«Синтетические моющие средства»
творческая работа учащихся по биологии

Министерство образования и науки Республики Бурятия

Комитет по образованию г. Улан-Удэ

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

« Вечерняя (сменная) общеобразовательная школа № 3»

При ФКУ ИК-8 УФСИН России по РБ

7-я ШКОЛЬНАЯ

 НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ

«ШАГ В БУДУЩЕЕ»

 Тема: «Синтетические моющие средства»

Выполнил:

        Зер-н Владимир

ученик 12в класса

Научный руководитель:

Гаврилова Елена Ревмировна

Учитель химии и биологии высшей

квалификационной категории

Улан-Удэ

 2017 год.

Оглавление

1. Введение

2. Синтетические моющие средства. Историческая справка

3. Состав стиральных порошков

4. Фосфаты и фосфонаты

5. Поверхностно-активные вещества ПАВ (ионные и неионные)

6. Производство стирального порошка в Европе

7. Заключение

8. Литература

Цель: Оценить значение влияния синтетических моющих средств на окружающую среду.

Актуальность темы: Бытовая химия — несомненное достижение цивилизации. В последние годы значительно увеличились масштабы производства и объемы предметов бытовой химии, расширился их ассортимент. Едва ли кто-либо может представить себе работу без ее применения. Однако, поддерживая чистоту средствами бытовой химии, мы недооцениваем вред, который она приносит нашему здоровью и окружающей среде.

Мы давно освоили планету,
Широко шагает новый век.
На Земле уж белых пятен нету
Черные сотрешь ли, человек?

А. Плотников.

1. Введение

       Бытовая химия — несомненное достижение цивилизации. Едва ли кто- либо может представить себе работу по дому без ее применения. Быстрое развитие химической промышленности вызвало к жизни появление огромного количества разнообразных товаров бытовой химии, которые получили широкое признание. С помощью этих препаратов мы стираем, подсиниваем и подкрахмаливаем белье, чистим ковры и одежду, красим, клеим, ухаживаем за растениями в комнате и на приусадебном участке и т.д. Бытовая химия сопровождает нас повсюду: на кухне, в ванной, в туалете, в офисных помещениях, в кафе и ресторанах. Она необходима для придания чистоты и блеска, для стирки и глажки белья, для удаления особо стойких и въевшихся загрязнений, для освежения воздуха, для мытья посуды. Двадцать первый век внес в понятие «бытовая химия» новое значение. Если раньше домашняя работа отнимала много сил и времени, то теперь с помощью современной бытовой химии, результат достигается пусть и не так быстро, как в рекламе, но все же с минимальными затратами сил и времени. Однако, поддерживая чистоту средствами бытовой химии, мы недооцениваем вред, который они приносят. Большая часть стиральных порошков на российских прилавках содержат полифосфаты, которые опасны не только для здоровья, но и для окружающей среды. Поверхностно- активные вещества (ПАВ), хлор, углекислый газ, окислы азота, фенол, формальдегид, ацетон, аммиак, энзимы, отбеливатели, абразивные вещества, ароматизаторы - вот далеко не полный список химических веществ, содержащихся в повсеместно используемых стиральных порошках. Все эти компоненты биологически агрессивны. Без современных стиральных порошков  невозможно представить себе нашу жизнь. На сегодняшний день современный рынок СМС характеризуется весьма широким диапазоном выбора, как в ассортименте, так и в ценовых категориях. И когда мы стоим перед выбором СМС в магазине, мы редко задумываемся о том, какой вред он наносит здоровью человека и окружающей среде.

          В Байкале произошла экологическая катастрофа, считают ученые. Озеро заполонили ядовитые водоросли спирогиры, из-за которых массово гибнут байкальские губки, активно участвующие в фильтрации воды, и появились вредные бактерии. С просьбой провести диагностику воды в Байкале сотрудники института обратились в Национальный центр научных исследований Франции (CNRS). Причиной распространения ядовитой водоросли может быть в том числе и увеличение развития туризма на берегах Байкала — в озеро попал фосфор, содержащийся в чистящих средствах. Это погубило активный (биологический) ил, объясняют специалисты.

2. Синтетические моющие средства. Историческая справка

       С 164г. 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. Самое раннее письменное упоминание о мыле в европейских странах встречается у римского писателя и ученого Плиния Старшего (23...79 гг.). В трактате «Естественная история» (в 37 томах), который, по существу, был энциклопедией естественнонаучных знаний античности, Плиний писал о способах приготовления мыла омылением жиров. Мало того, он писал о твердом и мягком мыле, получаемом с использованием соды и поташа соответственн Марсельское мыло было важным товаром торговли уже в IX в. Оно уступило свое место международной торговле венецианскому мылу лишь с конца средних веков (XIV в.) кроме Франции. Мыловарение в Европе развивалось в Италии, Греции, Испании, на Кипре, т.е. в районах, культивирующих оливковые деревья. Первые германские мыловарни были основаны в XIV столетия[19]. 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..

3. Состав стиральных порошков

         По степени уменьшения вредности компоненты, входящие в порошки, можно распределить в следующем порядке:
1. фосфаты;
2. хлор;
3. сульфаты;
4. силикаты;
5. аммиак;
6. бор;
7. строго ограниченное количество анионных ПАВ - не более 2%; 8. неионогенных ПАВ одного вида - не более 3%;
9. солей токсичных кислот - не более 1%;
10. кaтиoнных ПАВ - не более 2%;
11. синтетических ароматизаторов - не более 0,01% или идеально без запаха;
12. пыли - 0,5%;
          Отдельной строкой в этом списке стоят ароматизаторы, используемые в порошках. Среди которых альфа-изометил ионол, лимонен, гидроксицитронеллаль, бутилфенил метилпропионал, которые относятся к !!!запрещенным компонентам!!! и способны действовать на генетическом уровне и приводить к разного рода мутациям.Также в списке ароматизаторов: цитронеллол (запах розы), линалоол (запах ландыша), кумарин (свежескошенное сено), гекси циннамал – ромашка, которые являются аллергенами различных классов (от низкого до высокого), поэтому применение стиральных порошков с содержанием этих компонентов людьми, склонных к аллергиям, должно быть осторожным. 

4.Фосфаты и фосфонаты? Вред или польза?

        Фосфаты - это соли ортофосфорной кислоты, то есть неорганические соединения фосфора. Иногда применяются в форме полифосфатов. Хорошо растворимы в воде, малотоксичны в небольших дозах, ведь фосфор входит в состав живых организмов (АТФ, фосфолипиды). На первый взгляд все благополучно, но фосфаты в порошок кладут в очень больших количествах – до 50% от его состава, поэтому фосфаты в стиральных порошках очень вредны. Больше половины стиральных порошков, которыми используются, содержат вещество, особо опасное для водного бассейна, - триполифосфат натрия (ТПФ).
          При стирке ТПФ уменьшает жесткость воды и улучшает моющее действие порошка. Было доказано, что накапливаясь в водоемах, фосфаты вызывают бурный рост сине-зеленых водорослей, которые изменяют окраску водоемов, вызывая цветение. Цветение водоемов опасно не только для обитателей водоемов, но и для людей, домашних и диких животных, так как токсины сине-зеленых водорослей (гепатотоксины, нейротоксины и цитотоксины), попадая в живой организм через кожу, рот, воздушно-капельным путем, они не разрушаются в процессе пищеварения, а накапливаются в организме, что приводит к различным заболеваниям, таким как некроз печени, кишечные кровотечения, остановка дыхания и т.д. Фосфаты в стиральных порошках оказывают токсичное действие непосредственно на организм человека.
           Наличие фосфатных добавок в порошках усиливает токсические свойства ПАВ (СМ. НИЖЕ). Фосфаты создают условия для более интенсивного проникновения ПАВ через кожу, где они также всасываются в кровь и распространяются по организму. Проникая через кожу в кровь, вызывают дерматозы, астму, мигрени, депрессии. У детей защитная система организма еще не до конца сформирована и отфильтровать токсичные вещества как взрослые, они не могут. Первой у детей страдает печень. Растет число раковых заболеваний среди детей. В отличие от взрослых, дети чаще болеют простудными заболеваниями. Они в три раза больше вдыхают загрязняющих веществ, чем взрослый человек. Также фосфаты изменяют содержание гемоглобина, плотность крови.
        Фосфонаты в плане негативного воздействия не так страшны как фосфаты. Их действие не такое агрессивное. Это тоже соединения фосфора, но соединения фосфорорганические. По своей природе являются сложными эфирами фосфоновых кислот. Среди них есть вещества, встречающиеся в живых организмах, но фосфонаты в стиральном порошке могут быть ядовиты, некоторые из них даже используют как пестициды. Механизм их действия основан на связывании ионов, образовывающих жесткость воды, то есть подобен действию фосфатов. Кроме того, при определенных условиях фосфонаты в стиральном порошке переходят во все те же фосфаты. Преимуществом их может быть то, что их вносят в стиральный порошок в гораздо меньших количествах, а значит, на выходе они дадут меньше фосфора, попадающего в сточные воды.

5. Поверхностно-активные вещества ПАВ (ионные и неионные)

        Что такое ПАВ? (ионные и неионные) Какие вредны? ПАВ (поверхностно-активные вещества) по-научному - это химические соединения, адсорбирующиеся на границе раздела фаз, одна из которых обычно вода, и она снижает поверхностное натяжение. Проще говоря, это вещества, которые связывают жировые молекулы с молекулами воды (элемент ПАВ одним концом крепится к частичке жира, другим концом – к частичке воды). Отсюда самое важное воздействие ПАВ на организм человека. Кожа человека покрыта защитным липидным слоем в виде плёнки, а ПАВы, остатки которых остаются после стирки на одежде разрушают эту пленку. В обезжиренные места устремляются бактерии, поэтому они становятся уязвимыми для различных заболеваний. Поверхностно-активные вещества не только нарушают баланс кожи, но и разрушают клеточные образования.
         В каких масштабах будет это разрушение, зависит от вида ПАВ. Все поверхностно-активные вещества делятся на основные четыре класса: анионоактивные, катионоактивные, неионогенные и амфолитные.
При производстве стиральных порошков используются в основном анионоактивные и неионогенные ПАВ.

6. Производство стирального порошка в Европе.

        В цивилизованных странах уже 15 лет, как ввели жесткий контроль за содержанием фосфатов, или вообще отказались от них. Порошки, которые содержат фосфаты, хлор или другие вредные добавки, причиняющие вред организму человека, можно сравнить с мини- Чернобылем.

       Мировая наука сделала вывод, что наиболее безопасные стиральные порошки не должны содержать такие химические компоненты: фосфаты, хлор, сульфаты, силикаты, аммиак, бор. Количество анионных ПАВ должна быть ограничена — не более 2%, неионогенных ПАВ одного не более 3%, солей токсичных кислот — не более 1%, катионных ПАВ — не более 2%, синтетических ароматизаторов — не более 0,01% или идеально без запаха.

      На сегодняшний день в Германии, Италии, Австрии, Норвегии и Нидерландах действует закон, запрещающий использование фосфатов в стиральных порошках.

      В этих странах даже шампунь для автомобилей производится без фосфатов. В Бельгии более 80% не содержат фосфатов, в Финляндии и Швеции — 40%, в Великобритании и Испании 25%, в Дании — 54%, Франции — 30%, Греции и Португалии — 15%. В Японии уже с 1966 года фосфаты в стиральных порошках не применяются.

        Законы о запрете фосфатов в стиральных порошках и других моющих средствах действуют в Корее, на Тайване, в Гонконге, Таиланде, ЮАР. В США такие законы охватывают треть всех штатов.

7. Заключение

      У нас в стране фосфатный порошок – безраздельно правящий король на рынке СМС. Концентрация фосфатов порой достигает до 50-60%. Отечественных стиральных порошков на нашем рынке мало, многие российские предприятия куплены крупными зарубежными корпорациями и выпускают продукцию на импортном оборудовании по зарубежным технологиям.

     Фирм-производителей на нашем рынке представлено не слишком много. Разнообразие ассортимента создается в основном за счет того,  что предприятия выпускают несколько марок стиральных порошков.

     Часто используемые в семьях стиральные порошки марки Tide и Миф, третье место занимает Ariel. При этом содержанием анионных (15-30%) и катионных (5%) ПАВ особо выделяются как раз эти порошки.

    Недавно на прилавках наших магазинов появились стиральные порошки японского и корейского производства. Как известно, производство фосфатных порошков в этих странах запрещено с 1966 года.

    Но цена у них в разы дороже. И совсем недавно появился порошок,  произведенный у нас, но по зарубежным технологиям. Но отличающийся от всех остальных порошков полным отсутствием фосфатов. Это порошок Garden.

     Получается, что пока мы будем бесконтрольно использовать такие фосфатные порошки, будет страдать наше здоровье, здоровье наших детей, экология наших рек и Байкала. И это выбор каждого человека.