Проект по химии. Сравнение свойств стирального порошка и мыла

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
Средняя образовательная школа № 102 г. Барнаула
Проект
Применение химии в жизни.
Сравнение свойств мыла и стирального порошка
Выполнила ученица
8 «Г» класса
Колесникова Анастасия
Руководитель проекта
Учитель химии
Зонова Валерия Юрьевна
Защита проекта
«__» __________ 2016
Оценка _____________
Барнаул, 2016
Содержание
Цели и задачи……………………………………………….. 3
Введение……………………………………………………… 4-14
Основная часть………………………………………………. 15-17
Вывод………………………………………………………... 18
Список литературы………………………………………… 19
Цель
Изучитить свойства мыла и стирального порошка.
Задачи
Доказать на опыте, что щелочь входит в состав стиральных порошков, твердого и жидкого мыла.
Что лучше подходит для тканей чувствительных к щелочи.
Как взаимодействует твердое и жидкое мыло и стиральный порошок с жесткой водой.
Введение
Сегодняшнюю жизнь трудно представить без химических продуктов. Каждый день мы используем: мыло, стиральный порошок, шампунь, моющие средства и т.д. Но мало кто знает из чего они состоят? Кто и когда изобрел? Давайте разберемся в этом.
Стиральный порошок
Стиральный порошок – это смесь большого числа химических компонентов. В состав стиральных порошков входят несколько различных компонентов: ПАВ* их доля – 15-25%, задача ПАВ состоит в смачивании загрязненной ткани моющим раствором и ослаблении связи загрязнения и ткани. Более того, ПАВ должны удерживать удаленные частички грязи в растворе, препятствуя их повторному осаждению на ткань.
Фосфаты устраняют жесткость воды, усиливая тем самым действие ПАВ и повышая эффективность стирального порошка. Кроме этого, фосфаты обеспечивают мягкость тканей после стирки и защищают спираль стиральной машины от накипи. Учитывая перечисленные выше функции фосфатов, можно сказать, что они являются наиболее важными компонентами моющего средства. К сожалению, фосфаты обладают одним недостатком – вредят окружающей среде, попадая в естественные водоемы. Альтернатива фосфатам – экологически безвредные цеолиты, но их нерастворимые в воде частички могут оставаться после стирки на ткани, делая ее грубой, или осаждаться в канализационных трубах, забивая их.
Еще одна группа веществ, усиливающих действие ПАВ, это щелочные компоненты (самыми простыми из них являются сода и жидкое стекло, которое на упаковке обозначают как силикат). Они способствуют повышению уровня pH (концентрация ионов водорода) в моющем растворе, усиливая эффективность удаления жирового загрязнения (за счет его омыления).
Оптический отбеливатель создает иллюзию белоснежности белья. Частички отбеливателя являются люминесцентными красителями, они осаждаются на ткани во время стирки. Поглощая из спектра падающего света ультрафиолетовые лучи, они пере излучают их в виде синего и голубого цвета, что и обеспечивает эффект белизны.
ПАВ* - поверхностно активные вещества.
На самом деле ткань белее не становится, это лишь радующий глаз оптический обман.
Кислородосодержащий (или химический) отбеливатель способствуют удалению пятен растительного происхождения (фрукты, вино, чай, трава), кроме этого отбеливает и освежает ткани. Кислородосодержащие отбеливатели эффективны при температуре выше 60 градусов Цельсия, потому что именно с этой температуры начинается интенсивное выделение активного кислорода.
Энзимы (или биодобавки, или ферменты) – это биологически активные вещества, которые способствуют удалению органического загрязнения. Щелочные протеазы расщепляют белковые загрязнения, амилазы – крахмальные, липазы – жировые. Энзимы целлюлозы освежают цвет и предотвращают появление катышков, кератиназы способствуют удалению остатков отвержденного белка. Как правило, в состав стирального порошка входит комбинация этих энзимов, и они усиливают действие друг друга. Порошок с энзимами – это хороший дорогой порошок. Большинство энзим эффективны при температуре 40-60 градусов Цельсия и лишь некоторые при 80 градусов Цельсия, поэтому использовать стиральный порошок с биодобавками при высокой температуре, просто бессмысленно.
Антиресорбенты удерживают загрязнения в растворе и не дают им повторно оседать на ткань.
Ароматизаторы и отдушки выполняют две функции: нейтрализуют неприятный запах, выделяющийся при стирке грязного белья, и придают свежесть выстиранному белью, если не считать привлекательность запаха при покупке этого порошка в магазине. На качество стирки они никоим образом не влияют.
А теперь немного истории.
Начало истории было положено 28-летним Фритцем Хенкелем.
Он получил продукт, в составе которого преобладал силикат натрия, ставший прародителем современного стирального порошка. 26 сентября 1876 года он вместе с партнерами основывал компании Henkel & Cie.  Первым продуктом, который был создан в стенах предприятия, становится стиральный порошок на основе силиката натрия. С появлением нового товара был применен новаторский подход для того времени – в то время аналогичные товары продавались только на развес, а порошок Хенкеля фасовался в удобные пакеты.
«Детище» Хенкеля очень быстро приобрело широкую популярность за счет низкой цены и, спустя два года, компания стала поставлять на рынок новый продукт под названием «Отбеливающая сода». Хенкель смог придать порошку отбеливающий эффект благодаря добавлению в него соды, при этом он остался весьма доступным по цене. С приходом в компанию сына Фритца Хенкеля Хьюго в 1905 году начались разработки в направлении создания порошка для автоматических стиральных машин. А в июне 1907 года появляется первый в мире порошок для стирки одежды в автоматических стиральных машинах, порошок назвали Persil.

Теперь у хозяек появилась возможность получить чистое, ослепительно белое белье после однократного кипячения, без утомительного застирывания и отбеливания. Во время Первой Мировой войны резко увеличилась потребность в моющих и чистящих средствах, в том числе и в стиральном порошке, но сырья не хватало. Тогда немецкие химики вновь совершили чудо, в 1916 г. Понтер изобрел стиральный порошок на синтетической основе. Это моющее средство планировали использовать в производстве и даже не предполагали, что его станут использовать в домах. Но в 1933 году компания «Procter & Gamble» произвела фурор в Америке благодаря синтетическому стиральному порошку «Dreft».

В России первый синтетический стиральный порошок появился на витринах магазинов в 1953 г и носил название «Новость».
Состав стирального порошка «Новость»
Компоненты Синтетическое моющие средство «новость».
ПАВ (сульфанол) 33%
Моноамилимиды 2%
Триполифосфат натрия 2%
Перборат натрия -
Силикат натрия -
Карбонат натрия (сода) -
Сульфат натрия 50%
Оптический отбеливатель 0,3%
Ароматическая отдушка 0,1-0.3%
Вода Остаток до 100%
После этого три четверти века технология производства стиральных порошков не претерпевала сильных изменений. Лишь с началом 2000-х годов в истории стирального порошка начался новый этап, связанный с созданием химических соединений. Сегодня стиральный порошок включает в себя вещества, уменьшающие поверхностное натяжение воды, щелочные добавки, анти сорбенты, компоненты, смягчающие воду, флуоресцирующие вещества для создания белизны, соединения натрия и калия для удаления загрязнений, а также отдушки.

В наше время появился первый стиральный порошок в жидком виде, который помимо всего прочего не создает пыли. Он быстро завоевал европейский рынок, а на других хоть и не приобрел такой широкой популярности, как обычный порошок, спрос на него за последнее десятилетие увеличился в несколько раз.

Мыло
Мыло — жидкий или твёрдый продукт, содержащий поверхностно-активные вещества, в соединении с водой используемое либо как косметическое средство — для очищения и ухода за кожей (туалетное мыло); либо как средство бытовой химии — моющего средства (мыло хозяйственное). В химическом отношении основным компонентом твёрдого мыла является смесь растворимых солей высших жирных кислот. Обычно это натриевые, реже — калиевые и аммониевые и соли таких кислот, как стеариновая, пальмитиновая, миристиновая, лауриновая и олеиновая.
Один из вариантов химического состава твёрдого мыла — C17H35COONa (жидкого — C17H35COOK).
Дополнительно в составе мыла могут быть и другие вещества, обладающие моющим действием, а также ароматизаторы, красители и порошки.
Немного истории.
Мыловарение
История мыловарения уходит «корнями» в глубокую древность и насчитывает около 5,5 тысяч лет. Но еще задолго до появления мыла, люди придумывали различные средства для очищения тела и стирки одежды. Египтяне изготавливали моющий раствор, добавляя в воду пчелиный воск. Древние галлы создавали мазь, используя золу букового дерева в сочетании с салом. Во времена Гомера древние греки натирали тело песком, соскребая тем самым грязь. Также, для стирки и мытья использовались различные растительные компоненты, например, мыльнянка, кора белого ореха, древесная зола.
По одной из легенд, первое мыло было изобретено древними шумерами ~ в 2500 году до н.э. Они получали мыльный раствор, смешивая воду с древесной золой, затем кипятили и растапливали в ней жир.
По другой легенде, история появления мыла берет свое начало в Древнем Египте около 6 тысяч лет назад. При раскопках в долине реки Нил, археологами были найдены папирусы, на которых описывались рецепты мыловарения.
Согласно еще одной легенде, латинское слово «sapo» произошло от названия горы Сапо в древнем Риме. По преданию, на этой горе совершались жертвоприношения богам. Животный жир, выделяющийся при сжигании жертвы, накапливался и смешивался с золой костра. Во время дождя смесь растопленного жира и золы стекала в реку Тибр, глина берега пропитывалась этой смесью и местные жители стали замечать, что в такой воде лучше отстирывается одежда. Подтверждением этой легенды служит мыловарня, и даже сохранившиеся куски мыла, найденные археологами при раскопках Помпеи. От латинского слова «sapo» со временем произошли итальянское «sapone», французское «savon» и английское «soap».
После падения Римской империи личной гигиене практически перестали уделять внимание. Это происходило из-за того, что мыло было ценным товаром и оставалось привилегией дворянства. Например, в Англии королевским указом Генриха IV даровалось одному из рыцарских орденов право мыться в бане с мылом, а королева Испании Изабелла Кастильская признавалась, что пользовалась мылом только перед свадьбой и при рождении детей. В XIII веке во Франции и Англии мыло производили только для высших слоев населения. Пользоваться мылом было престижно и богато. В XIV веке в Англии была создана Мыловаренная гильдия, членам которой запрещалось общаться с представителями других ремесел, т.к. члены гильдии могли раскрыть секреты мыловарения. И только к XVII веку в просвещенной Европе стали уделять личной гигиене должное внимание и по-настоящему научилась мыловарению.
В Англии в 1662 году был выдан первый патент на производство мыла.
В 1685 году французский физик Николас Леблан открыл заводской способ получения соды из соли, и это заменило дорогой поташˡ, тем самым изготовление мыла удешевилось.
В 1808 году французский химик Мишель Эжен Шеврель начал развивать химию жиров, это сделало производство мыла еще более доступным.
В начале XIX века ученый Пастер доказал, что соблюдать личную гигиену – жизненно важно. К концу XIX века наладилось промышленное производство мыла.
В дальнейшем развивались технологии производства, усовершенствовалось оборудование, упрощался процесс приготовления мыла и мылом стали пользоваться повсеместно. До недавнего времени мыло служило исключительно для соблюдения личной гигиены и в бытовых целях. И только когда стали особенно цениться вещи, сделанные своими руками, мыловарение стало популярным увлечением, приносящим, с одной стороны, много положительных эмоций, а с другой – натуральный продукт. В России история мыловарения насчитывает гораздо меньше веков, но ее не стоит забывать, и мы обязательно вернемся к ней в следующей статье.
Желаю вам новых успехов, продолжайте творить и составлять свою историю мыловарения!
Мыловарение России
Первые упоминания об изготовлении мыла на Руси уходят в далекий XV век. В это время некто Гаврила Ондреев завел «поварню мыльную с котлом мыльным и со всею поряднёю». В XVII веке изготовление мыла называлось не привычным для нас словом «мыловарение», а «поташным делом» или «поташным производством» - по названию вещества «поташ*». Умельцы изготавливали мыло из поташа и животных жиров, а для смягчения добавляли льняное масло. На Руси поташное производство было очень прибыльным и популярным делом, благодаря простой понятной технологии: срубленные деревья прямо в лесу сжигали в больших котлах и из заваренной золы, путем выпаривания, получали поташ. Поташ был основным экспортным продуктом, особенно у Костромских и Валдайских мастеров. Благодаря простой технологии, поташным делом занимались целые деревни. В 1659 году поташ был передан даже в царскую казну. Со временем, прибыльное и популярное поташное дело повлекло за собой массовую вырубку лесов и удорожание дров. Открытие французского физика Николаса Леблана в 1685 году - заводского способа получения соды из соли, заменившее поташ, стало настоящим спасением лесов. Этот способ изготовления нового щелочного вещества позаимствовали умельцы на Руси, тем самым во много раз удешевив процесс производства мыла. При Петре I промышленное мыловарение с применением соды стало налаживаться, но вплоть до середины XIX века таким мылом пользовалась исключительно знать. В конце XVIII века появилось несколько мыловаренных фабрик на территории Российской империи. Две из них были расположены в Московской губернии, еще одна в Твери, построенная в честь Гаврилы Ондреева, основавшего мыльную поварню в XV веке. А главным центром – производителем мыла стал город Шуя Ивановской области. Мыловарение здесь было древней и основной отраслью. Генрих Афанасьевич Брокар первым в России начал выпускать доступное для граждан мыло – по цене всего 1 копейка, а также фигурное мыло. Впоследствии фабрика называлась «Новая Заря», а с 2004 года и по сегодняшний день называется «Новая Заря – Nouvelle Etoile».В 1868 году создается «Невское стеариновое товарищество» (путем увеличения и усовершенствования Невского завода в Санкт-Петербурге), которое прославилось не только в России, но и во всем мире высоким качеством продукции. Различные товары предприятия получили 10 Гербов Российской Империи. Но настоящую славу Петербургским мыловарам принесло мыло «Нестор», получившее всемирное признание и известность, а также было отмечено золотой медалью на Всемирной выставке в Париже. В Первую мировую войну «Невское стеариновое товарищество» поставляло мыло, свечи и динамитный глицерин на фронт. После революции предприятие было «законсервировано». Возобновилось же производство только в 1925 году и такое мыло, как «Ленинград», «Нева» и «Петергоф» быстро полюбилось покупателям. Воронежский мыловаренный завод «Финист», основанный в 1891 году предпринимателем Н.А. Клочковым - единственный завод в России, который производит только мыло вот уже более 120 лет и действует до сих пор. Еще один старейшее предприятие России, на котором производят мыло - «Нижегородский масложировой комбинат», был основан в 1898 году. Особенно знаменито его мыло «Банное», выпущенное в 1934 году, а также хозяйственное мыло, пользующееся спросом до сих пор.

Поташ - вещество, получаемое из щелка (заваренной золы) путем выпаривания.
В современном мире, наряду с производством мыла в промышленных масштабах появились и небольшие частные мыловарни, где можно найти красивое и интересное мыло, ведь сейчас очень важна эстетическая составляющая и мыло перестало использоваться только в гигиенических целях. Но все-таки частные мыловарни встречаются редко, потому что все больше людей отдают предпочтение собственному изготовлению мыла, для многих это стало любимым делом, ведь когда мы самостоятельно варим мыло, нам открыт большой простор для творчества. Мы сами придумываем цвет, состав и форму будущему мылу, поэтому мыловарение сегодня так популярно!
Интересные факты о мыле
• Английский роль Генрих IV в 1399 году создал особый орден для привилегированных  особ.  Им была доступна невиданная для того времени роскошь – мыться в бане с мылом.
• Недоступность мыла в Средние века подтверждает тот факт, что даже королева Испании Изабелла смогла воспользоваться им всего два раза в своей жизни: при рождении и перед свадьбой.
• Чем мыло старее, тем оно лучше. Оказывается, мыло должно «дозревать» - чем дольше оно лежит после производства, тем будет лучше пениться и эффективнее  очищать кожу при использовании. 
• Самое дорогое в мире мыло стоит около 4 тысяч рублей за 100 грамм. Это COR SILVER SOAP, в состав которого входят частицы чистого серебра и 4 разных коллагена. 
• Остатки мыла – очень полезная в хозяйстве вещь. Во-первых, их можно использовать в качестве портняжных мелков – они оставляют отличную линию на ткани и легко стираются. Во-вторых, обмылок может помочь, если  стал плохо застегиваться замок-молния: его нужно просто натереть по всей длине мылом и потом вытереть сухой салфеткой. 
Привычные для нас вещи зачастую имеют очень интересную многовековую историю. И мыло - отличное тому подтверждение.
Начало формы
Конец формы

Основная часть
Ежедневно мы используем: мыло, стиральные порошки, шампуни, и т.д. Но не задумываемся об их химическом составе. Проведя несколько опытов, я попытаюсь доказать:
О наличие щелочи в веществах (в твердо и жидком мыле, в стиральном порошке).
Что больше подойдет для тканей чувствительных к щелочам (шерсть).
Рассмотрим все на опыте.
Опыт №1
Для этого понадобиться:
1.Растворы: твердого и жидкого мыла, стирального порошка;
2.Фенолфталеин (индикатор);
3.Три пробирки;

Разольем растворы по пробиркам( примерно 2 мл в каждой). В каждую пробирку добавим по 2 капли фенолфталеина.
Жесткая вода* — совокупность химических и физических свойств воды, связанных с содержанием в ней растворённых солей щёлочноземельных металлов, главным образом, кальция и магния (так называемых «солей жёсткости»).
Проведя опыт, было установлено что:
В первой пробирке раствор жидкого мыла. Количество щелочи минимальное (чуть-чуть розовой окраски наверху).
Во второй пробирке раствор стирального порошка. Раствор полностью окрасился в розовый цвет, что говорит о большом количестве щелочи.
В третьей пробирке раствор твердого мыла. Количество щелочи больше, чем в первой пробирке, но меньше, чем во второй.

Опыт №2
Для этого понадобиться:
1. Растворы: твердого и жидкого мыла, стирального порошка;
2.Жесткая вода*;
3. Три пробирки;
Проведя опыт, было установлено что:
При добавлении в жесткую воду раствор жидкого мыла, раствор обесцветился. Изначально раствор был персикого цвета, стал бледно желтым.
При добавлении в жесткую воду раствор твердого мыла, раствор твердого мыла изменил окраску, с мутно-бледно зеленого, на бледно голубой.
При добавлении в жесткую воду раствор стирального порошока, стиральный порошок остался на поверхности пробирки.

Вывод
На опыте №1 я доказала, что щелочь входит состав твердого и жидкого мыла, стирального порошка.
Если выбирать из твердого и жидкого мыла и стирального порошка, то больше всего для стирки тканей чувствительных к щелочам, подходит жидкое мыло. Совет: полоскать шерстяные вещи следует с водой с добавлением уксуса (уксус нейтрализует щелочь).
Твердое и жидкое мыло и стиральный порошок, взаимодействуют с жесткой водой по-разному. При добавлении в жесткую воду раствор жидкого мыла, раствор обесцветился. Изначально раствор был персикого цвета, стал бледно желтым. При добавлении в жесткую воду раствор твердого мыла, раствор твердого мыла изменил окраску, с мутно-бледно зеленого, на бледно голубой. При добавлении в жесткую воду раствор стирального порошка, стиральный порошок остался на поверхности пробирки.
Список литературы
http://milovar.pro/articles/soap-boiling/good_to_know/the_history_of_soap_making_in_russia/
http://mollenta.ru/articles/istoriya-poyavleniya-myila.php
http://milovar.pro/articles/soap-boiling/good_to_know/history_of_soap/
http://istoriz.ru/stiralnyj-poroshok-istoriya-izobreteniya.html
http://история-вещей.рф/byitovaya-himiya/stiralnyiy-poroshok.html
Многоликая химия Г.Д.Харлампович. М.: Просвещение, 1992.
Большая энциклопедия по химии. М.: Химия, 1988.
Органическая химия В.Г.Жиряков. М.: Химия, 1978.