Сравнеие безопасности и эффективности некоторых популярных моющих средств Авторы: Научный руководитель:

Сравнеие безопасности и эффективности некоторых популярных моющих средств
Авторы: Арзяева Нина Валерьевна, Меняйло Екатерина Евгеньевна
Россия, Челябинская область, город Миасс, МБОУ «Лицей №6», 9 класс
Научный руководитель: Константинова И.В., учитель МБОУ «Лицей №6», г. Миасс
Проблема исследования:
Используя бытовую химию (в частности, моющие средства) ежедневно, мы редко
задумываемся над этим процессом, а зря: может, мы отравляем себя и наносим вред
окружающей среде.
Цель исследования:
Узнать, какие вещества, входящие в состав моющих и чистящих средств, могут нанести
вред здоровью человека и окружающей среде; каково их воздействие на живые
организмы; выявить экспериментально, какие моющие средства наиболее безопасны и
эффективны, предложить экологически безвредные и безопасные для здоровья человека
альтернативные средства уборки дома.
Методы и приемы исследования:
1. Анализ литературы по проблеме исследования.
2. Изучение сведений о химическом составе моющих и чистящих средств; выявление
самых опасных веществ, используемых в бытовой химии.
3. Опрос учащихся 8-10 классов по использованию бытовой химии в их жизни.
4. Определение рН наиболее популярных моющих средств с помощью индикаторов.
5. Точное определение рН выбранных моющих средств с помощью рН-метра.
6. Эксперимент по определению безопасности выбранных моющих средств (параметр
безопасности – полнота смыва с посуды и полнота прополаскивания ткани).
7. Эксперимент по определению эффективности выбранных моющих средств
(параметр эффективности – растворимость животного жира в моющем средстве).
8. Поиск альтернативных методов поддержания чистоты в доме.
1. Краткий обзор сведений о химическом составе моющих и чистящих
средств, их влиянии на здоровье человека и состояние окружающей среды
Состав моющих и чистящих веществ.
Стиральный порошок - от 5% до 15% анионные ПАВ, кислородосодержащий отбеливатель, фосфаты, менее 5%:
катионные ПАВ, ЭДТА и её соли, неионогенные ПАВ, поликарбоксилаты, оптические отбеливатели, энзимы,
ароматические добавки. Средство для мытья посуды - неионогенное ПАВ, полипропиленгликоль, хлорид натрия,
органический растворитель, специальный растворитель, гидроксид натрия , консервант, пропиленгликоль, красители,
отдушка. Средство для пола, раковин, ванн - вода, натрия гипохлорит, ПАВ, силикат натрия, парфюмерная композиция,
стабилизатор, краситель (средства для снятия ржавчины содержат кислоты – щавелевую, фосфорную, лимонную).
Средство для стекла, зеркал - ПАВ, триполифосфат натрия, изопропиловый спирт, нашатырный спирт, отдушка,
краситель, консервант. Освежитель воздуха - пропан, бутан, деионезированная вода, отдушка, <5% неионогенные ПАВ,
растворитель, эмульгатор, консервант, щелочь, минеральные соли.
Коротко о воздействии бытовой химии на организм человека.
Вышеперечисленные реагенты при постоянном применении способны вызвать у человека:
аллергические реакции (отдушки, ПАВы), бронхиальную астму или ее обострение
(отдушки, щелочи, кислоты, гипохлорит натрия, ПАВы), кожные проявления аллергии
(отдушки, щелочи, кислоты, гипохлорит натрия, ПАВы), выпадение волос (щелочи и
гипохлорит натрия), поражение слизистых оболочек(щелочи, кислоты, гипохлорит
натрия), провокацию развития рака (эмульгаторы, консерванты, красители,
ароматизаторы).
1
Коротко о воздействии бытовой химии на окружающую среду.
Вышеперечисленные реагенты, попадая в сточные воды, обезвреживаются на очистных
станциях лишь частично – в основном нейтрализуется содержание щелочей и кислот.
Остальные реагенты, попадая в природную воду, изменяют рН среды, нарушают
экологическое равновесие, отравляют и вызывают мутации живых организмов,
обитающих в воде, накапливаются в Мировом океане, приводя к смене химического
состава природной воды, и, следовательно, к изменению видового состава и вымиранию
живых организмов. Перемещаясь по пищевым цепям от организма к организму, аллергены
и канцерогены попадают в организм человека.
2. Экспериментальная часть
Цель: изучить, какой бытовой химией в основном пользуются семьи старшеклассников,
выделить наиболее часто используемые моющие средства, определить их среду с
помощью индикаторов и рН-метра, с помощью рН-метра измерить рН в процессе мытья
посуды и стирки для сравнения безопасности выбранных средств, сравнить
эффективность выбранных моющих средств (параметр – эмульгирование и адсорбция
животного жира).
Анализ результатов опроса.
По результатам опроса «Какой бытовой химией пользуются в вашей семье?» нами
установлено, что 100% опрошенных пользуются синтетическими моющими средствами.
Для эксперимента были выбраны самые популярные шесть моющих средств, наиболее
часто используемые в быту («Ariel», «Tide», «Миф», «Fairy», «AOS», «Amway»).
Эксперимент по определению рН моющих средств с помощью индикатора (лакмуса).
С помощью лакмусовой бумаги мы определили рН моющих средств, которые наиболее
популярны по результатам опроса.
Результат эксперимента.
Все моющие средства имеют щелочную среду, так как в щелочной среде расщепляются
жиры.
Точное измерение рН наиболее часто используемых средств в быту.
С помощью рН-метра мы определили рН 6 моющих средств, наиболее часто
используемых в быту по результатам опроса («Ariel», «Tide», «Миф», «Fairy», «AOS»,
«Amway»).
Результат эксперимента.
В ходе эксперимента мы выявили наиболее безопасные для здоровья человека моющие
средства с низким рН. Ими оказались: cредство для мытья посуды «Amway» ( рН= 7,50) и
стиральный порошок «Миф» (рН=11,26).
Сравнение безопасности моющих средств (динамика рН в процессе мытья посуды).
Чтобы моющие средства не попадали в организм человека, они должны хорошо
смываться с тарелок и ложек. Нашей целью было определить, насколько хорошо
смываются с посуды поверхностно-активные вещества, которые содержатся в наиболее
популярных моющих средствах: «Fairy», «AOS», «Amway». Моющее средство наносили
на лабораторный стакан, смывали под струей воды температуры +15*С и измеряли рН на
каждом из промежутков времени с помощью рН-метра.
Моющее
средство
в
чистом виде
Вода из под
крана
2 сек
5 сек
10 сек
30 сек
60 сек
(минута)
2
pH «Fairy»
pH «AOS»
pH «Amway»
8.50
7.90
7.50
7.70
7.70
7.70
8.63
8.12
8.19
8.37
7.85
7.92
8.27
7.69
7.71
8.22
7.64
7.60
8.15
7.61
7.53
Результат эксперимента.
Моющее средство «Fairy» не смывается даже через 1 минуту. Вряд ли кто-то промывает
каждую тарелку дольше. рН моющих средств «AOS», «Amway» через 10 секунд сравнялся
с рН водопроводной воды, что свидельствует о том, что средство полностью смылось
водой.
Сравнение безопасности моющих средств (динамика рН в процессе стирки).
Далее мы решили проверить, насколько хорошо смываются стиральные порошки. По
результатам опроса, наиболее популярны «Tide», «Миф», «Ariel».
Кусок хлопчатобумажной ткани помещали в раствор стирального порошка и промывали
под непрерывнной струей воды в течение одной минуты, температуру воды определяли с
помощью датчика температуры (мы решили, что число полосканий пропорционально
времени промывания под струей воды). Измеряли рН с помощью рН-метра через 15, 30,
60 секунд.
(t воды =30оС)
Концентрированный
раствор
стирального
средства (1:1 по массе)
pH «Tide»
11.61
pH «Миф»
11.26
pH «Ariel»
10.92
(t воды =45оС)
Концентрированный
раствор
стирального
средства (1:1 по массе)
pH «Tide»
11.61
pH «Миф»
11.26
pH «Ariel»
10.92
Вода из-под крана
15 сек
30 сек
60 сек
(минута)
8.10
8.10
8.10
10.77
10.93
10.86
10.27
10.05
10.39
9.31
9.11
9.67
Вода из-под крана
15 сек
30 сек
60 сек
(минута)
8.90
8.90
8.90
10.78
10.46
10.21
9.83
9.42
9.72
9.12
9.01
9.31
Результат эксперимента.
По результатам измерений видно, что самое безопасное средство для здоровья человека «Миф».
Сравнение эффективности моющих средств (адсорбция животного жира).
Эффективность моющего средства определяется его способностью эмульгировать и
адсорбировать жировые загрязнения. В шесть одинаковых контейнеров мы поместили
равные массы топленого сливочного масла, встряхивали, добавили одинаковые объемы
концентрированных растворов моющих средств (1:5 по массе), встряхивали в течение 3
мин., промывали холодной водой, опорожняли, высушивали и распыляли одинаковые
порции графитового порошка для выявления жировых остатков.
Результат эксперимента - «Tide» и «Fairy» более эффективны.
3.Выводы
В ходе эксперимента мы выяснили, что наиболее безопасны по выбранным параметрам
(начальное рН, быстрота смывания водой, адсорбция жира) средство для мытья посуды
«Amway» и стиральный порошок «Миф» (это не реклама!). Более эффективны средства с
высоким рН ( и более опасны для окружающей среды).
В результате исследования мы призываем аудиторию использовать для уборки
экологически чистые, проверенные народные средства и приводим их рецепты. Будьте
здоровы!
3