004.

2. Гроссе Э., Вайсмантель X. Химия для любознательных. Л., Химия.Ленинградское отделение. 1987.

3. Ольгин О. Опыты без взрывов. М., 1986.

4. Пичугина Г. В. Повторяем химию на примерах из повседневной жизни.Сборник заданий для старшеклассников и абитуриентов с ответами и
решениями. М., 2000.

5. Степин Б. Д., Аликберова Л. Ю., Рукк Н. С. Домашняя химия. Химия в быту и на каждый день. М, 2001.

6. Химическая энциклопедия (под ред. Кнунянца И.Л.). М, Большая российская энциклопедия. 1992

Цветков Л.А. Эксперимент по органической химии. М., Просвещение. 1973.
Штремплер Г.И. Химия на досуге Домашняя лаборатория. М., Просвещение.1996.

9. Шпаковская Т. Л. , Петров А.В. Маленькие секреты большой стирки. М.,
Химия. 1988.

Приложение 1.

Определение влияния моющего средства на растения.

$C:\Users\Анна\Desktop\IMG_20151103_223526.jpg$ $C:\Users\Анна\Desktop\гвозди\1448644003608.jpg$ $C:\Users\Анна\Desktop\гвозди\IMG_20151229_151537.jpg$

Приложение 2.

Влияние раствора моющего средства на скорость процессов

коррозии железных гвоздей.

$C:\Users\Анна\Desktop\гвозди\IMG-20160125-WA0002.jpg$ $C:\Users\Анна\Desktop\гвозди\1448641821199.jpg$

$C:\Users\Анна\Desktop\гвозди\IMG-20160125-WA0005.jpg$

Приложение 3.

Влияния раствора моющего средства на рост и развитие семени фасоли.

$C:\Users\Валерий\Desktop\моющие средства\IMG_20180125_201737.jpg$

Приложение 4.

Появление микроорганизмов в вымытой посуде.

$C:\Users\Валерий\Desktop\моющие средства\IMG_20180123_212100.jpg$

Приложение 5.

Мыло домашнего приготовления.

Ингридиенты:

1.Мыльная основа. 2.Базовое масло. 3.Эфирное масло. 4.Красители. 5.Добавки.

6. Посуда.7. Формочки для мыла.8. Спирт. 9. Теплое молоко.

Способ приготовления:

1. Первым делом нужно нарезать мыльную основу небольшими кусочками это поможет им скорее расплавиться.

2. Теперь растапливаем мыльную основу на водяной бане, периодически помешивая ее. Добавляем к мылу базовое масло из расчета 3 чайных ложки на 100 грамм основы.

3. Пока основа плавится, необходимо иногда подливать немного молока или сливок, чтобы получилась сметанообразная масса.

4. Когда мыльная основа полностью растоплена, снимаем ее с огня и добавляем различные ингредиенты: 5 капель эфирного масла, чайную ложку глицерина, красители, ароматизаторы, кофе и любые другие компоненты по вашему желанию.

5. Теперь нужно перелить мыло в формочку и сбрызнуть поверхность мыла спиртом из пульверизатора, это уберет пузырьки на поверхности.

6. Оставляем мыло в формочках до полного застывания, можно поставить его в холодильник или прохладное место. Примерно через 2-3 дня мыло полностью высохнет и будет готово к использованию.

Как представляли себе будущее в далеком 1960-м году

Новогодняя задача на смекалку. Что подарил Дед Мороз?

Заяц-хваста

Лист Мёбиуса

Растрёпанный воробей