презентацию `СМС`

«Надо, надо умываться
По утрам и вечерам
А немытым трубочистам
Стыд и срам!»
Происхождение мыла:
У древних людей существовал обычай (он сохранился кое-где и
теперь): готовясь к празднику, смазывать волосы растительным
или животным жиром. А в связи с печальными событиями, в дни
траура и горя, на голову сыпали золу. Очевидно, жир и зола
смешались – и образуется довольно неприятного вида корка. Но
если вытерпевшую столько невзгод голову опустить в воду и
потереть, то не только зола и жир, но и вся другая грязь немедленно
отмоется. Так случилось раз, другой. Люди заметили это. И, в конце
концов, решили, что приготовлять такую моющую смесь гораздо
удобнее в горшке, а не на своей голове. Но однажды посудина с
жиром и золой оказалась у огня, разогрелась, смесь в ней
закипела. Хозяйка, заметив это, испуганно отодвинула горшок.
А когда горшок остыл, поддела пальцем комочек варева, окунула руки
в воду, потерла ладонь о ладонь. На руках появились и чуть слышно
зашелестели, лопаясь, белые пузырьки. Вода их смывала, а вместе с
ними исчезла и грязь. Такими чистыми руки у древней хозяйки никогда
не были. Это родилось мыло.
Зарождение гигиены:
Согласно греческой
мифологии у бога
врачевания Асклепия были дочери Гигея
и Панацея. Панацея персонифицировалась
с исцелением, а Гигея – со здоровьем. От
имени
Гигея
произошло
слово
«гигиена». Гигиенические мировоззрения
греков
и
римлян составили основу
античного культа тела.
Понятие мыло
Мылом называют соли щелочных
металлов и высших жирных
кислот, преимущественно
стеариновой CH3(CH2)16COOH,
пальмитиновой CH3(CH2)14COOH,
олеиновой CH(CH2)7COOH .
Получение мыла:
Традиционно мыло получали расщеплением жиров щелочами, т.
е. для получения мыла нужны жиры и щелочи – вещества,
известные с древнейших времен. Гидроксид натрия (калия)
можно получить обменной реакцией между гашеной известью и
содой или поташом.
CaCO 3 = CaO + CO2
CaO + H2O = Ca (OH)2
Современный способ получения
В керамическом или стальном сосуде расплавте
70 грамм говяжьего и 30 грамм свиного жира, при
перемешивании порциями добавьте раствор 25 грамм
едкого натрия в 30 миллилитрах воды и грейте
смесь 30 минут на кипящей водяной ванне, добавляя
по мере испарения воду:
C3H8O6R3 + 3NaOH = 3RCOONa
жир
мыло
Добавте 100 миллилитров 20%-ного раствора
хлорида натрия и, нагревая смесь, добейтесь
появления пены. Снимите затвердевший при
охлаждении слой мыла и осторожно промойте
небольшим количеством холодной воды; завернув в
ткань, отожмите, тщательно разомните и, подогрев,
придайте желаемую форму.
Свойства мыла:
1.Химические:
-горение мыла в пламени спиртовки:
2C17H35COONa + 5O2 = 35CO2 + 35H2O + Na2CO3
- взаимодействие мыла с кислотами и солями:
RCOONa + HCI = RCOOH + NaCI
2RCOONa + CuSO4 = (RCOO)2Cu + Na2SO4
Моющий эффект
Моющий эффект обусловлен процессами,
происходящими на поверхности раствора, где в
связи со спецификой строения сосредоточены
молекулы мыла (такие вещества называют
поверхостно-активными – ПАВ). В воде мыла –
растворимые соли – диссоциируют на ионы:
RCOONa = RCOO– + Na+
Анион RCOO– состоит из: протяженного
гидрофобного углеводородного фрагмента –
«хвоста – R» и гидрофильной «головы – COO– »
Наличие «не любящего воду» фрагмента
приводит к тому, что в растворах мыло
существует
в виде макромолекулярных
образований – мицелл – совокупности
анионов, ориентированных гидрофобными
«хвостами» внутрь, а заряженными «головами»
наружу, где формируются слой из полярных
молекул воды – растворителя.
Физические:
-источник активности.
Молекулы поверхностного
слоя
любой жидкости
отличаются от расположенных в глубине тем, что
силы межмолекулярного сцепления действуют на них
практически только со стороны жидкости. В
результате появляется сила, стремящаяся втянуть
их в жидкость, а тем самым и сократить ее
поверхность, собрать жидкость в каплю. Вода
отличается большим по сравнению с другими
жидкостями поверхностным натяжением, потому что
она наиболее
полярная жидкость.
молекулы поверхностноактивных веществ.
Способность накапливаться на поверхности твердых тел и
жидкостей с образованием молекулярного слоя называют
поверхностной активностью. Мыло – типичное поверхностно –
активное вещество. Этим оно обязано сочетанию
гидрофобного хвостика с гидрофильной (любящей воду)
головой, то есть того, что с одной стороны объединяет его с
маслом, а с другой стороны – с водой. Поэтому «силуэт»
молекул мыла и других поверхностно – активных веществ
такой:
. Несмотря на простоту строения, поведение
молекул поверхностно-активных веществ различается большой
сложностью, заставляющей ученых вести горячие споры на
всемирных конгрессах, специально посвященных этим
веществам. Если частокол молекул обращен наружу хвостами
молекул, поверхность гидрофобна, если головами –
гидрофильна. Если над первым рядом выстраивается второй (с
обратной ориентацией), поверхность снова становится
гидрофильной. Но какова не была бы сложность «тактики» этих
молекул, она определяется древним правилом: подобное
растворяется в подобном.
Помощники мыла:
Раскрыв секреты мыла, ученые нашли
эффективные и экономичные средства
воздействия на отдельные стадии процесса
стирки.
К этим средствам, прежде всего, относятся
вспомогательные вещества, количество
которых в моющих препаратах очень
часто в 3 – 4 раза превышает содержание
самого поверхностно-активного вещества.
Они способны превратить почти любое
поверхностно – активное вещество в
первоклассное моющее средство.
Их можно разделить внутри группы:
щелочные соли, нейтральные соли и
органические вещества.
Синтетические моющие в-ва:
Следует отметить, что замена натрия на калий приводит
к изменению консистенции мыла. Из твердого оно
становится мягким или мазеобразным.
Ионы кальция и магния образуют с анионами тяжелых
карбоновых кислот малорастворимые соли. Этот процесс
можно выразить уравнениям:
2RCOONa + Ca(HCO3)2 = Ca(RCOO)2 + 2NaHCO3
2RCOONa + MgCl2 = Mg(RCOO)2 + 2NaCl
Поэтому при стирке белья в жесткой воде, содержащей
эти ионы, расход мыла повышается на 25...30%.
Малорастворимые соли кальция и магния оседают на
ткани, забивают поры и потому делают ткань грубой,
менее эластичной, с плохой воздухо- и
влагопроницаемостью.
. Для устранения вредных последствий жесткой воды в
мыла вводят натрийтрифосфат Na5P3O10. Анион P3O105связывает ионы Ca 2+ и Mg 2+ в прочные, но растворимые
в воде соединения. По существу они играют роль
смягчителя
воды. С этой же целью
натрийтрифосфат и другие полифосфатные анионы
добавляют и в стиральные порошки.
Производство СМС:
В настоящее время химическая промышленность
выпускает большое количество различных
синтетических моющих средств (стиральных
порошков). Наибольшее практическое значение
имеют
соединения, содержащие насыщенную
углеводородную цепь из 10...15 атомов углерода, так
или иначе связанную с сульфатной или сульфонатной
группой. Производство синтетических моющих
средств основано на дешевой сырьевой базе, а
точнее на продуктах переработки нефти и газа. Они,
как правило, не образуют малорастворимых в воде
солей кальция и магния.
Следовательно, многие из синтетических
моющих средств одинаково хорошо моют как в
мягкой, так и в жесткой воде.
Виды СМС:
Синтетические моющие средства обычно представляют
довольно сложную композицию, поскольку в них входят
различные добавки: оптические отбеливатели,
химические отбеливатели, ферменты, пенообразователи,
смягчители.
Оптические отбеливатели:
После нескольких стирок изделия
из белых тканей желтеют или сереют.
Для устранения появляющихся
оттенков и вводят в синтетические
моющие средства оптические
отбеливатели.
Их действие заключается в том,
что они поглощают ультрафиолетовый
свет (с длиной волны ~ 360 нм) и вновь
испускают поглощенную энергию путем
флуоресценции в синей области видимого
спектра (при 430...440 нм). Возникающее
при этом «посинение» изделия
компенсирует пожелтение и делает
изделие визуально более белым.
Химические отбеливатели:
При стирке тканей необходимо не только
удалить загрязнения, но
и разрушить
окрашенные
соединения. Часто
ими
являются природные красители от ягод
или
вин. Эту
функцию
выполняют
химические
отбеливатели.
Наиболее
распространенным отбеливателем является
перборат натрия. Его химическую формулу условно записывают в
виде
NaBO2·H2O2·3H2О. Из формулы видно, что
отбеливающим началом служит пероксид водорода, который
образуется в результате гидролиза пербората. Этот химический
отбеливатель эффективно действует при 70°C и выше.
Отбеливающие ферменты:
Пятна белковых веществ и крови трудно
отстирываются и плохо обесцвечиваются
химическими
отбеливателями. Для их
устранения применяют специальные ферменты,
которые вводят в качестве добавки к моющим
системам. Ферменты действуют при замачивании изделий в
холодной воде перед стиркой горячей водой. Однако они могут
быть эффективны и непосредственно в процессе стирки.
Пенообразователи:
Среди домохозяек бытует устаревшее
мнение, что для успешного отстирования
тканей
необходима
обильная
пена.
Однако это представление справедливо
лишь для порошков на основе мыла. В
случае синтетических моющих средств, прямой связи между
отстирывающей и пенообразующей способностью нет. Существуют
составы, которые обладают хорошими
отстирывающими
свойствами, но пены почти не дают. При использовании
стиральных машин обильная пена иногда и нежелательна.
Поэтому существуют пенообразователи на любой вкус. К
усилителям
относят аминоспирт
C11H23CONHCH2CH2OH.
Смягчители:
При стирке синтетическими моющими
средствами и последующей сушке изделия
из тканей (полотенца, пеленки и др. )
могут стать жесткими на ощупь. Для
ее устранения применяют смягчители.
Это достигается полосканием в воде с
добавкой специальных составов. Наиболее известными смягчителями
являются соединения четвертичных аммониевых оснований.
В состав смягчителей, которые выпускаются в виде раствора или
пасты, входят также оптические отбеливатели и отдушка. Стирка
и химическая чистка изделий из тканей являются химическими
процессами. Химик должен знать их условные обозначения, а также
допустимые температуры глажки и условия сушки.
Метод оценки надежности
химической продукции:
Цели разработки программ по оценке
безопасности потребительских товаров:
. Оценка надежности направлена в первую очередь на определение
потенциального
уровня
«опасности»
разрабатываемого
продукта. Безопасным считается тот продукт, который не относится к
«группе риска» и не является вредным для здоровья человека при
определенных условиях пользования, при этом прогнозируются
возможные несчастные случаи, вызванные неправильным
использованием этого продукта. Задачей производителя, с
возлагаемой на него ответственностью, является четкое
определение потенциального уровня «вредности» выпускаемого вида
продукции и выработка гарантий по безопасности этой
продукции при повседневном пользовании.
Успех такого подхода в решении проблемы выражается в низкой
частности серьезных случаев, вызванных воздействием ТБХ. Все
эти случаи и их причины регистрируются специальными группами
изучения несчастных случаев.
Виды организаций:
В настоящее время в этой области успешно функционируют две группы:
HASS в Великобритании (группа изучения бытовых несчастных случаев)
и PORS в Нидерландах. Со временем предполагается расширить
деятельность этих организаций в рамках Европейского Сообщества на базе
которого будет организована Всеевропейскя группа изучения несчастных
случаев, вызванных потребительскими товарами (EHZASS).
Статистика бытовых случаев также регулярно приводится в изданиях
Центров по контролю и регистрации случаев отравления.
Испытания и оценка результатов:
Безопасность химической продукции по отношению к здоровью
человека невозможно точно рассчитать без проведения
соответствующих опытов на животных. Благодаря одновременной
работе по программе оценки надежности продукта и его
разработки, количество опытов на животных можно
свести к минимуму. Если же информация поступает в
полном объеме, то необходимость в проведении некоторых
исследований полностью отпадает. Однако следует помнить, что
в ряде случаев проведение опытов на животных оговаривается
законом, и в этом случае они проводятся в обязательном
порядке. Согласно предлагаемому методу в первую очередь
проводятся опыты на животных на токсичность химического
вещества, его способность вызывать раздражение кожи и
аллергию. Результаты опытов в последствии ложатся в основу
дальнейшего исследования и используются как материал
для сравнительного анализа. Такая практика считается
лучшей лишь в том случае, если исследования ограничиваются
только условиями и уровнем потребления нового продукта.
Безопасность ингредиентов
входящих в состав ТБХ:
При разработке нового продукта должны использоваться
только те химические вещества, которые прошли
тщательную проверку на токсичность. Кроме того, при
оценке надежности должны выдаваться гарантии, что сырье и
сам процесс изготовления продукта не могут вызвать загрязнение
ингредиентов и конечного продукта.
Оценка ингредиентов на токсичность :
1. химический класс вещества;
2. физико-химические свойства;
3. данные по токсичности веществ со сходной химической
структурой;
4. возможные области применения (ориентация);
5. экспериментальные данные.
Этапы проверки ингредиента
на токсичность:
1. проверка на токсичность, вызывающая симптомы заболевания,
близкого к хроническому;
2. дополнительные исследования на мутагенность;
3. проверка на хроническую оральную интоксикацию;
4. проверка на склонность перерождения в рак;
5. проверка на возникновение возможных уродств;
6. проверка на воспроизводимость.