Влияние современных чистящих средств на растительную и белковую клетку

Министерство науки и образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Алтайский государственный университет»

Химический факультет Кафедра неорганической химии Курсовая работа Влияние современных чистящих средств на растительную и белковую клетку Барнаул 2014

1. Введение

2. Теоретическая часть

2.1 Современные чистящие средства

2.2 Поверхностно-активные вещества (ПАВ)

2.3 Ионогенные ПАВ

2.4 Неионогенные ПАВ

2.5 Свойства неионных ПАВ

2.6 Анионные ПАВ

2.7 Фосфаты

2.8 Оптические отбеливатели

2.9 Фталаты и синтетические отдушки

2.10 Экологичные альтернативы

3. Практическая часть. Состав чистящих средств

3.1 Определение рН растворов

3.2 Влияние чистящих средств на лист растения

3.3 Влияние чистящих средств на белок куриного яйца Выводы Рекомендации Литература Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

1. Введение

В повседневной жизни мы ежедневно сталкиваемся с химическими смесями, которые делают нашу жизнь чище. Речь идет о бытовой химии, которой пользуется каждый человек. В состав почти всех моющих и чистящих средств входят ПАВ (поверхностно-активные вещества), которые способны накапливаться в организме человека и наносить вред его здоровью.

Мы не можем жить в грязи. Люди работают в офисах, ходят по улицам, работают на производствах, живут в отелях и своих домах и везде они хотят иметь комфортные условия для жизни — чистоту! Одновременно растут требования к качеству чистоты.

Развиваются технологии и появляются новые материалы, повышается требование к экологии. И разработчики чистящих средств не стоят на месте.

Чистящие средства предназначены для ухода за бытовыми предметами, помещениями, автомобилями, за различными поверхностями в доме и вне его. Российский потребитель чистящих средств становится более требовательным к качеству и безопасности чистящих средств. Возросшая культура потребления чистящих средств ведет к интересу к новым упаковкам и передовым составам. По-прежнему в России традиционным является применение порошковых составов, однако, в этом сегменте бытовых чистящих средств хорошие перспективы у жидкостей и различных гелей.

В последнее время возросло потребление чистящих средств в экономичной упаковке и пакетах. Наблюдается тенденция отказа от сильнодействующих растворителей на основе хлора и щелочей, что повышает безопасность применения новых чистящих средств в быту и уменьшает негативное воздействие этих средств на человека.

Цель работы: Изучить влияние чистящих средств на растительной и белковой клетке.

Гипотеза: современные чистящие средства отрицательно влияют на здоровье человека.

Предмет исследования: чистящие средства: Domestos, Cif, MrMuscle, Comet гель, Flash, Comet (порошок), Пемолюкс (порошок).

Объект исследования: влияние чистящих средств на листья растений и белок куриного яйца.

Задачи:

· Изучить литературу

· Провести практическую работу

· Оценить полученные результаты

· Сделать выводы

2. Теоретическая часть

2.1 Современные чистящие средства

Чистящие средства — это химические препараты, предназначенные для чистки и мытья металлических, эмалированных, деревянных, пластиковых и других поверхностей. При воздействии чистящего средства на поверхностный слой происходит сложный комплекс физико-химических процессов, в их числе — смачивание очищаемой поверхности, диспергирование и сорбция частиц загрязнений, предотвращение их обратного осаждения на обрабатываемую поверхность.

Различают собственно чистящее средство и препараты, выделяемые в специальные группы: средства для очистки полов и мебели — полироли; средства для удаления пятен с текстильных изделий и твердых поверхностей — пятновыводители, вспомогательные средства для стирки, некоторые дезинфицирующие средства; автоочистители — препараты для очистки деталей автомобилей; средства для удаления накипи — антинакипины и другие.

Чистящие средства применяют в виде порошков, жидкостей, паст, суспензий, эмульсий, ряд препаратов выпускают на гибких подложках, в аэрозольных и беспропеллентных упаковках.

Чистящие средства подразделяют на абразивные и безабразивные. В абразивных средствах количество абразива может превышать 95% по массе. Различают абразивы природные (тонкомолотые кварцевый песок, пемза, мел и т. д.) и искусственные (например, порошки электрокорундов, саморассыпающиеся шлаки электропечей). В состав порошкообразных препаратов, кроме абразива, могут входить ПАВ, метасиликат и триполифосфат натрия, Na2СО3, отдушки и др. Абразивные пасты и суспензии часто содержат также глицерин и этиленгликоль (смягчают кожу рук, предохраняют препарат от высыхания). Применяют абразивные средства обычно для механической обработки (шлифование, полирование) металлических, стеклянных и других поверхностей с использованием специального инструмента, например шлифовальных или полировальных кругов, брусков, шкурок.

Порошкообразные безабразивные средства включают триполифосфат натрия, Na2СО3, дезинфектанты (например, калиевая соль дихлоризоциануровой кислоты) и другие. Жидкие средства могут содержать ПАВ, мочевину, органические растворители и другие.

Выпускаются также абразивные препараты на гибких подложках (тканый или нетканый материал с пропиткой моюще-чистящей композицией), обладающие рядом достоинств: не пылят, как порошки, не теряют пластичности, как пасты, могут использоваться многократно.

Как выбрать чистящее средство?

При выборе чистящего средства нужно, чтобы оно было нейтральным, с низкой кислотно-щелочной концентрацией, т. е. pH чистящих средств должен быть ниже 8-го уровня. В противном случае, оно будет вредно для вашей кожи и для очищаемых и поверхностей.

Содержание тензидов в чистящем средстве не должно превышать 15%, а фосфатов — 4%.

2.2 Поверхностно-активные вещества (ПАВ)

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) — химические соединения, которые, концентрируясь на поверхности раздела фаз, вызывают снижение поверхностного натяжения.

Основной количественной характеристикой ПАВ является поверхностная активность — способность вещества снижать поверхностное натяжение на границе раздела фаз — это производная поверхностного натяжения по концентрации ПАВ при стремлении С к нулю. Однако, ПАВ имеет предел растворимости (так называемую критическую концентрацию мицеллообразования или ККМ), с достижением которого при добавлении ПАВ в раствор концентрация на границе раздела фаз остается постоянной, но в то же время происходит самоорганизация молекул ПАВ в объёмном растворе (мицеллообразование или агрегация). В результате такой агрегации образуются так называемые мицеллы. Отличительным признаком мицеллообразования служит помутнение раствора ПАВ. Водные растворы ПАВ, при мицеллообразовании также приобретают голубоватый оттенок (студенистый оттенок) за счёт преломления света мицеллами.

Типичные ПАВ — органические соединения дифильного строения, т. е. содержащие в молекуле атомные группы, сильно различающиеся по интенсивности взаимодействия с окружающей средой (в наиболее практически важном случае — водой). Так, в молекулах ПАВ имеются один или несколько углеводородных радикалов, составляющих олео -, или липофильную, часть (она же — гидрофобная часть молекулы), и одна или несколько полярных групп — гидрофильная часть. Слабо взаимодействующие с водой олеофильные (гидрофобные) группы определяют стремление молекулы к переходу из водной (полярной) среды в углеводородную (неполярную). Гидрофильные группы, наоборот, удерживают молекулу в полярной среде или, если молекула ПАВ находится в углеводородной жидкости, определяют её стремление к переходу в полярную среду. Т. о., поверхностная активность ПАВ, растворённых в неполярных жидкостях, обусловлена гидрофильными группами, а растворённых в воде — гидрофобными радикалами.

2.3 Ионогенные ПАВ

Анионоактивные вещества составляют большую часть мирового производства ПАВ. Эта группа тензидов является самой несовместимой с грязью, и именно ее больше всего ругают мылофобы. Анионные и криптоанионные соединения (ацетилпептиды, лаурил — и лауретсульфаты натрия, калия, магния или аммония) лучше всех других групп ПАВ удаляют грязь с контактных поверхностей. Поэтому без них не обходится ни одно действенное очищающее средство.

Эту группу моющих субстанций люди научились производить раньше других (вспомним пассаж про пепел, котором посыпали себе голову древние мудрецы). По мере развития прогресса анионные тензиды стали варить из белков и жиров, ощелоченных (натриевая гидролизация) при помощи золы (самое популярное щелочное природное сырье — зола дерева Salasola soda) и других щелочных соединений. В качестве сырья для анионных и криптоанионных ПАВ используется кокосовое, пальмовое, рапсовое, соевое масло, свиной жир, спермацет, масло из коровьего и козьего молока.

Выдающиеся очищающие качества анионных тензидов объясняются строением их молекул, которые состоят из двух частей — гидрофильной (любящей воду) и, наоборот, гидрофобной.

Первые позволяют им растворяться в воде (или полярных растворителях) и полностью смываться ею с поверхности кожи, а вторые — контактировать с неполярными веществами (углеводородами, смолами, мочевиной, пылью, жирами, маслами). Во время мытья с шампунем или мылом гидрофобные «челюсти» связывают захваченные частички грязи, помещая их в центр мицеллы (полого шара, образованного рядом молекул, гидрофильные «хвосты» которых направлены наружу, а внутрь — гидрофобные «головы»).

Быстрая, полноценная, качественная эвакуация грязи с поверхности кожи и ее придатков, пенообразование, бактерицидное (ликвидация грамположительных микроорганизмов) и бактериостатическое, липолитическое (растворение окисленного жирового секрета сальных желез и смолисто-минеральных загрязнений кожи) действие.

Промышленные ПАВ этого типа можно разделить на след. основные группы: карбоновые к-ты и их соли (мыла), алкилсульфаты (сульфоэфиры), алкилсульфонаты и алкиларилсульфонаты, прочие продукты.

В производстве мыл и многих ионо и неионогенных мылоподобных ПАВ используют карбоновые к-ты, получаемые гидролизом из растительных и животных жиров, и синтетические жирные к-ты. Промышленное значение имеют также смоляные и жирные к-ты таллового масла — побочного продукта целлюлозного производства — смоляные к-ты канифоли, среди которых преобладает абиетиновая.

Наибольшее значение как ПАВ из солей монокарбоновых к-т имеют мыла (натриевые, калиевые и аммонийные) жирных к-т RСООН, где R — насыщенный или ненасыщенный нормальный алифатический радикал с числом атомов углерода 12—18, и мыла (натриевые, реже калиевые) смоляных к-т. Практическое значение имеют также дикарбоновые к-ты, напр. алкенилянтарные, получаемые в пром-сти конденсацией непредельных углеводородов с малеиновым ангидридом.

Алкилсульфаты синтезируют обычно сульфоэтерификацией высших жирных спиртов или б — олефинов с последующей нейтрализацией оответственно первичных или вторичных алкилсерных кислот.

Алкиларилсульфонаты, гл. обр. монои диалкилбензолсульфонаты, а также монои диалкилнафталинсульфонаты составляют больпиую часть синтетич. аняоноактивных ПАВ.

Алкилсульфонаты обычно получают из насыщенных углеводородов С12 — С18 нормального строения, к-рые сульфохлорируют или сульфоокисляют с последующим омылением или нейтрализацией продукта.

2.4 Неионогенные ПАВ

Соединения, которые растворяются в воде без образования ионов, называют неионными. Их группу представляют полигликолевые и полигликоленовые эфиры жирных спиртов (например, фейстензид — Disodium Laurethsulfosuccinate — текучая жидкость, состоящая из лимонной кислоты и жирных спиртов). Получают неионные ПАВы оксиэтилированием растительных масел (касторовое, ростков пшеницы, льна, кунжута, какао, календулы, петрушки, риса, зверобоя). Неионные ПАВ существуют только в жидкой или пастообразной форме, поэтому не могут содержаться в твердых моющих средствах (мыло, порошки).

Водные растворы сложных эфиров жирных кислот являют собой дисперсионный мицельный раствор, который часто называют «умным мылом», поскольку он эмульгирует грязь и жир, удаляя их с поверхности кожи и волос, не повреждая защитную мантию.

2.5 Свойства неионных ПАВ

Этот вид ПАВ привносит моющему средству мягкость, безопасность, экологичность (биоразлагаемость неионных тензидов составляет 100%). Они стабилизируют мыльную пену, обладают мягкими свойствами загустителя, оказывают брадикиназное и полирующее действие, реставрируя наружные слои эпидермиса и волос, способствуют активизации действия лечебных добавок очищающего препарата.

Это наиболее перспективный и быстро развивающийся класс ПАВ. Не менее 80—90% таких ПАВ получают присоединением окиси этилена к спиртам, алкилфенолам, карбоновым к-там, аминам и др. соединениям с реакционноспособными атомами водорода. Полиоксиатиленовые эфиры алкилфенолов — самая многочисленная и распространенная группа неионогенных ПАВ, включающая более сотни торговых названий наиболее известны препараты ОП-4, ОП-7 и ОП-10. Типичное сырье — октил-, ионили додецилфенолы; кр. того, используют крезолы, крезоловую к-ту, в-нафтол и др. Если в реакцию взят индивидуальный алкилфенол, готовый продукт представляет собой смесь ПАВ общей ф-лы RC6H4O (CH2O)mH, где m — степень оксиэтилирования, зависящая от молярного соотношения исходных компонентов.

Все ПАВ можно разделить на две категории по типу систем, образуемых ими при взаимодействии с растворяющей средой. К одной категории относятся мицеллообразующие ПАВк другой — не образующие мицелл. В растворах мицеллообразующих ПАВ выше критической концентрации мицеллообразования (ККМ) возникают коллоидные частицы (мицеллы), состоящие из десятков или сотен молекул (ионов). Мицеллы обратимо распадаются на отдельные молекулы или ионы при разбавлении раствора (точнее, коллоидной дисперсии) до концентрации ниже ККМ.

Таким образом, растворы мицеллообразующих ПАВзанимают промежуточное положение между истинными (молекулярными) и коллоидными растворами, поэтому их часто называют полуколлоидными системами. К мицеллообразующим ПАВ относят все моющие вещества, эмульгаторы, смачиватели, диспергаторы и др.

Поверхностную активность удобно оценивать по наибольшему понижению поверхностного натяжения деленному на соответствующую концентрацию — ККМ в случае мицеллообразующих ПАВ. Поверхностная активность обратно пропорциональна ККМ.

Образование мицелл происходит в узком интервале концентраций, к-рый становится уже и определенней по мере удлинения гидрофобных радикалов.

Простейшие мицеллы типичных полуколлоидпых ПАВ, напр. солей жирных к-т, при концентрациях, не слишком превышающих ККМ, имеют сфероидальную форму.

С ростом концентрации ПАВ анизометричных мицелл сопровождается резким возрастанием структурной вязкости, приводящей в нек-рых случаях к гелеобразованию, т. е. полной потере текучести.

Действие детергентов. Мыло известно уже тысячи лет, но только относительно недавно химики поняли, почему оно обладает моющими свойствами. Механизм удаления грязи в сущности один и тот же для мыла и синтетических моющих средств. Рассмотрим его на примере поваренной соли, обычного мыла и алкилбензолсульфоната натрия, одного из первых синтетических детергентов.

При растворении в воде поваренная соль диссоциирует на положительно заряженные ионы натрия и отрицательно заряженные хлорид-ионы. Мыло, т. е. стеарат натрия (I), сходные с ним вещества, а также алкилбензолсульфонат натрия (II) ведут себя подобным же образом: они образуют положительно заряженные ионы натрия, но их отрицательные ионы, в отличие от хлорид-иона, состоят примерно из пятидесяти атомов.

Мыло (I) можно представить формулой Na+ и C17H35COO-, где 17 атомов углерода с присоединенными к ним атомами водорода вытянуты в извилистую цепочку. Алкилбензолсульфонат натрия (Na+ C12H25C6H4SO3-) имеет примерно столько же атомов углерода и водорода. Однако расположены они не в виде извилистой цепочки, как в мыле, а в виде разветвленной структуры. Значение этого различия станет ясно позднее. Для моющего действия важно то, что углеводородная часть отрицательного иона нерастворима в воде. Однако она растворима в жирах и маслах, а ведь именно благодаря жиру грязь прилипает к вещам; и если поверхность полностью очищена от жира, грязь не задерживается на ней.

Отрицательные ионы (анионы) мыла и алкилбензолсульфоната склонны концентрироваться на поверхности раздела воды и жира. Водорастворимый отрицательно заряженный конец остается в воде, тогда как углеводородная часть погружена в жир. Чтобы поверхность раздела была наибольшей, жир должен присутствовать в виде мельчайших капелек. В результате образуется эмульсия — взвесь капелек жира (масла) в воде (III).

Если на твердой поверхности имеется пленка жира, то при контакте с водой, содержащей детергент, жир покидает поверхность и переходит в воду в виде мельчайших капель. Анионы мыла и алкилбензолсульфоната находятся одним концом в воде, а другим — в жире. Грязь, удерживаемая пленкой жира, удаляется при полоскании. Так в упрощенном виде можно представить себе действие моющих средств.

Любое вещество, склонное собираться на поверхности раздела масло — вода, называют поверхностно-активным веществом. Все поверхностно-активные вещества являются эмульгаторами, потому что способствуют образованию эмульсии масла в воде, т. е. «смешению» масла и воды; все они обладают моющими свойствами и образуют пену — ведь пена является как бы эмульсией воздушных пузырьков в воде. Но не все эти свойства выражены у них одинаково. Есть поверхностно-активные вещества, которые обильно образуют пену, но являются слабыми моющими средствами; есть и такие, которые почти не пенятся, но представляют собой прекрасные моющие средства. Синтетические детергенты — это синтетические поверхностно-активные вещества с особо высокой моющей способностью. В промышленности термин «синтетическое моющее средство», как правило, означает композицию, включающую поверхностно-активный компонент, отбеливатели и другие добавки.

Мыло, алкилбензолсульфонаты и многие другие моющие средства, где именно анион растворяется в жирах, называют анионоактивными. Имеются также поверхностно-активные вещества, в которых жирорастворимым является катион. Их называют катионоактивными. Типичный катионный детергент, хлорид алкилдиметилбензиламмония (IV).

является солью четвертичного аммония, содержащей азот, связанный с четырьмя группами. Хлорид-анион всегда остается в воде, поэтому его называют гидрофильным; углеводородные группы, связанные с положительно заряженным азотом, являются липофильными. Одна из этих групп, C14H29, похожа на длинную углеводородную цепочку в мыле и алкилбензолсульфонате, но она присоединена к положительному иону. Такие вещества называют «обратными мылами». Некоторые из катионоактивных детергентов обладают сильным антимикробным действием; их применяют в составе моющих средств, предназначенных не только для мытья, но и для дезинфекции. Однако если они вызывают раздражение глаз, то при их использовании в аэрозольных составах это обстоятельство должно быть отражено в инструкции на этикетке.

Еще один тип моющих средств — неионные детергенты. Жирорастворимая группа в детергенте (V) представляет собой нечто вроде жирорастворимых групп в алкилбензолсульфонатах и мылах, а остаток — это длинная цепь, содержащая множество кислородных атомов и OH-группу на конце, которые являются гидрофильными. Обычно неионные синтетические моющие средства проявляют высокую моющую способность, но слабо образуют пену.

СПАВ (Синтетические Поверхностно-Активные Вещества) представляют собой обширную группу соединений, различных по своей структуре, относящихся к разным классам. Эти вещества способны адсорбироваться на поверхности раздела фаз и понижать вследствие этого поверхностную энергию (поверхностное натяжение). В зависимости от свойств, проявляемых СПАВ при растворении в воде, их делят на анионоактивные вещества (активной частью является анион), катионоактивные (активной частью молекул является катион), амфолитные и неионогенные, которые совсем не ионизируются.

Не секрет, что основные действующие компоненты стиральных порошков — поверхностно-активные вещества (ПАВ). По правде говоря, эти активные химические соединения, попадая в организм, разрушают живые клетки путем нарушения важнейших биохимических процессов.

Будущее за синтетикой? Видимо, да. В подтверждение этому ПАВ все больше усовершенствуются, есть так званые неионогенные ПАВ, биоразлагаемость которых достигает 100%. Они более эффективны при низких температурах, что важно для щадящих режимов стирки. Поскольку многие искусственные волокна не выдерживают высоких температур. К тому же стирка в более холодной воде экономит энергоресурсы, что актуальнее с каждым днем. К сожалению, большинство неионогенных ПАВ жидкие или пастообразные, и поэтому используются в жидких и пастообразных моющих средствах. В порошкообразные СМС неионогенные ПАВ вводятся в виде добавок 2−6%мас. Важные преимущества синтетических ПАВ в том, что они не образуют малорастворимых в воде солей кальция и магния. А значит, одинаково хорошо стирают как в мягкой, так и в жесткой вод. Концентрация синтетических моющих веществ даже в мягкой воде может быть гораздо ниже, чем мыла, полученного из натуральных жиров.

Наверное, из продуктов бытовой химии нам известны более всего синтетические моющие средства. В 1970 году впервые во всем мире синтетических моющих средств (СМС) было произведено больше, чем обычного натурального мыла. С каждым годом производство его все снижается, тогда, как выпуск СМС непрерывно возрастает.

Например, в нашей стране динамику роста производства СМС можно отобразить следующими данными: в 1965 году их было произведено 106 тысяч тонн, в 1970;м—470 тысяч тонн, а в 1975;м будет выработан почти один миллион тонн.

Почему же так падает производство натурального, ядрового, мыла, которое верой и правдой служило человеку долгие годы? Оказывается, у него много недостатков.

Во-первых, мыло, будучи солью слабой органической кислоты (точнее, солью, образованной смесью трех кислот— пальмитиновой, маргариновой и стеариновой) и сильного основания — едкого натра, в воде гидролизуется (т. е. расщепляется ею) на кислоту и щелочь. Кислота вступает в реакцию с солями жесткости и образует новые, уже нерастворимые в воде соли, которые выпадают в виде клейкой белой массы на одежду, волосы и т. д. Это не очень приятное явление хорошо известно всем, кто пытался стирать или мыться в жесткой воде.

Другой продукт гидролиза — щелочь — разрушает кожу (обезжиривает ее, приводит к сухости и образованию болезненных трещин) и снижает прочность волокон, из которых состоят различные ткани. Полиамидные же волокна (капрон, нейлон, перлон) разрушаются мылом особенно интенсивно.

Во-вторых, мыло — относительно дорогой продукт, так как для его производства необходимо пищевое сырье — растительные или животные жиры.

Есть и другие, менее значительные недостатки у этого до недавнего времени совершенно незаменимого в быту вещества.

В отличие от натурального мыла синтетические моющие средства обладают несомненными достоинствами: большей моющей способностью, гигиеничностью и экономичностью.

На международном рынке известно сейчас около 500 наименований синтетических моющих средств, выпускаемых в виде порошков, гранул, чешуек, паст, жидкостей.

Производство СМС дает большой народнохозяйственный эффект. Эксперименты показали, что одна тонна синтетических моющих средств заменяет 1,8 тонны 40%-ного хозяйственного мыла, производимого из ценного пищевого сырья. Подсчитано, что одна тонна СМС экономит для пищевой промышленности 750 кг растительных жиров.

Применение СМС в домашнем хозяйстве позволяет сократить затраты труда при ручной и машинной стирке на 15—20%* При этом гораздо лучше, чем при использовании обычного хозяйственного мыла, сохраняются прочность и первоначальные потребительские свойства ткани (белизна, яркость цвета, эластичность).

Нужно сказать, что СМС предназначены не только для стирки белья. Есть специальные средства для мытья и чистки различных предметов домашнего обихода, туалетные синтетические мыла, средства для мытья волос—шампуни, пеномоющие добавки для ванн, в которые вводятся биостимуляторы, оказывающие тонизирующее воздействие на организм.

Главным компонентом всех названных средств является синтетическое поверхностно-активное вещество (ПАВ), роль которого та же, что и органической соли в обыкновенном мыле.

Однако химикам давно уже известно, что индивидуальное вещество, каким бы универсальным оно ни было, не может удовлетворять всем предъявляемым к нему требованиям. Небольшие же добавки других, сопутствующих веществ помогают обнаружить у этого основного вещества весьма полезные качества. Вот почему все современные СМС представляют собой не индивидуальные ПАВы, а композиции, в которые могут входить отбеливатели, отдушки, регуляторы пены, биологически активные вещества и другие компоненты.

Вторым по значимости компонентом современных синтетических моющих средств являются конденсированные, или полимерные, фосфаты (полифосфаты). Эти вещества обладают рядом полезных свойств: они образуют с имеющимися в воде ионами металлов водорастворимые комплексы, чем предупреждают возможность появления нерастворимых минеральных солей, возникающих при стирке обычным мылом; увеличивают моющую активность ПАВа; предотвращают обратное оседание взвешенных частиц грязи на отстиранную поверхность; дешевы в производстве.

Все эти свойства полифосфатов позволяют снизить в СМС содержание более дорогого основного компонента—ПАВа.

Как правило, в любое синтетическое моющее средство входит отдушка — вещество с приятным запахом, который передается белью при использовании СМС.

Почти во все СМС вводится вещество, называемое натриевой солью карбоксиметилцеллюлозы. Это — высокомолекулярный синтетический продукт, растворимый в воде. Его основное предназначение — быть, наряду с фосфатами, антирезорбтивом, т. е. предотвращать оседание грязи на уже отстиранные волокна.

Большинство из них имеет ряд преимуществ перед мылом, которое издавна применялись для этой цели. Так, например, ПАВы хорошо растворяются и пенятся даже в жесткой воде. Образующиеся в жесткой воде калиевые и магниевые соли не ухудшают моющего действия ПАВов и не образуют на волосах белого налета.

Основные действующие вещества всех стиральных порошков, т.н. ПАВ (поверхностно активные вещества), представляют собой чрезвычайно активные химические соединения. Обладая некоторым химическим родством с определенными компонентами мембран клеток человека и животных, ПАВ, при попадании в организм, скапливаются на клеточных мембранах, покрывая их поверхность тонким слоем и при определенной концентрации способны вызвать нарушения важнейших биохимических процессов, протекающих в них, нарушить функцию и саму целостность клетки.

В экспериментах на животных ученые установили, что ПАВ существенно изменяют интенсивность окислительно-восстановительных реакций, влияют на активность ряда важнейших ферментов, нарушают белковый, углеводный и жировой обмен. Особенно агрессивны в своих действиях анионы ПАВ. Они способны вызвать грубые нарушения иммунитета, развитие аллергии, поражения 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%. На Западе уже более 10 лет назад отказались от применения в быту порошков, содержащих фосфатные добавки. На рынках Германии, Италии, Австрии, Голландии и Норвегии продаются только бесфосфатные моющие средства. В Германии применение фосфатных порошков запрещено федеральным законом. В других странах, таких как Франция, Великобритания, Испания, в соответствии с правительственными решениями содержание фосфатов в СМС строго регламентировано (не более 12%).

Наличие фосфатных добавок в порошках приводит к значительному усилению токсических свойств а-ПАВ. С одной стороны, эти добавки создают условия для более интенсивного проникновения а-ПАВ через неповрежденную кожу, способствуют усиленному обезжириванию кожных покровов, более активному разрушению клеточных мембран, резко снижают барьерную функцию кожи. ПАВ проникают в микрососуды кожи, всасываются в кровь и распространяются по организму. Это приводит к изменению физико-химических свойств самой крови и нарушению иммунитета. У а-ПАВ есть способность накапливаться в органах. Например, в мозге оседает 1,9% общего количества а-ПАВ, попавших на незащищенную кожу, в печени — 0,6% и т. д. Они действуют подобно ядам: в легких вызывают гиперемию, эмфизему, в печени повреждают функцию клеток, что приводит к увеличению холестерина и усиливают явления атеросклероза в сосудах сердца и мозга, нарушает передачу нервных импульсов в центральной и периферической нервной системах.

Но этим не исчерпывается вредное действие фосфатов — они представляют собой большую угрозу для окружающей нас среды. Попадая после стирки вместе со сточными водами в водоемы, фосфаты принимаются действовать как удобрения. «Урожай» водорослей в водоемах начинает расти не по дням, а по часам. Водоросли, разлагаясь, выделяют в огромных количествах метан, аммиак, сероводород, которые уничтожают все живое в воде. Зарастание водоемов и засорение медленно текущих вод приводит к грубым нарушениям экосистем водоемов, ухудшению кислородного обмена в гидросфере и создают трудности в обеспечении населения питьевой водой. Еще и по этой причине во многих странах законодательно запретили применение фосфатных СМС.

Традиционным недостатком ПАВ является жесткость, выражающаяся в раздражении на коже, появлении сухости и состояния дискомфорта после использования шампуня или геля для душа.

Кожные покровы рук, соприкасаясь с активными химическими растворами стиральных порошков, становятся основным проводником проникновения опасных химических агентов в организм человека. А-ПАВ активно проникают даже через неповрежденную кожу рук и при содействии фосфатов, энзимов и хлора интенсивно ее обеззараживают. Восстановление нормальной жирности и влажности кожи происходит не ранее, чем через 3−4 часа, а при многократном применении в связи с накоплением вредного эффекта недостаток жирового покрытия кожи ощущается в течение двух суток. Барьерные функции кожных покровов снижаются, и создаются условия для интенсивного проникновения в организм не только а-ПАВ, но и любых токсичных соединений — бактериологических токсинов, тяжелых металлов и др. После нескольких стирок фосфатными порошками зачастую развиваются воспаления кожи — дерматиты. Запускается конвейер патологических иммунных реакций.

2.6 Анионные ПАВ

Анионных ПАВ из нефтехимического сырья (не более 2−5%)! Еще они обозначаются А-ПАВ. Это самые агрессивные из поверхностно-активных веществ. ПАВ способны накапливаться в органах. Они вызывают нарушения иммунитета, аллергию, поражение мозга, печени, почек, легких, разрушают живые клетки. Косвенно можно судить о наличии А-ПАВ в стиральном порошке по интенсивности пенообразования при стирке. Чем выше пена, тем выше концентрация А-ПАВ. Кроме того, ПАВ, полученные из нефтехимических источников, часто очень токсичны для водной среды и полностью не разлагаются.

2.7 Фосфаты

чистящий моющий средство вещество Фосфаты способствуют накоплению ПАВ на волокнах тканей и усиливают проникновение этих веществ через кожу, что приводит к усиленному обезжириванию кожных покровов и нарушению свойств крови. Даже 10-кратное полоскание в горячей воде полностью не освобождает от химикатов. Сильнее всего удерживают эти вещества шерстяные и хлопковые ткани (детские!). Небезопасные концентрации ПАВ сохраняются до четырех суток. Так создается очаг постоянной интоксикации внутри самого организма.

Но этим не исчерпывается вредное действие фосфатов — они представляют собой большую угрозу для окружающей нас среды. Фосфаты попадают в водоемы, способствуют усиленному образованию сине-зеленых водорослей, которые приводят к отравлениям, не вынашиванию беременности, врожденным травмам, активизируют развитие раковых клеток.

Практически во всех странах фосфаты запрещены, а у нас в России концентрация фосфатных добавок «запредельная» — до 50−60%. Те же фирмы, которые в своих странах выпускают бесфосфатные порошки, в России, под теми же торговыми марками производят порошки с фосфатами. А уж производители отечественных порошков о вреде фосфатов и слушать не хотят т.к. себестоимость бесфосфатного порошка вырастает процентов на 20.

2.8 Оптические отбеливатели

Это химикат, который обладает светоотражающим эффектом. Частицы оптического отбеливателя являются люминесцентными красителями и оказывают химическое воздействие на кожу, — это происходит постоянно, т.к. эти химикаты не выполаскиваются с ткани. Они оседают на ткани и, выделяя из спектра солнечного света ультрафиолетовые лучи, превращая их в синий, голубой или фиолетовый цвет, что и создает эффект белизны. Находясь на ткани, они могут оказать отрицательное воздействие на чувствительную кожу человека, вызвать раздражение и покраснение кожи. Кроме того, что они причиняют вред коже, они не улучшают качество стирки и не обладают дополнительным дезинфицирующим эффектом.

Хлорсодержащие отбеливатели и Активный кислород представляют опасность для живых организмов вследствие того, что является сильными окислителями. Хлор является причиной заболеваний сердечно-сосудистой системы, способствует возникновению атеросклероза, анемии, гипертонии, аллергических реакций. Он разрушает белки, отрицательно влияет на кожу и волосы, повышает риск заболевания раком.

2.9 Фталаты и синтетические отдушки

Фталат нужен, чтобы удерживать запах. Ароматы используются для того, чтобы перебить неприятный запах косметической «основы». Приблизительно 95% химикалий, содержащихся в ароматах, изготовляются из нефти. Они попадают в кровь, через легкие и не выводится из организма, а накапливается в нем.

2.10 Экологичные альтернативы

Хотя все ПАВ являются химически синтезированными, но в случае получения ПАВ из растительного сырья, они не оказывают агрессивного действия на организм человека и элементы окружающей среды.

Отличительным показателем экологического стирального порошка является то, что в его составе присутствуют только биологически разлагаемые ПАВ или экосурфактанты, полученные на основе взаимодействия глюкозы, получаемой из риса, картофеля или пшеницы, и жирных спиртов выделенных из рапсового, кокосового или пальмового масла. Нередко для создания экосурфактантов используют микроорганизмы: бактерии, дрожжи, грибы или компоненты мембран, присутствие которых способствует быстрому разложению ПАВ в природной среде.

Экологические стиральные порошки не содержат фосфатов, — во многих странах они просто запрещены специальными законами уже более 20 лет.

Вместо фосфатов экологические производители используют натрия дисиликат, который служит для умягчения воды и повышает эффективность стирки. Этот минерал добывается естественным образом, и присутствует на планете в огромных количествах (75% внешней земной коры состоит из силикатов). Именно поэтому экологическое производство не приводит к истощению и повреждению экосистемы.

Натрия дисиликат используется не только в качестве смягчителя, он также препятствует отложению солей на внутренних конструкциях стиральных машин. Наибольший эффект достигается при стирке порошком, который содержит от 15−55% натрия дисиликата.

Удачным дополнением, усиливающим моющее действие порошка, является цеолит — природный элемент вулканического происхождения. Цеолит «счищает» с поверхности ткани ворсинки, содержащие загрязнение, после чего одежда и белье приобретают гладкость, становятся приятными на ощупь.

Помимо перечисленных соединений в состав моющего средства могут входить вспомогательные добавки, повышающие его моющую способность, такие как карбоксиметилцеллюлоза, карбоксиметиловый крахмал, а также ферменты (энзимы), такие как протеазы, амилазы и липазы.

Карбоксиметилцеллюлоза добавляется с целью предотвратить повторное оседание частиц грязи из моющего раствора на поверхность ткани, а ферменты для быстрого удаления загрязнений белкового происхождения, такие как кровь, молоко, яйцо, какао.

Экологические стиральные порошки могут содержать энизмы, а могут и не иметь их в своём составе, в зависимости от вида порошка. В производстве энзимов для экологических стиральных порошков запрещено применение генно-модифицированных организмов.

Стиральными порошками, которые содержат энизмы, не следует стирать одежду из натуральных волокон: шерсть, шелк. В данном случае энизмы могут испортить вещь, разрушить структуру ткани.

Вместо агрессивных хлорсодержащих и оптических отбеливателей в составе экологического стирального порошка используются стабилизаторы пероксидных соединений и водорастворимые органические комплексообразователи.

Наиболее распространенный экологический отбеливатель — это натрия карбонат пероксид (относительно безопасное соединение для окружающей среды), которые бережно отбеливает ткань, не разрушая ее структуры. Поэтому экологические порошки можно использоваться для стрики цветной одежды и белья, не волнуясь о том, что ткань потеряет первоначальный цвет.

В составе экологических порошков вместо нефтехимических синтетических отдущек применяются экстракты — эфирные масла из семян, листьев, кожуры и других частей растений. Они либо напрямую используется в производстве либо перерабатывается, но при этом, особое внимание уделяется тому, чтобы при переработке был на 100% использован потенциал матушки-природы.

Как правило, в экологических стиральных порошках в качестве отдушки используются эфирные масла цитрусовых лимонен (Limonene), также применяется линалоол (Linalool) — вещество, которое содержится в эфирном масле кориандра, шалфея мускатного, лаванды, мяты перечной.

На самом деле аллергические реакции могут возникнуть, как от воздействия натурального, так и синтетического компонента, но практика показывает, что аллергические реакции проявляются гораздо реже при использовании экологических средств, чем при использовании продукции, основанной на нефтехимическом сырье.

Моющие средства заканчивают свой путь в водной среде (водоочистительные сооружения, реки, резервуары и т. д.), поэтому компании производители экологических моющих средств, следят за тем, чтобы их продукция разлагались быстро и полностью. Эковер (Ecover Бельгия), например, проводит испытания на полную биоразлагаемость всего продукта целиком, а не только ПАВ, которые являются лишь небольшой частью формулы средства.

В целом экологические чистящие и моющие средства отличается тем, что не содержат хлор, фосфаты, фталаты, парабены, синтетические ароматизаторы, оптические отбеливатели и др. потенциально опасные вещества. При этом современная экологическая продукция обеспечивает превосходные чистящие результаты и без этих сильных по воздействию ингредиентов. Состав экологических чистящих и моющих средств подобран таким образом, чтобы обеспечить высокие потребительские качества товара, его безвредность для человека и, одновременно, не причинить ущерба окружающей природной среде.

На сегодняшний день перед думающим человеком встает вопрос поиска натуральных повседневных средств для дома, личной гигиены и косметики. Каждый из нас может что-то изменить в наиболее важной части в этом мире — в своем доме. Можно освободиться от токсичных химикатов в вашем доме прямо сейчас. Можно быть информированным потребителем. Есть варианты, есть альтернативные средства, они выпускаются осознающими опасность компаниями и их продукции можно доверять.

Вот небольшой список компаний поддерживающих эко стандарты: Эковер (Ecover Бельгия), Sonette, Klar, Sodasan (Германия), Almawin; с некоторой натяжкой к ним можно также прибавить Frog, Frosh, Neon baby, LV. Это из того, что уже хоть как-то представлено в России.

К недостаткам экологических средств можно отнести только то, что они значительно дороже токсичных чистящих средств, но, это частично компенсируется их экономичностью в использовании. Плюс деньги поступают к ответственной компании, а не к крупному производителю, который добавляет фосфат в стиральный порошок, чтобы увеличить прибыль.

В конце концов, можно использовать те же народные средства, — вспомните, 50 лет назад наиболее токсичные химикаты даже еще и не существовали, а дома, все равно были чистыми.

3. Практическая часть

3.1 Изучение состава

Смотри приложение таблицу 1.

3.2 Определение рН растворов

Для определения рН растворов использовалась универсальная индикаторная бумага. Индикаторную бумагу опускали в растворы чистящих средств.

Смотри приложение таблица 2.

3.2 Влияние чистящих средств на лист растения

На лист растения по 2 капли наливали концентрированные растворы чистящих средств. Смотри приложение таблица 3.

3.3 Влияние чистящих средств на белок куриного яйца

В семь пробирок налили по 1 мл белка и добавили растворы чистящих средств. Смотри приложение таблица 4.

Выводы

· Сильно щелочную среду имеют: Domestos, Cif, Comet гель, Flash, Comet (порошок), Пемолюкс (порошок).

· Слабо кислую среду имеет Mr Muscle.

· Негативно повлияли на растения, следующие чистящие средства: Domestos, Cif, Mr Muscle, Comet гель, Flash.

· Изменений не произошло при применении порошков: Comet и Пемолюкс.

· При добавлении к белку чистящих средств: осадок выпал при добавлении Cif; произошло помутнение — Mr Muscle, Comet гель, Comet (порошок), Пемолюкс (порошок).

· Самым безопасным по составу является Пемолюкс; действию на белок — flash; действию на растительную клетку — порошки: Пемолюкс и Comet.

Рекомендации

1. При использовании чистящих средств необходимо пользоваться перчатками т.к. большинство средств имеют щелочную среду.

2. Лучше использовать чистящие порошки т.к. негативных изменений на листьях растений не произошло.

3. При выборе очищающих средств отдавайте предпочтение средствам с более простым составом, без красителей и ароматизаторов.

4. Обязательно обращайте внимание на то, что написано на этикетке и в инструкции, прилагающийся к очищающим средствам.

5. Храните средства бытовой химии в хорошо закрытых емкостях и в помещении, где обитатели дома бывают реже всего.

6. Берегите кожу от прямого контакта с агрессивными веществами, используя хозяйственные перчатки и защитные кремы.

7. Обязательно тщательно ополаскивайте или смывайте средства бытовой химии, чтобы не контактировать с оставшимися на предметах активными веществами.

8. Никогда не вдыхайте пары чистящих средств! Это опасно для здоровья!

9. Всегда храните средства в недосягаемом для детей месте.

10. Не допускайте попадания чистящих средств в глаза и на слизистые оболочки.

11. При случайном попадании немедленно промойте большим количеством воды и при необходимости обратитесь к врачебной помощи.

12. Категорически запрещается при чистке смешивать 2 вида чистящих средств. Это грозит выделением вредных газов и может привести к отравлению

13. Внимательно изучите способ применения чистящего средства — это предотвратит случайную порчу изделий или очищаемых поверхностей.

14. При чистке и удалении пятен не пользуйтесь острыми предметами, производите чистку при помощи специальных щеток или губок.

15. После применения средств тщательно с мылом вымойте руки.

Литература

1. www.newchemistry.ru О вреде чистящих и моющих средств

2. http://www.neuch.ru Поверхностно-активные вещества. Природные и синтетические. Их преимущества и недостатки

3. www.moyuwie.ru Влияние бытовой химии на здоровье

4. Ван Кревелен Д. В., Свойства и химическое строение полимеров, пер. с англ., М., 1976

5. http://www.rav.com.ua/С

Приложение 1

Таблица 1 Состав чистящих средств

Приложение 2

рН Domestos pH Cif

pH Mr Muscle рНComet гель рН Flash pH Comet (порошок)

рН Пемолюкс (порошок)

Приложение 3

Влияние чистящих средств на листья растений

Domestos Cif Mr Muscle

Comet гель Flash Comet (порошок) Пемолюкс (порошок) Влияние чистящих средств на белок куриного яйца