Влияние синтетических моющих средств на живые организмы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Влияние синтетических моющих средств на живые организмы

 

  

 

 

 

 

 

 

 

Оглавление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

В современном мире большое внимание уделяется проблемам загрязнения окружающей среды. Растет число промышленных производств: машиностроение, нефтехимия, металлургия и т.д. Большой процент загрязнений приходится на синтетические моющие средства, что связано с большими темпами развития их производства. Бытовая химия и моющие средства окружают нас повсюду: мы чистим зубы, моем руки, посуду, стираем белье. Реклама способствует широкому распространению различных моющих средств в быту. Представители фирм убеждают нас, что их продукция сама надежная, гарантируют безопасность и качество. Многие люди, руководствуясь рекламой, покупают дорогостоящие моющие средства, не обратив внимания на состав продукта, уверенные в том, что цена – признак качества.

В условиях постоянного увеличения количества моющих средств, поступающих в обращение, становится актуальным их изучение в целях выявления угрозы здоровью человека и окружающей среды.

Современный человек не представляет свою жизнь без синтетических моющих средств: мытье посуды, стирка белья, влажная уборка дома – во всех этих процессах используются самые различные средства. СМС, безусловно, облегчают труд человека, сокращают время уборки, но в то же время, отдушки, входящие в состав СМС, могут вызывать аллергические реакции и различные другие заболевания.

Человек в настоящее время не может обойтись без моющих средств, но проблема заключается в том, что, чем больше синтетические моющие средства внедряются в широкое использование, тем чаще появляются различные  заболевания кожи, аллергические реакции, расстройства органов пищеварения и др.

Исходя из данных наблюдений, можно выдвинуть гипотезу о том, что широкое использование СМС наносит вред здоровью человека и окружающей среде. Таким образом, формируется противоречие: с одной стороны моющие средства необходимы человеку, т.к. облегчают его жизнь, а с другой стороны они, возможно, наносят вред окружающей среде и состоянию здоровья человека.

Объектом моего исследования являются товары бытовой химии, предметом – моющие средства и их влияние на здоровье и экологию.

Целью моей работы является исследование состава моющих средств, используемых в быту, и их влияния на здоровье человека и экологию.

Задачи:

1. Дать определение синтетическим моющим средствам, рассмотреть их состав и классификацию.
2. Определить принцип действия моющих средств.
3. Выяснить, как проводится контроль качества СМС.
4. Выявить роль моющих средств в жизни человека.
5. Изучить влияние моющих средств на здоровье человека и экологию.

В своей работе я буду использовать следующие методы: изучение литературы, анализ, наблюдение, классификация, эксперимент, сравнение, моделирование и обобщение.

 

Глава 1

История возникновения моющих средств

По легенде первое мыло, самое простое моющее средство, было получено на Ближнем Востоке более 5000 лет назад. Поначалу оно использовалось главным образом для стирки и обработки язв и ран. Только с I века н. э. человек стал мыться с мылом.

В России мыло стали делать лишь во времена Петра I, и до середины XIX века им пользовалась только знать. Мыло было основным средством для стирки в течение последних двух столетий, и мало кто задумывался о его недостатках. Однако, они есть и весьма являются весьма существенными. Например, мыло в воде гидролизуется (частично разрушается), тем самым придавая раствору довольно высокую щелочность, что совершенно нежелательно для стирки вещей из шерсти или шелка. Кроме того, большое количество мыла (до 40%) расходуется на связывание имеющихся в воде солей жесткости. Магниевые и кальциевые соли, образующиеся при этом, осаждаются на ткани в процессе стирки, придавая ей жесткость и серый оттенок.

За последние десятилетия чрезвычайно расширился ассортимент тканей, появились стиральные машины, изменился сам процесс стирки. Следовательно, понадобились и новые моющие средства.

Первое синтетическое моющее средство появилось только в 1916 году. Изобретение немецкого химика Фрица Понтера предназначалось для промышленного использования. Бытовые синтетические моющие средства, менее вредные для рук, стали выпускать в 1935 году. С тех пор проводилось немало разработок, производство синтетических моющие средств стало важной неотъемлемой отраслью промышленности.  
Синтетические моющие средства (СМС) и их классификация

Моющие средства - детергенты - (англ. deterge - очищать) –  вещества, усиливающие моющее действие воды1.

Синтетические моющие средства – это многокомпонентные композиции различных органических и неорганических соединений, применяемые в водных растворах для интенсификации удаления загрязнений с различных твердых поверхностей: тканей, волокон, металлов, стекла, керамики. В более узком смысле под детергентами обычно понимают бытовые средства для стирки белья и одежды2.

Существует большое количество классификаций СМС по различным признакам. В основном, принято разделять моющие средства по следующим признакам3:

1. По значению рН4 моющие средства делят на: нейтральные, щелочные (слабощелочные, щелочные и сильнощелочные) и кислотные (слабокислотные, кислотные и сильнокислотные).
2. По виду моющего вещества разделяют на: мыла и синтетические моющие средства.
3. По консистенции СМС делят на: порошкообразные, жидкие и пастообразные.

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

1) Средства для стирки шерстяных и шелковых тканей (рН 7-8,5)

2) Средства универсального назначения (рН 9-9,5) – для тканей из смеси природных и синтетических волокон. Это самые распространенные СМС.

3) Средства для стирки  хлопчатобумажных и льняных тканей  (рН 10-11,5)

4) Средства для стирки  грубых и сильно загрязненных тканей.

5) средства для туалетных целей (жидкое мыло, шампунь для волос и т.д.).

6) Средства для мытья  посуды.

В зависимости от содержания рН СМС классифицируют на следующие группы:

1. Нейтральные моющие средства. Предназначены для удаления масляных, жировых и других загрязнений. Они, в отличие от кислотных и щелочных, не вызывают коррозию и химические ожоги, поэтому предпочтительнее использовать в первую очередь именно их, если они справляются с загрязнением.

2. Щелочные моющие и чистящие средства

Слабощелочные средства применяют для удаления «легких» масляных и жировых пятен. Более сложные жиры необходимо очищать с использованием среднещелочных средств. Для удаления тяжелых загрязнений используются сильнощелочные моющие средства, обладающие высокой коррозионной способностью и раздражительным действием для кожи и слизистой оболочки.

3. Кислотные моющие средства

Слабо- и среднекислотными средствами чистят загрязнения, содержащие ржавчину и минеральные отложения. Применяются на поверхностях, устойчивых к кислотам: фаянс, керамическая плитка и др. 
Сильнокислотные средства используют для борьбы с тяжелыми минеральными отложениями, которые встречаются промышленном оборудовании. Сильные кислоты вызывают коррозию.

Состав СМС5

Каждое моющее средство предназначено для определенного вида ткани. Например, хлопчатобумажные ткани устойчивы к воздействию щелочей, а шерстяные и шелковые ткани разрушаются в щелочном растворе. В основном, синтетические моющие средства включают в себя следующие компоненты:

1. ПАВ (поверхностно-активные вещества) – это кристаллические вещества (производные нефтепродуктов), растворимые в воде, составляющие основу моющего средства и определяющие его моющую способность. ПАВ способны снижать поверхностное натяжение воды.

Классификация поверхностно-активных веществ.

А) Анионоактивные (с отрицательно заряженными ионами).

Б) Катионоактивные (с положительно заряженными ионами). Используются для придания мягкости тканям и для дезинфекции.

В) Неионогенные (не распадаются в воде на ионы).

2. Энзимы (ферменты). Необходимы для устранения жировых и белковых загрязнений. Способны расщеплять белки на аминокислоты

3. Отбеливатели (химические и оптические) разрушают особо устойчивые загрязнения.

4. Алкилоламиды (стабилизаторы пены). Используются для предотвращения повторного осаждения частиц грязи на ткань. Чаще всего в роли этих веществ выступает карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ).

5. Силикаты натрия и калия и поликарбоксилаты вводятся в состав порошка для защиты стиральных машин от коррозии.

6. Красители и отдушки для придания соответствующего цвета и приятного запаха.

Таким образом, можно выделить 5 основных компонетов моющих средств:

1. ПАВ
2. Энзимы
3. Отбеливающие элементы
4. Вспомогательные вещества
5. Другие добавки (красители, отдушки, стабилизаторы и т.д.)

 

Принцип действия СМС

Как мы уже выяснили, в состав моющих средств входят поверхностно-активные вещества. Они и выполняют главную роль. ПАВ, связавшись с жиром, повышают его растворимость в воде. Одним концом (гидрофобным) молекула поверхностно-активного вещества захватывает жирную грязь, а другим (гидрофильным) соединяется с водой6. ПАВ образуют эмульсию – смесь из воды и жира, не позволяя ей снова осесть на волокно. 

Контроль качества СМС

CMC должны соответствовать  требованиям ГОСТа по внешнему виду: цвету, запаху, консистенции. Порошки должны быть однородными, белого или светло-желтого цвета полностью растворяться в воде, иметь установленную влажность. Хозяйственное мыло должно быть твердым, без неприятного запаха, не белеть и не коробиться при хранении, при разрезании не должно крошиться. В жидких CMC не должно быть расслаивания и осадка. Не допускаются запахи, связанные с недостаточной очисткой компонентов СМС (например, запах нефтепродуктов). Допускается слабый запах парфюмерных отдушек, если они добавлялись в СМС.

Кроме того, СМС оцениваются по лабораторным показателям: рН водного (1%-ного) раствора, содержание основных моющих ПАВ, содержание щелочных солей, влаги, оптических отбеливателей и др. Основным показателем качества синтетическим моющих средств, характеризующим его потребительскую ценность, является содержание спирторастворимых ПАВ. Всеми вышеперечисленными свойствами определяется моющая способность СМС.

Потребительская ценность СМС определяется следующими функциональными свойствами:

• Моющая способность – это показатель, определяющий способность моющего средства восстанавливать чистоту и белизну загрязненной поверхности. Ее определяют по степени восстановления белизны загрязненной ткани после одной или нескольких стирок в моющем растворе определенной консистенции.
• Пенообразующая способность – показатель, характеризующийся объемом или высотой столба пены, а также пеноустойчивостью, т. е. отношением первоначального объема пены через определенный промежуток времени после ее образования к ее объему пены.
• 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.
• Универсальность – пригодность моющих средств к проявлению основных свойств в различной среде.
• Безвредность
• Удобство использования

Итак, в главе первой мы познакомились с историей открытия моющих средств, с понятием синтетических моющих средств, рассмотрели их состав и классификацию. Мы узнали, что основной компонент моющего средства – это поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые и определяют моющую способность СМС. Нами были подробно рассмотрены 2 классификации синтетических моющих средств, а также принцип их действия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2

Роль моющих средств в жизни человека

Моющие средства в современном мире плотно вошли в бытовую жизнь человека, без этих средств человек уже с трудом может представить, как он будет справляться с рядом бытовых проблем. Современные моющие средства призваны справляться с самым широким спектром загрязнения, начиная от плиты, раковины, ванной комнаты, заканчивая мебелью, ковром и полом со специальным покрытием.  Современный человек не может уделять много времени на бытовую жизнь, поэтому моющие средства призваны быстро и эффективно удалить любой вид загрязнения с любой поверхности без особых материальных и временных затрат. Моющие средства – это незаменимый помощник для современного человека, который старается быстро и эффективно отмыть в своем доме пятна и грязь с различных поверхностей.

Так насколько часто и в какой мере люди используют синтетические средства? Могут ли они обойтись без них? Чтобы ответить на эти вопросы, я провела небольшое исследование - опрос. Анкета состояла из 2 вопросов7:

1. Как часто вы используете синтетические моющие средства (СМС): стиральные порошки, средства для мытья посуды и т.д.?
2. Можете ли вы в настоящее время обойтись без СМС, т.е. полностью или частично отказаться от них?

В анкетировании приняли участие 20 человек. 20 из 20 ответили, что используют СМС довольно часто. Большинство сказали, что не могут отказаться от их использования, т.к. СМС значительно упрощают и ускоряют процесс чистки. Некоторые ответили, что могли бы отказаться, но не без труда. Кроме того, некоторые респонденты рассказали, что иногда используют альтернативные варианты моющих средств (например, горчицу, кальцинированную соду, уксус и др.).

Все 100% опрошенных утверждают, что используют СМС очень часто. 50% респондентов (10 человек) на сегодняшний день не готовы отказаться от применения бытовой химии. 40% (8 человек)  ответили, что могут частично отказаться от использования СМС, но из них только 3 человека (т.е. 15% всех опрошенных) конкретно могут себе представить, чем их заменить.  Всего 10% участников анкетирования (2 человека) ответили, что вполне могут обойтись без бытовой химии. Данные опроса представлены в диаграмме: