Слайд 2
CH2-OH | CH-OH | CH2-OH CH2-O-CO-C15H31 | CH-O-CO-C15H31 | CH2-O-CO-C15H31 C17H35СООNa CH3CH2COOCH3 Найдите среди предложенных формул формулу мыла.
Слайд 3
Вспомните, о каких недостатках мыла мы говорили с вами ранее? Какие виды пятен бывают на одежде? Когда человек начал использовать для своих нужд мыло?
Слайд 4
Первое СМС появилось только в 1916 году. Изобретение немецкого химика Фрица Понтера предназначалось только для промышленного использования. Бытовые СМС выпускаются с 1935 года, когда они стали менее вредными для кожи рук. 1. Понятие о СМС и моющем процессе. С тех пор разработан целый ряд СМС узкого назначения, а их производство – это важнейшая отрасль химической промышленности.
Слайд 5
Слайд 6
Не последнее место в списке бытовой химии занимают стиральные порошки. Стирка – самый трудоемкий процесс в нашем быту. А помощниками в стирке являются поверхностно-активные вещества (ПАВ).
Слайд 7
Поверхностно-активные вещества - это органические соединения, содержащие в молекулах одновременно две противоположные по свойствам группы: полярную (гидрофильную) и неполярную (гидрофобную).
Слайд 8
отрыв грязевых частиц от очищаемой поверхности, перевод нерастворимых в воде грязевых частиц в раствор, удержание этих плавающих частиц в моющем растворе, т.е. предотвращение ресорбции. Моющий процесс сводится к обеспечению 3 этапов:
Слайд 9
Первый и второй этапы стирки обеспечивают ПАВ. К наиболее эффективным ПАВ относятся алкилсульфаты – это натриевые соли эфиров серной кислоты с высшими спиртами RO-SO2-ONa, где R – предельный углеводородный радикал с 8-18 атомами углерода.
Слайд 10
1) получение сложного моноэфира серной кислоты и высшего спирта (например, цетилового) C16H33OH + H2SO4 → цетиловый конц. спирт серная к-та →C16H33O-SO2-OH + H2O цетилсерная к-та 2. Основные этапы производства ПАВ.
Слайд 11
2) нейтрализация полученного соединения щелочью C16H33O-SO2-OH+NaOH→ →C16H33O-SO2-ONa + H2O натриевая соль цетилсерной к-ты
Слайд 12
В целом производство ПАВ сводится к следующим этапам технологического процесса:
Слайд 13
3. Механизм действия ПАВ. Гидрофобный «хвостик» связывается с частицами грязи. Гидрофильная «головка» цепляется за воду, уменьшая ее поверхностное натяжение, тем самым, помогая воде лучше смачивать отмываемую поверхность и отрывать частицы загрязнений.
Слайд 14
Лабораторный опыт. Цель опыта: изучить взаимодействие жесткой воды с растворами мыла и стирального порошка. Перед вами 2 пробирки: в одной – мыльный раствор, в другой – раствор стирального порошка, а в колбочке – жесткая вода. Прилейте небольшое количество жесткой воды к растворам мыла и СМС, закройте пробкой и встряхните. Что вы наблюдаете? Как это можно объяснить?
Слайд 15
1) обладают в 10 раз большей моющей способностью, чем мыла, т.к. кислотный остаток серной кислоты лучше сорбируется частицами загрязнения, 2) не боятся жесткой и даже морской воды, т.к. кальциевые соли алкилсерной кислоты растворимы в воде. Характеристика ПАВ, используемых в СМС:
Слайд 16
4. Компоненты стиральных порошков и их функции. Фосфаты - уменьшают жесткость воды и увеличивают эффективность стирки. Полимеры – предотвращают ресорбцию. Силикаты – дополнительно защищают от коррозии. Перборат натрия – отбеливает. Оптический отбеливатель - маскирует пятна. Энзимы - способствуют расщеплению белковых и жировых пятен на одежде.
Слайд 17
5. Воздействие СМС на окружающую среду и организм человека. - ПАВ отрицательно влияют на качество подземных питьевых вод и само очищающую способность водоемов, на использующих эту воду флору и фауну, - водные растворы ПАВ дают стойкую пену, препятствуя аэрации и ухудшая тем самым биохимическую очистительную способность водоемов, - водные растворы ПАВ усиливают коррозию металлов, - проникая в организм, ПАВ способны вызвать грубые нарушения иммунитета, развитие аллергии, поражение мозга, печени, почек, легких, они способствуют возникновению злокачественных опухолей. ! ПАВ являются одними из наиболее распространенных загрязнителей объектов окружающей среды, прежде всего, водных ресурсов:
Слайд 18
Например, в Германии, Италии, Австрии, Норвегии, Швейцарии и Нидерландах применение фосфатных порошков запрещено законом. Во Франции, Великобритании, Испании содержание фосфатов в СМС строго регламентировано (не более 12%). ! Попадая после стирки вместе со сточными водами в водоемы, фосфаты принимаются действовать как удобрения. Водоросли начинают расти с неимоверной силой. Это приводит не только к засорению водоемов, но и к дефициту воды и кислорода, а, следовательно, и к гибели гидробионтов. В стиральных порошках, кроме ПАВ, используются фосфаты. На Западе уже более 10 лет назад отказались от применения порошков, содержащих фосфатные добавки.
Посмотреть все слайды
«Ах ты, гадкий, ах ты, грязный,
Неумытый поросёнок!
Ты чернее трубочиста,
Полюбуйся на себя:
У тебя на шее вакса,
У тебя под носом клякса,
У тебя такие руки,
Что сбежали даже брюки,
Даже брюки, даже брюки
Убежали от тебя…»
Найдите среди предложенных формул формулу мыла.
C 17 H 35 СООNa
CH 2 -O-CO-C 15 H 31
CH-O-CO-C 15 H 31
CH 2 -O-CO-C 15 H 31
CH 3 CH 2 COOCH 3
Когда человек начал использовать для своих нужд мыло?
Вспомните, о каких недостатках мыла мы говорили с вами ранее?
Какие виды пятен бывают на одежде?
Цели урока:
- Дать понятие о СМС и ПАВ,
- Рассмотреть их получение и механизм действия при стирке,
- Проанализировать влияние ПАВ и фосфатов на окружающую среду и здоровье человека.
1. Понятие о СМС и моющем процессе.
Первое СМС появилось только в 1916 году. Изобретение немецкого химика Фрица Понтера предназначалось только для промышленного использования. Бытовые СМС выпускаются с 1935 года, когда они стали менее вредными для кожи рук.
С тех пор разработан целый ряд СМС узкого назначения, а их производство – это важнейшая отрасль химической промышленности.
Не последнее место в списке бытовой химии занимают стиральные порошки.
Стирка – самый трудоемкий процесс в нашем быту. А помощниками в стирке являются поверхностно-активные вещества (ПАВ).
это органические соединения, содержащие в молекулах одновременно две противоположные по свойствам группы:
полярную (гидрофильную) и неполярную (гидрофобную).
Моющий процесс сводится
к обеспечению 3 этапов:
отрыв грязевых частиц от очищаемой поверхности,
перевод нерастворимых в воде грязевых частиц в раствор,
удержание этих плавающих
частиц в моющем растворе,
т.е. предотвращение
ресорбции.
Первый и второй этапы стирки обеспечивают ПАВ.
К наиболее эффективным ПАВ относятся алкилсульфаты – это натриевые соли эфиров серной кислоты с высшими спиртами
RO - SO 2 - ONa ,
где R – предельный углеводородный радикал с 8-18 атомами углерода.
2. Основные этапы производства ПАВ.
1) получение сложного моноэфира серной кислоты и высшего спирта
(например, цетилового)
C 16 H 33 OH + H 2 SO 4 →
цетиловый конц.
спирт серная к-та
→ C 16 H 33 O-SO 2 -OH + H 2 O
цетилсерная к-та
2) нейтрализация полученного
соединения щелочью
C 16 H 33 O-SO 2 -OH + NaOH →
→ C 16 H 33 O-SO 2 -ONa + H 2 O
натриевая соль
цетилсерной к-ты
3. Механизм действия ПАВ.
Гидрофобный «хвостик» связывается с частицами грязи. Гидрофильная «головка» цепляется за воду, уменьшая ее поверхностное натяжение, тем самым, помогая воде лучше смачивать отмываемую поверхность и отрывать частицы загрязнений.
Лабораторный опыт.
Цель опыта: изучить взаимодействие жесткой воды с растворами мыла и стирального порошка.
Перед вами 2 пробирки: в одной – мыльный раствор, в другой – раствор стирального порошка, а в колбочке – жесткая вода. Прилейте небольшое количество жесткой воды к растворам мыла и СМС, закройте пробкой и встряхните.
Что вы наблюдаете?
Как это можно объяснить?
Характеристика ПАВ, используемых в СМС:
1) обладают в 10 раз большей моющей способностью, чем мыла, т.к. кислотный остаток серной кислоты лучше сорбируется частицами загрязнения,
2) не боятся жесткой и даже морской воды, т.к. кальциевые соли алкилсерной кислоты растворимы в воде.
4. Компоненты стиральных порошков и их функции.
Фосфаты - уменьшают жесткость воды и увеличивают эффективность стирки.
Полимеры – предотвращают ресорбцию.
Силикаты – дополнительно защищают от коррозии.
Перборат натрия – отбеливает.
Оптический отбеливатель - маскирует пятна.
Энзимы - способствуют расщеплению белковых и жировых пятен на одежде.
5. Воздействие СМС на окружающую среду и организм человека.
ПАВ являются одними из наиболее распространенных загрязнителей объектов окружающей среды, прежде всего, водных ресурсов:
ПАВ отрицательно влияют на качество подземных питьевых вод и само очищающую способность водоемов, на использующих эту воду флору и фауну,
Водные растворы ПАВ дают стойкую пену, препятствуя аэрации и ухудшая тем самым биохимическую очистительную способность водоемов,
Водные растворы ПАВ усиливают коррозию металлов,
Проникая в организм, ПАВ способны вызвать грубые нарушения иммунитета, развитие аллергии, поражение мозга, печени, почек, легких, они способствуют возникновению злокачественных опухолей.
В стиральных порошках, кроме ПАВ, используются фосфаты.
На Западе уже более 10 лет назад отказались от применения порошков, содержащих фосфатные добавки.
Например, в Германии, Италии, Австрии, Норвегии, Швейцарии и Нидерландах применение фосфатных порошков запрещено законом. Во Франции, Великобритании, Испании содержание фосфатов в СМС строго регламентировано (не более 12%).
Попадая после стирки вместе со сточными водами в водоемы, фосфаты принимаются действовать как удобрения. Водоросли начинают расти с неимоверной силой. Это приводит не только к засорению водоемов, но и к дефициту воды и кислорода, а, следовательно, и к гибели гидробионтов.
Как вы думаете, что мы будем подразумевать
под понятием «СМС»?
Вспомните, какие вещества мы назвали ПАВ?
Каков механизм действия ПАВ?
Почему за 5000 тысяч лет своего существования мыло не оказало существенного воздействия на окружающую среду, а СМС менее чем за 100 лет оказали воздействие???
Домашнее задание:
учить понятия по конспекту.
«Да здравствует мыло душистое,
И полотенце пушистое,
И стиральный порошок…
Только не во вред мне и окружающей среде»
Спасибо за урок, всего доброго.
Описание презентации Презентация на тему: Синтетические моющие средства, порошки, по слайдам
Презентация на тему: Синтетические моющие средства, порошки, омыление, выпадение в осадок мылов, жиров
Синтетические моющие средства (СМС) — это жидкие, пастообразные и порошкообразные вещества, которые содержат поверхностно-активн ые вещества, а также другие органические и неорганические вещества, повышающие эффективность поверхностно-активн ых веществ.
Основное назначение моющих средств — удаление загрязнений с различных поверхностей. Загрязнения прочно удерживаются на них за счет физико-химических сил, не смачиваются водой и поэтому практически ею не смываются. Чтобы перевести загрязнения в раствор, следует сделать их гидрофильными (смачивающимися). Молекулы моющих веществ, адсорбируясь на грязевой частице, «притягивают» ее к воде, отрывают от поверхности препятствуют обратному прилипанию и слипанию частиц между собой. Таким образом, частицы переходят в раствор. Так как раствор поверхностно-активных веществ лучше смачивает поверхности, он проникает в мельчайшие поры и разрушает крупные частицы загрязнений. Жировые мыла обладают некоторыми недостатками. Моющее действие их проявляется лишь в щелочной среде, с кальциевыми и магниевыми солями, содержащимися в жесткой воде, они образуют липкие нерастворимые соли, оседающие на ткани и загрязняющие их. Щелочи, содержащиеся в мыле, ослабляют прочность шерстяных и шелковых тканей, а также тканей из полиэфирных волокон, особенно при повышенной температуре, а также могут изменять окраску тканей.
Кроме того, жировое сырье для мыл является дефицитным пищевым продуктом. Все это обусловливает актуальность развития производства и применения синтетических моющих средств, которые обладают следующими преимуществами: 1. Производство СМС основано на дешевой сырьевой базе — продуктах переработки нефти и газа. Расчеты показывают, что затраты на выработку СМС составляют не более 65 -7 О% от затрат на выработку 47%-ного хозяйственного мыла. Осуществление широкой программы производства синтетических моющих средств дает возможность высвободить большое количество пищевых жиров. 2. Синтетические моющие средства не взаимодействуют с солями жесткой воды или при взаимодействии дают легко удаляющиеся с ткани соединения. Многие из СМС одинаково хорошо моют в мягкой, жесткой, а некоторые даже в морской воде. 3. Синтетические моющие вещества в зависимости от их состава могут хорошо отмывать ткани не только в щелочной среде, но и в нейтральной, и в кислой. 4. СМС проявляют моющее действие не только в горячей воде, но и в воде сравнительно низкой температуры, что очень важно при стирке изделий из химических волокон и т. д.
Все синтетические моющие средства являются органическими соединениями. Они имеют односторонне расположенную углеводородную цепь и группу, участвующую в реакциях. Основной составной частью СМС являются органические поверхностно-активные вещества, обладающие смачивающей, эмульгирующей, пептизирующей и пенообразующей способностью. Совокупность этих свойств обусловливает их моющее действие. ПАВ, используемые для производства СМС, разделяются на ионогенные, диссоциирующие в водных растворах на ионы, и неионогенные. Наиболее распространены анионоактивные вещества (алкилсульфаты, алкилсульфонаты и алкиларилсульфонаты), которые распадаются в водных растворах на анионы (более крупные отрицательно заряженные частицы) и катионы (мелкие положительно заряженные ионы, как правило, натрия или калия). Большие по размеру анионы обеспечивают поверхностно-активные свойства. Все анионоактивные ПАВ представляют собой кристаллические вещества, растворимые в воде. Содержание их в СМС составляет от 10 до 40%. Разработаны также новые синтетические поверхностно-активные вещества амфотерного характера. Они перспективны для производства моющих средств, но пока дороги и еще очень мало распространены. Для усиления моющего эффекта поверхностно-активных веществ в состав синтетических моющих средств вводят щелочные и нейтральные электролиты, алкилоламиды, карбоксиметилцеллюлозу и др. Полезными добавками являются отбеливающие вещества (перекисные соли, оптические отбеливатели). В отдельные виды СМС вводят антистатики, энзимы, подкрахмаливающие вещества и пр.
В современных СМС используют поверхностно-активные вещества, которые имеют степень биоразложения не менее 90%: алкилсульфонаты, алкансульфонаты с высокой моющей способностью и высокой биоразлагаемостью, олефинсульфонаты, обладающие хорошим моющим действием, в том числе в жесткой воде, что особенно важно для бесфосфатных моющих средств, и др. Алкилсульфаты в зависимости от строения молекул делят на первичные и вторичные. Первичные сульфаты представляют собой продукты переработки природных жирных кислот; вторичные сульфаты — продукты переработки нефти. Алкилсульфонаты представляют собой натриевые соли сульфокислот жирного ряда. Основным исходным сырьем для их получения являются парафиновые углеводороды нефти. Алкилсульфонаты применяют преимущественно в смеси с другими моющими веществами, так как они обладают меньшей моющей способностью, чем алкилсульфаты. Алкиларилсульфонаты — натриевые соли алкиларилсульфокислот, получаемых сульфированием алкилированного бензола. Исходным сырьем для них служат керосиновые фракции нефти. Серьезным недостатком всех бензольных производных моющих веществ является их трудная биоусвояемость. Более половины всех СМС изготовляют на основе алкиларилсульфонатов.
Электролиты улучшают эффект стирки и усиливают поверхностную активность моющих средств. Они разрушают жировые загрязнения, смягчают воду и улучшают моющее действие синтетических моющих средств, благодаря чему уменьшается их расход. В порошки, предназначенные для стирки хлопчатобумажных и льняных изделий, добавляют в большом количестве соду и полифосфат натрия, для стирки шерстяных и шелковых тканей- нейтральные электролиты (сульфат натрия и др.). В порошки универсального назначения добавляют полифосфаты с целью создания оптимальной щелочной среды. Однако эти добавки разрушают и белковые вещества (шерсть, шелк), вредно влияют на окружающую среду. Их постепенно заменяют на нейтральные добавки — цеолиты. Алкилоламиды являются стабилизаторами пены, их вводят в СМС в количестве 1 -3%. Они существенно повышают эффективность синтетических моющих средств, усиливая устойчивость пены, суспензируя загрязнения и предотвращая их осаждение на ткани. Введение их в состав моющих средств снижает содержание активного моющего вещества. Их не применяют, однако, для СМС, предназначенных для стирки в стиральных машинах, в которых сильное пенообразование затрудняет их функционирование. В СМС вводят также нейтральные соли- сульфат и фосфат натрия. Сульфат натрия используется для улучшения сыпучести порошка и растворимости его в воде, увеличивает моющую способность моющих средств, ор входит во все виды СМС. Моющие средства содержат также до 30% фосфорных солей — тринатрийфосфатов и полифосфатов для снижения щелочности моющих растворов до р. Н=7. В состав СМС для льняных и хлопчатобумажных тканей вводят карбоксиметилцеллюлозу (натриевая соль простого эфира целлюлозы и гликолевой кислоты). Она предотвращает повторное осаждение загрязнений на поверхность хлопчатобумажных тканей. Для предотвращения ресорбции грязи на шерстяных и шелковых тканях в СМС добавляют поливинилпирролидон. Среди неионогенных поверхностно-активных веществ наиболее известны препараты ОП, представляющие собой продукты конденсации жирных кислот (или спиртов) с окисью этилена. Их применяют преимущественно в текстильном производстве при обработке волокон и тканей и лишь частично в производстве бытовых моющих средств. Препараты ОП применяют для изготовления жидких моющих средств в смеси с другими веществами. Они характеризуются хорошей смачивающей, но недостаточной пенообразующей способностью, представляют собой маслообразную жидкость коричневого цвета.
Для сохранения белизны изделий белого цвета в состав СМС вводят химические и физические (оптические) отбеливатели. Из химических отбеливателей, которые используют в СМС для льняных и хлопчатобумажных тканей, обычно применяют соли перекисных кислот (персоли). При температуре моющего раствора свыше 60 С это вещество гидролизуется, выделяя атомарный кислород, который и является отбеливающим и дезинфицирующим агентом. Современные моющие средства содержат специальные биодобавки для удаления загрязнений жирового происхождения и белковых веществ, содержащих протеин (следы крови, яичного белка, молока) — ферменты (энзимы). В последнее время признано целесообразным введение в состав синтетических моющих средств в качестве добавки хозяйственного мыла, которое стабилизирует пенообразование и улучшает моющее действие. В состав СМС для стирки синтетических волокон иногда дополнительно вводят антистатики, которые снимают заряды статического электричества. В качестве антистатиков обычно используют неионогенные и катионоактивные поверхностно-активные вещества. Неприятный запах в порошкообразных СМС, особенно содержащих ферменты, устраняется введением отдушек, например, парфюмерные отдушки с использованием недорогих эфирных масел с запахом свежести, цитрусовых или цветочных ароматов. В качестве дезинфицирующих добавок чаще всего применяются вещества, обладающие противогрибковым, бактерицидным или бактериостатическим действием. Применение красителей в составе СМС основано на оптическом эффекте, поскольку красители адсорбируются на поверхности тканей без химического воздействия на ткань. Для этой цели используют ультрамарин, индиго, синтетические органические пигменты. При этом ткань приобретает большую белизну и яркость за счет голубого оттенка.
В зависимости от назначения бытовые синтетические моющие средства делят на следующие основные виды: 1) средства для стирки шерстяных и шелковых тканей; 2) средства универсального назначения для стирки разнообразных тканей, в том числе из химических волокон; 3) средства для стирки хлопчатобумажных и льняных тканей; 4) средства для стирки грубых и сильно загрязненных тканей, в частности спецодежды; 5) средства для туалетных целей (шампуни для мытья волос, жидкие мыла и т. п.); 6) средства для мытья посуды, инвентаря, домашней утвари и др.
Омыление жиров идет постепенно, так что при омылении тристеарина получается сначала дистеарин, затем моностеарин и, наконец, глицерин и стеариновая кислота. Катализаторами омыления жиров являются сульфокислоты, получаемые сульфированием смеси непредельных жирных кислот с ароматическими углеводородами. В семенах клещевины находится особый энзим – липаза, обладающий способностью ускорять омыление жиров. Использование липазы для каталитического омыления жиров широко применяется в технике.
Омыление жиров может протекать и в присутствии серной кислоты (кислотное омыление). При этом получаются глицерин и высшие карбоновые кислоты. Последние действием щелочи или соды переводят в мыла. Исходным сырьем для получения мыла служат растительные масла (подсолнечное, хлопковое и др.), животные жиры, а также гидроксид натрия или кальцинированная сода. Растительные масла предварительно подвергаются гидрогенизации, т. е. их превращают в твердые жиры. Применяются также заменители жиров — синтетические карбоновые жирные кислоты с большой молекулярной массой. Производство мыла требует больших количеств сырья, поэтому поставлена задача получения мыла из непищевых продуктов. Необходимые для производства мыла карбоновые кислоты получают окислением парафина. Нейтрализацией кислот, содержащих от 10 до 16 углеродных атомов в молекуле, получают туалетное мыло, а из кислот, содержащих от 17 до 21 атома углерода, — хозяйственное мыло и мыло для технических целей. Как синтетическое мыло, так и мыло, получаемое из жиров, плохо моет в жесткой воде. Поэтому наряду с мылом из синтетических кислот производят моющие средства из других видов сырья, например из алкилсульфатов — солей сложных эфиров высших спиртов и серной кислоты.
В последнее время наметилась тенденция увеличения производства синтетических моющих средств комбинированного действия, обеспечивающих, помимо стирки, дезинфекцию, подкрашивание, умягчение, антистатическое действие. С каждым годом возрастает также выпуск синтетических моющих средств, содержащих ферменты, облегчающие удаление белковых загрязнений (средства с биоэффектом). В последние годы производство синтетических моющих средств (СМС) в мире стало исчисляться уже десятками миллионов тонн в год. Однако их большую часть (70%) потребляют только жители наиболее развитых стран, составляющие всего около 20%. Около 70% потребляемых населением СМС расходуется на так называемую общую стирку (в США и Англии ее называют “тяжелой”), которая производится раз в 3 -7 дней. Эту стирку, при которой стирают постельное, столовое и нательное белье, проводят чаще всего в стиральных машинах. Около 20% СМС расходуется на “легкую” стирку малозагрязненных изделий из тонких тканей вручную в теплой воде. СМС для легкой стирки не должны оказывать раздражающего действия на кожу рук, должны создавать обильную пену и хорошо стирать при температуре воды 25 -45 С. В Республике Беларусь производство синтетических моющих средств также характеризуется довольно широким ассортиментом и высокими потребительскими качествами. При этом наблюдается тенденция увеличения производства СМС
Презентация по слайдам
Текст слайда: Цели урока: Дать понятие о СМС и ПАВ, Рассмотреть их получение и механизм действия при стирке, Проанализировать влияние ПАВ и фосфатов на окружающую среду и здоровье человека.
Текст слайда: CH2-OH | CH-OH | CH2-OH CH2-O-CO-C15H31 | CH-O-CO-C15H31 | CH2-O-CO-C15H31 C17H35СООNa CH3CH2COOCH3 Найдите среди предложенных формул формулу мыла.
Текст слайда: Вспомните, о каких недостатках мыла мы говорили с вами ранее? Какие виды пятен бывают на одежде? Когда человек начал использовать для своих нужд мыло?
Текст слайда: Первое СМС появилось только в 1916 году. Изобретение немецкого химика Фрица Понтера предназначалось только для промышленного использования. Бытовые СМС выпускаются с 1935 года, когда они стали менее вредными для кожи рук. 1. Понятие о СМС и моющем процессе. С тех пор разработан целый ряд СМС узкого назначения, а их производство – это важнейшая отрасль химической промышленности.
Текст слайда:
Текст слайда: Не последнее место в списке бытовой химии занимают стиральные порошки. Стирка – самый трудоемкий процесс в нашем быту. А помощниками в стирке являются поверхностно-активные вещества (ПАВ).
Текст слайда: это органические соединения, содержащие в молекулах одновременно две противоположные по свойствам группы: полярную (гидрофильную) и неполярную (гидрофобную).
Текст слайда: отрыв грязевых частиц от очищаемой поверхности, перевод нерастворимых в воде грязевых частиц в раствор, удержание этих плавающих частиц в моющем растворе, т.е. предотвращение ресорбции. Моющий процесс сводится к обеспечению 3 этапов:
Текст слайда: Первый и второй этапы стирки обеспечивают ПАВ. К наиболее эффективным ПАВ относятся алкилсульфаты – это натриевые соли эфиров серной кислоты с высшими спиртами RO-SO2-ONa, где R – предельный углеводородный радикал с 8-18 атомами углерода.
Слайд №10
Текст слайда: 1) получение сложного моноэфира серной кислоты и высшего спирта (например, цетилового) C16H33OH + H2SO4 → цетиловый конц. спирт серная к-та → C16H33O-SO2-OH + H2O цетилсерная к-та 2. Основные этапы производства ПАВ.
Слайд №11
Текст слайда: 2) нейтрализация полученного соединения щелочью C16H33O-SO2-OH + NaOH → → C16H33O-SO2-ONa + H2O натриевая соль цетилсерной к-ты
Слайд №12
Текст слайда: В целом производство ПАВ сводится к следующим этапам технологического процесса:
Слайд №13
Текст слайда: 3. Механизм действия ПАВ. Гидрофобный «хвостик» связывается с частицами грязи. Гидрофильная «головка» цепляется за воду, уменьшая ее поверхностное натяжение, тем самым, помогая воде лучше смачивать отмываемую поверхность и отрывать частицы загрязнений.
Слайд №14
Текст слайда: Лабораторный опыт. Цель опыта: изучить взаимодействие жесткой воды с растворами мыла и стирального порошка. Перед вами 2 пробирки: в одной – мыльный раствор, в другой – раствор стирального порошка, а в колбочке – жесткая вода. Прилейте небольшое количество жесткой воды к растворам мыла и СМС, закройте пробкой и встряхните. Что вы наблюдаете? Как это можно объяснить?
Слайд №15
Текст слайда: 1) обладают в 10 раз большей моющей способностью, чем мыла, т.к. кислотный остаток серной кислоты лучше сорбируется частицами загрязнения, 2) не боятся жесткой и даже морской воды, т.к. кальциевые соли алкилсерной кислоты растворимы в воде. Характеристика ПАВ, используемых в СМС:
Слайд №16
Текст слайда: 4. Компоненты стиральных порошков и их функции. Фосфаты - уменьшают жесткость воды и увеличивают эффективность стирки. Полимеры – предотвращают ресорбцию. Силикаты – дополнительно защищают от коррозии. Перборат натрия – отбеливает. Оптический отбеливатель - маскирует пятна. Энзимы - способствуют расщеплению белковых и жировых пятен на одежде.
Слайд №17
Текст слайда: 5. Воздействие СМС на окружающую среду и организм человека. - ПАВ отрицательно влияют на качество подземных питьевых вод и само очищающую способность водоемов, на использующих эту воду флору и фауну, - водные растворы ПАВ дают стойкую пену, препятствуя аэрации и ухудшая тем самым биохимическую очистительную способность водоемов, - водные растворы ПАВ усиливают коррозию металлов, - проникая в организм, ПАВ способны вызвать грубые нарушения иммунитета, развитие аллергии, поражение мозга, печени, почек, легких, они способствуют возникновению злокачественных опухолей. ПАВ являются одними из наиболее распространенных загрязнителей объектов окружающей среды, прежде всего, водных ресурсов:
Слайд №18
Текст слайда: Например, в Германии, Италии, Австрии, Норвегии, Швейцарии и Нидерландах применение фосфатных порошков запрещено законом. Во Франции, Великобритании, Испании содержание фосфатов в СМС строго регламентировано (не более 12%). Попадая после стирки вместе со сточными водами в водоемы, фосфаты принимаются действовать как удобрения. Водоросли начинают расти с неимоверной силой. Это приводит не только к засорению водоемов, но и к дефициту воды и кислорода, а, следовательно, и к гибели гидробионтов. В стиральных порошках, кроме ПАВ, используются фосфаты. На Западе уже более 10 лет назад отказались от применения порошков, содержащих фосфатные добавки.
Слайд 1
«Ах ты, гадкий, ах ты, грязный, Неумытый поросёнок! Ты чернее трубочиста, Полюбуйся на себя: У тебя на шее вакса, У тебя под носом клякса, У тебя такие руки, Что сбежали даже брюки, Даже брюки, даже брюки Убежали от тебя…»
Слайд 2
CH2-OH | CH-OH | CH2-OH
CH2-O-CO-C15H31 | CH-O-CO-C15H31 | CH2-O-CO-C15H31
C17H35СООNa CH3CH2COOCH3
Найдите среди предложенных формул формулу мыла.
Слайд 3
Вспомните, о каких недостатках мыла мы говорили с вами ранее?
Какие виды пятен бывают на одежде?
Когда человек начал использовать для своих нужд мыло?
Слайд 4
Цели урока: Дать понятие о СМС и ПАВ, Рассмотреть их получение и механизм действия при стирке, Проанализировать влияние ПАВ и фосфатов на окружающую среду и здоровье человека.
Синтетические моющие средства.
Слайд 5
Первое СМС появилось только в 1916 году. Изобретение немецкого химика Фрица Понтера предназначалось только для промышленного использования. Бытовые СМС выпускаются с 1935 года, когда они стали менее вредными для кожи рук.
1. Понятие о СМС и моющем процессе.
С тех пор разработан целый ряд СМС узкого назначения, а их производство – это важнейшая отрасль химической промышленности.
Слайд 7
Не последнее место в списке бытовой химии занимают стиральные порошки.
Стирка – самый трудоемкий процесс в нашем быту. А помощниками в стирке являются поверхностно-активные вещества (ПАВ).
Слайд 9
отрыв грязевых частиц от очищаемой поверхности, перевод нерастворимых в воде грязевых частиц в раствор, удержание этих плавающих частиц в моющем растворе, т.е. предотвращение ресорбции.
Моющий процесс сводится к обеспечению 3 этапов:
Слайд 10
Первый и второй этапы стирки обеспечивают ПАВ. К наиболее эффективным ПАВ относятся алкилсульфаты – это натриевые соли эфиров серной кислоты с высшими спиртами RO-SO2-ONa, где R – предельный углеводородный радикал с 8-18 атомами углерода.
Слайд 11
1) получение сложного моноэфира серной кислоты и высшего спирта (например, цетилового) C16H33OH + H2SO4 → цетиловый конц. спирт серная к-та → C16H33O-SO2-OH + H2O цетилсерная к-та
2. Основные этапы производства ПАВ.
Слайд 12
2) нейтрализация полученного соединения щелочью C16H33O-SO2-OH + NaOH → → C16H33O-SO2-ONa + H2O натриевая соль цетилсерной к-ты
Слайд 13
В целом производство ПАВ сводится к следующим этапам технологического процесса:
Слайд 14
3. Механизм действия ПАВ.
Гидрофобный «хвостик» связывается с частицами грязи. Гидрофильная «головка» цепляется за воду, уменьшая ее поверхностное натяжение, тем самым, помогая воде лучше смачивать отмываемую поверхность и отрывать частицы загрязнений.
Слайд 15
Лабораторный опыт. Цель опыта: изучить взаимодействие жесткой воды с растворами мыла и стирального порошка. Перед вами 2 пробирки: в одной – мыльный раствор, в другой – раствор стирального порошка, а в колбочке – жесткая вода. Прилейте небольшое количество жесткой воды к растворам мыла и СМС, закройте пробкой и встряхните.
Что вы наблюдаете? Как это можно объяснить?
Слайд 16
1) обладают в 10 раз большей моющей способностью, чем мыла, т.к. кислотный остаток серной кислоты лучше сорбируется частицами загрязнения, 2) не боятся жесткой и даже морской воды, т.к. кальциевые соли алкилсерной кислоты растворимы в воде.
Характеристика ПАВ, используемых в СМС:
Слайд 17
4. Компоненты стиральных порошков и их функции.
Фосфаты - уменьшают жесткость воды и увеличивают эффективность стирки. Полимеры – предотвращают ресорбцию. Силикаты – дополнительно защищают от коррозии. Перборат натрия – отбеливает. Оптический отбеливатель - маскирует пятна. Энзимы - способствуют расщеплению белковых и жировых пятен на одежде.
Слайд 18
5. Воздействие СМС на окружающую среду и организм человека.
ПАВ отрицательно влияют на качество подземных питьевых вод и само очищающую способность водоемов, на использующих эту воду флору и фауну, - водные растворы ПАВ дают стойкую пену, препятствуя аэрации и ухудшая тем самым биохимическую очистительную способность водоемов, - водные растворы ПАВ усиливают коррозию металлов, - проникая в организм, ПАВ способны вызвать грубые нарушения иммунитета, развитие аллергии, поражение мозга, печени, почек, легких, они способствуют возникновению злокачественных опухолей.
ПАВ являются одними из наиболее распространенных загрязнителей объектов окружающей среды, прежде всего, водных ресурсов:
Слайд 19
Например, в Германии, Италии, Австрии, Норвегии, Швейцарии и Нидерландах применение фосфатных порошков запрещено законом. Во Франции, Великобритании, Испании содержание фосфатов в СМС строго регламентировано (не более 12%).
Попадая после стирки вместе со сточными водами в водоемы, фосфаты принимаются действовать как удобрения. Водоросли начинают расти с неимоверной силой. Это приводит не только к засорению водоемов, но и к дефициту воды и кислорода, а, следовательно, и к гибели гидробионтов.
В стиральных порошках, кроме ПАВ, используются фосфаты. На Западе уже более 10 лет назад отказались от применения порошков, содержащих фосфатные добавки.
Слайд 20
Как вы думаете, что мы будем подразумевать под понятием «СМС»?
Вспомните, какие вещества мы назвали ПАВ?
Каков механизм действия ПАВ?
Почему за 5000 тысяч лет своего существования мыло не оказало существенного воздействия на окружающую среду, а СМС менее чем за 100 лет оказали воздействие???
Слайд 21
«Да здравствует мыло душистое, И полотенце пушистое, И стиральный порошок… Только не во вред мне и окружающей среде» Спасибо за урок, всего доброго.