Штанько Дарья

Приводится проект по химии 8 класс "Почему мыло моет?"

Скачать:

Предварительный просмотр:

1. Актуальность темы. Цели и задачи………………………………………...…….2

2. Введение………………………………………………………………….……..…3

3. История создания мыла. Эволюция мыловарения…………………….……..…3

Древнее мыло……………………………………………………….…..………4

Средневековье и мыло………………………………………………...……….4

4. Мыловарение в России…………………………………………………..……….5

5. Состав мыла. Почему мыло моет…………………………………………..……7

6. Химия и физика моечного процесса……………………………………….…...10

7. Изготовление мыла своими руками…………………………………….………12

8. Проведенные мною опыты………………………………………………….…..14

9. Процесс производства мыла…………………………………………….………18

10. Применение мыла………………………………………………………….…...20

11. Интересные факты о мыле……………………………………………….…….21

12. Вывод.…………………………………………………………………….……..23

13. Список используемой литературы……………………………………...…..23

Актуальность темы. Цели и задачи.

Актуальность моей работы определена тем, что мыло - первое гигиеническое средство, с которым встречается каждый человек после рождения. По нескольку раз в день мы пользуется мылом и даже не задумывается о том, как и когда оно появилось на свет. В настоящее время, разглядывая витрины магазинов, можно убедиться в богатом выборе мыла.

Не многие продукты столь же популярны и широко используются в быту, как мыло. Очень актуально стало делать мыло своими руками в подарок. Мыло пришло к нам из далекой древности и постепенно из роскоши превратилось в предмет первой необходимости.

Меня заинтересовало, чем же пользовались люди до изобретения мыла. Когда его изобрели? Из чего оно состоит? Какое мыло полезнее для кожи, а какое вреднее? Где еще можно применять мыло?

И я решила рассмотреть эти вопросы…

Цели и задачи работы:

• Познакомиться с мылом. Узнать историю появления мыла
• Изучить свойства и функции мыла, его состав
• Исследовать способы изготовления мыла в домашних условиях
• Изготовить мыло своими руками
• Провести опыт по определению водородных показателей нескольких образцов мыла. Разобраться, какое мыло лучше подходит для ребенка, а какое для взрослого человека
• Провести опыт и узнать, в какой воде мыло лучше пенится
• Узнать, где можно применять мыло в промышленности.

Введение

Задавая себе вопрос, без чего люди не сумеют обойтись, многие согласятся со мной: без средств гигиены. Никой кризис не заставит нас не принимать душ или ванну. Ну и, конечно же, лучший способ уберечься от бактерий и вирусов – регулярно мыть руки с мылом. На протяжении последних ста лет мыло неизменно считается лучшим средством в борьбе с заболеваниями.

В течение дня мы прикасаемся руками к различным предметам, некоторые из которых чистые, а другие не очень. После каждого прикосновения на руках остаются миллионы микробов, которые цепляются за жир, вырабатываемый нашими сальными железами. Если вовремя не удалить микробы, существует вероятность, что мы, например, вместе с приемом пищи, занесем их внутрь организма. Оказавшись в комфортных для себя условиях, микробы начнут размножаться и вызовут заболевание.

Каждый из нас с детства знает, что мыть руки с мылом необходимо для того, чтобы убить бактерии. Но оказывается, мыло не убивает бактерии, а только отделяет их от кожи рук. И они легко смываются водой. Мыло растворяет все вещества, налипшие на кожу. Какие же процессы происходят при этом? Из чего состоит мыло и почему оно моет? Эти вопросы я и решила изучить.

История создания мыла. Эволюция мыловарения.

История мыла насчитывает около 6 тысяч лет, но даже до его появления люди пытались очищать свое тело с помощью различных средств. Например, древние греки времен Гомера обтирали тело мелким песком, привезенным с берегов Нила, а древние египтяне умывались растворенным в воде пчелиным воском. Дикие галльские племена делали из золы букового дерева и сала специальную мазь, а скифы растирали в порошок древесину кипариса и кедра, добавляя к нему воду и ладан, натирая этой смесью тело и соскребая ее вместе с грязью.

О том же, где появилось первое мыло, и какой народ стал родоначальником мыловарения, ученые спорят до сих пор, склоняясь к совершенно разным и одинаково правдоподобным версиям.

Древнее мыло.

По одной из версий, первое мыло было изобретено в Шумере – древнейшей цивилизации, существовавшей IV-III тысячелетиях до нашей эры. В частности, археологами были обнаружены древние шумерские таблички, датированные около 2500 г. до н. э., на которых был описан процесс, очень похожий на изготовление мыла: смешанную с водой древесную золу кипятили, а затем растапливали в ней жир. Однако в табличках не говорится, как назывался этот раствор и, самое главное, для чего он применялся.

Вторая версия гласит, что история мыловарения началась в Древнем Египте еще около 6000 лет назад. Это теория подтверждается древними папирусами, в которых описано, что мыло получалось из животных и растительных жиров, нагретых вместе с щелочными солями и содой.

Но какая бы из версий ни была правильной, первое мыло в более или менее современном значении этого слова появилось в Древнем Риме. По легенде, даже латинское слово «sapo» («мыло») происходит от названия горы Сапо в Древнем Риме, на которой совершались жертвоприношения. При сжигании жертвы выделялся жир, который смешивался с золой от костров. Во время дождя эта масса стекала в Тибр, и жители, стиравшие в реке белье, в итоге заметили, что благодаря ей все отстирывается намного лучше. Собственно, от слова «sapo» и произошли английское слово «soap», итальянское «sapone» и французское «savon».

Средневековье и мыло.

С наступлением в Европе Средневековья чистоте и личной гигиене совершенно перестали уделять должное внимание. Мыло было достаточно ценным товаром, который был доступен только двум высшим сословиям: дворянству и духовенству. Даже королева Испании Изабелла Кастильская созналась, что мылом она пользовалась всего дважды в жизни: при рождении и перед свадьбой.

Производство мыла развилось в Англии: здесь находилось несколько крупных мыловарен, и отношение к этому ремеслу было очень серьезным. Именно в Англии был выдан первый патент на производство мыла – это произошло в 1662 году.

Также одним из основных центров мыловарения стал французский Марсель благодаря доступу к такому сырью для мыловарения, как оливковое масло и сода. А душистые масла для мыла доставлялись из Прованса. Также мыловарение стало активно развиваться в Греции, Испании и Италии.

Действительно улучшилась техника мыловарения, и началось повсеместное строительство мыловаренных заводов только в XVII веке.

Лишь на рубеже XVIII и XIX вв. была выяснена химическая природа жиров и внесена ясность в реакцию их омыления. В 1779 г. шведский химик Шееле показал, что при взаимодействии оливкового масла с оксидом свинца и водой образуется сладкое и растворимое в воде вещество. Решающий шаг на пути изучения химической природы жиров был сделан французским химиком Шеврелем. Он открыл стеариновую, пальмитиновую и олеиновую кислоты, как продукты разложения жиров при их омылении водой и щелочами. Сладкое вещество, полученное Шееле, было Шеврелем названо глицерином. Сорок лет спустя Бертло установил природу глицерина и объяснил химическое строение жиров.

Естественно, эволюция мыловарения на этом не остановилась: развивались технологии производства, улучшалось оборудование, добавлялись новые ингредиенты.

Мыловарение в России.

Несмотря на то, что европейские страны в основном заимствовали друг у друга способы мыловарения, в России оно развивалось своим, отдельным путем. Изначально это ремесло даже называлось не «мыловарение», а «поташное дело» - по названию вещества, которое играло роль своеобразного мыла. Производство заключалось в том, что срубленные деревья сжигали в огромных котлах прямо в лесу, а получившуюся золу заваривали, делали из нее щелок, из которого при выпаривании получали этот самый поташ.

Поташное дело очень быстро стало невероятно популярным и прибыльным ремеслом: он стал одним из основных экспортных продуктов, им занимались целые деревни. Но такая популярность поташа повлекла за собой массовую вырубку лесов, которая приостановилась только после изобретения французом Николасом Лебланом заводского способа получения соды из соли – нового и более дешевого щелочного материала для производства мыла.

На промышленный уровень мыловарение в России вышло при Петре І, который даже приказал выращивать на полях растения, входящие в состав мыла. А вот первые настоящие мыловаренные фабрики появились в России только в XVIII веке. При этом в косметических и гигиенических целях мыло было доступно только дворянам - крестьяне же по-прежнему стирали и мылись с помощью щелока.

Французский парфюмер Анри Брокар одним из первых открыл в России филиал французского парфюмерного производства. Талантливый парфюмер превратил свое скромное производство в целую фабрику. Причем популярность Брокара была связана не только с выпускаемой им парфюмерией, но и с выпуском «народного» мыла для всех слоев населения стоимостью в 1 копейку. Еще одной находкой Брокара стал интересный внешний вид мыла - так, например, у него производилось мыло «Огурец», которое действительно выглядело, как настоящий одноименный овощ

В 1839 году император Николай I повелел учредить Общество для выделки стеариновых свечей, олеина и мыла. Производство началось в том же году Санкт-петербургским Невским заводом. А в 1840 году начинает выпускаться знаменитая и очень популярная в дореволюционной России косметическая линия «Невская косметика». Но основной упор в производстве все же делался на мыловарение. Оборудование постоянно менялось, использовалась только самая современная техника и технологии мыловарения, за качеством выпускаемого мыла очень строго следили.

Также одним из самых старых российских предприятий, которое пережило и революцию, и перестройку, является Нижегородский масложировой комбинат, на котором производят мыло с 1905 года. Особенно знаменит этот комбинат своим хозяйственным мылом. Еще одним таким предприятием является воронежский мыловаренный завод «Финист», который был основан в 1891 году и действует до сих пор, выпуская около 150 наименований туалетного и хозяйственного мыла. Кстати, «Финист» является единственной в России мыловарней в чистом виде - остальные отечественные производители мыла являются либо масложировыми, либо парфюмерно-косметическими предприятиями.

Состав мыла. Почему мыло моет.

Как мы уже говорили, ранее, обязательным ингредиентом древнего мыла была обычная зола. Химическая реакция, которая происходит между жиром и золой, составляет основу мыловарения. Называется она омылением. Соединяясь, эти вещества создают большое количество пузырьков, свойства которых позволяют удалять грязь.

Конечно, сегодня в мыловарении больше не используются пепел и животный жир. Их заменили натуральные масла и каустическая сода. Само мыло по своему химическому составу является натриевой или калиевой солью высших жирных (карбоновых) кислот, гидролизующихся в водном растворе с образованием кислоты и щелочи.

Современная индустрия использует соли высших жирных кислот – стеариновой и пальмитиновой. Для производства твердого мыла используются натриевые соли этих кислот, а для жидкого – калиевые. Сегодня натуральное сырье не может полностью удовлетворить запросы мыловаренной промышленности, поэтому используются поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые получают при переработке угля и нефтепродуктов.

Настоящее же мыло сделано из натуральных масел (таких как, оливковое, кокосовое или пальмовое), оно больше подходит для использования на коже.

Масла в мыло добавляются с определенной целью. Кокосовое масло делает восхитительную пену. Оливковое масло используется для изготовления высококачественного мыла. Масло канола (растительное масло из особого сорта рапса, выведенного в Канаде; в отличие от традиционного рапсового масла имеет низкое содержание вредных для организма веществ и употребляется в пищу), а также пальмовое масло снабжают кожу питательными веществами, подсолнечное масло используется для создания крем-мыла.

Глицерин - это успокаивающее и смягчающее кожу средство, которое делает мыло более полезным. Глицерин очень важен при уходе за кожей, потому что это увлажнитель. Увлажнители впитывают влагу из воздуха, которая в свою очередь увлажняет вашу кожу. Кусок мыла на 1/5 состоит из глицерина.

Чаще всего мыло состоит из искусственных ингредиентов, которые дают определенный запах или цвет.

Некоторые виды мыла содержат ароматические масла. Это синтетические химикаты, которые смешивают для имитации определенного аромата. В некоторых случаях они могут оказывать воздействие на химическую чувствительность людей. Запахи в мыле должны происходить только от эфирных масел, которые по особой технологии выпариваются или выжимаются из растений. Эфирные масла - это компоненты растений, испускающие аромат, они являются основой ароматерапии. Они не только дают приятный запах, но и оказывают благотворное влияние на тело, разум и дух.

Цвет мыла также должен быть природным. Лепестки лаванды и розы могут быть использованы с этой целью. Может быть применен природный пигмент, который, в отличие от искусственных красителей, делает цвет насыщенным и натуральным.

Так почему же всё-таки мыло моет? Попробуйте взять жирную тарелку и вымыть ее под струей холодной воды. Можно с полной уверенностью заявить, что ничего у вас из этой затеи не выйдет. Удалить липкую маслянистую пленку получится только, если добавить к воде немного мыла. Само состоящее из разновидности жира оно удивительным образом растворяет любую грязь и делает предметы сверкающе-чистыми.

Мыло обладает одним очень важным качеством, а именно – оно способно значительно сокращать поверхностное натяжение воды, и тем самым существенно увеличивать ее моющие свойства. Мыльная пена состоит из огромного количества мелких пузырьков, каждый их которых обладает водной оболочкой. Именно эти пузырьки и являются основным секретом моющих способностей мыла.

Законы физики и химии, обеспечивающие существование пузырька, придают ему уникальные физические свойства. Потому что пузырек обманывает наш взгляд. Например, кажется, что он круглый, как шар (что действительно так, когда он один), но в большинстве случаев – а именно в пене – он предпочитает принимать форму кубика. За тонкой и хрупкой внешностью пузырек прячет целые сокровища. Он – один из волшебников так называемой мягкой материи, одновременно прочной и текучей: он образует пену, которая способна сохранять свою форму в пространстве, но может и течь, когда это от нее требуется.

Пузырьки уменьшают поверхностное натяжение воды, но при этом усиливаются ее собственные моющие свойства. К пузырькам прилипают мелкие частички сажи, пыли и жира, а сама пена без труда смывается струей воды.

При этом современные поверхностно-активные вещества, используемые для мыловарения, имеют такой молекулярный состав, который максимально эффективно взаимодействует с водой. Поверхностное натяжение воды уменьшается за счет того, что тончайшая мыльная «пленка» покрывает практически всю ее поверхность.

Химия и физика моечного процесса

Мыло относится к категории так называемых тензидов, и, как и многие другие вещества, состоит из множества мельчайших частичек – молекул. Молекулы тензидов обладают одной замечательной особенностью. Одна сторона молекулы способна притягивать воду, другая наоборот ее отталкивает. Ученые называют их соответственно гидрофилами и гидрофобами.

Гидрофобы в свою очередь способны притягивать к себе частички жира. В присутствии воды все эти молекулы окунаются в воду и, прижимаясь друг к другу, образуют тонкую гибкую пленку, способную закрываться и удерживать воздух либо другие тела.

Когда кусок мыла трут влажными руками, образуется эмульсия между водой, мыльными молекулами и частичками грязи. Для молекул это желанная добыча. Они тут же нападают на эти частички и окружают их. Таким образом, образуется пузырьки трех видов: "чистые" (содержащие только воздух), "менее чистые" (содержащие воздух и небольшое количество грязи) и "грязные" (в которых много грязи и мало воздуха). "Менее чистые" пузырьки не так стойки, как "чистые", и живут недолго, тогда как "грязные" пузырьки очень малы по размеру и незаметны. Поэтому при равном количестве мыла чистая вода дает более устойчивую и обильную пену, чем грязная вода.

Образовавшаяся щелочь эмульгирует, частично разлагает жиры и освобождает таким образом прилипшую к поверхности грязь. Карбоновые кислоты с водой образуют пену, которая захватывает частицы грязи. Калиевые соли по сравнению с натриевыми лучше растворимы в воде и поэтому обладают более сильным моющим свойством.

Гидрофобная часть мыла проникает в гидрофобное загрязняющее вещество, в результате поверхность каждой частицы загрязнения оказывается окруженной оболочкой гидрофильных групп. Они взаимодействуют с полярными молекулами воды. Благодаря этому ионы моющего средства вместе с загрязнением отрываются от поверхности и переходят в водную среду. Так происходит очистка загрязненной поверхности моющим веществом.

Изготовление мыла своими руками

Для изготовления мыла мне понадобилось:

Мыльная основа,

Этиловый спирт,

Пищевые красители,

Ароматизаторы и косметические отдушки,

Косметические и эфирные масла,

Силиконовые и пластмассовые формы,

Посуда и прочие вспомогательные инструменты.

Мыло «Бабочка»

Для изготовления этого мыла я взяла: краситель красного цвета, ароматизатор «Сирень», диоксид титана (для белого цвета), прямоугольная форма и форма «Бабочка».

Выполнение:

1. Нарезаем и плавим прозрачную мыльную основу.

2. Разливаем жидкую мыльную основу пополам в два стакана. В один стакан добавляем диоксид титана, а в другой - красный краситель.

3. Добавляем ароматизатор «Сирень».

4. Сбрызгиваем форму спиртом и заливаем в нее мыльную основу двух цветов.

5. Деревянной палочкой делаем узор на мыле, смешивая красную и белую основу.

6. Из оставшейся красной основы делаем бабочку и приклеиваем ее к нашему мылу при помощи расплавленной основы.

7. Даем изделию полностью остыть и можем использовать по назначению.

См. фото - Приложение 1.

Мыло-скраб «Ракушка»

Для этого мыла я использовала краситель коричневого цвета, ароматизатор «Горячий шоколад», молотый кофе и форму в виде ракушки.

Выполнение:

1. Нарезаем и плавим непрозрачную мыльную основу.
2. Разливаем жидкую мыльную основу пополам в два стакана.

3. В один стакан с мыльной основой добавляем коричневый краситель и молотый кофе.

3. Добавляем ароматизатор «Горячий шоколад».

4. Сбрызгиваем форму спиртом и заливаем туда мыльную основу, чередуя слои белого и коричневого цвета.

5. Даем изделию полностью остыть.

См. фото - Приложение 2.

Проведенные мною опыты

В ходе исследования своей темы я проделала три опыта:

1. Определение водородного показателя

2. Какое мыло лучше пенится

3. Отношение видов мыла к агрессивным средам

Первый опыт

Для моего опыта я взяла шесть видов мыла: глицериновое, жидкое, мыло ручной работы, Dove, детское кусковое и детское жидкое. С каждым из видов я сделала мыльный раствор. Во все колбы я опустила индикатор, определяющий водородные показатели. После окрашивания индикаторов, я сверяла цвета с эталонной шкалой PH.

От 1 до 4 – кислая среда

5,6 – слабокислая среда

7 – нейтральная среда

От 8 до 12 – щелочная среда

При исследовании кислотности среды растворов мыл было установлено :

См. фото - Приложение 3.

Вывод:

Термин pH - это водородный показатель. Он позволяет определить, какова среда: кислотная, щелочная или нейтральная. Чистая вода нейтральна, ее pH равен 7. Если водородный показатель меньше семи, говорят о кислой среде, если больше – о щелочной.

Мыла, имеющие кислую среду, плохо мылятся и плохо удаляют загрязнения с кожи; мыла, имеющие слабощелочную среду, (это значит, что основу этого мыла составляют пальмитат и стеарат натрия, которые образуют растворы со слабощелочной средой), лучше удаляют грязь с кожи.

Высокое значение pH говорит о наличии свободной щелочи в составе мыла.

Кожа человека может быть: нормальной, раздражительной, сухой, жирной, комбинированной. Для каждого типа кожи необходимо правильно подобрать мыло для ухода за ней.

• Нормальная кожа – можно пользоваться мылом с любой реакцией раствора, т.к. кожа не обладает особой чувствительностью.
• Раздражительная кожа – мыло должно быть нейтральное, чтобы не сушило кожу, и без красителей и парфюмерных добавок, т.к. некоторые из них могут вызвать аллергию. Аллергенными являются соли кокосового масла, поэтому лучше выбрать мыло другого состава.
• Сухая кожа – только нейтральное мыло и желательно с увлажняющими компонентами (глицеринов, вазелиновым маслом и др.). Правильнее заменить твердое мыло на жидкое, или пользоваться специальными тониками, косметическим молочком, др. средствами.
• Жирная кожа – мыло щелочное, которое поможет удалить излишки кожного сала.
• Комбинированная кожа – уход за ней сложен, т.к. в ней сочетаются участки с разными типами кожи. Нужно подбирать разные сорта мыла для ухода за определенными участками или использовать специальные косметические средства.

В результате я пришла к выводу, что для гигиенических целей необходимо использовать только те сорта мыла, которые содержат минимальное количество щелочи, но разные типы кожи требуют разных показателей рН. Нельзя не учитывать, что кожа рук и лица отличается. Для ухода за кожей лица следует использовать мыло с меньшим значением рН, для мытья рук - с большим.

Для детской кожи очень вредна щелочь, поэтому главное отличие детского мыла от обычного – это другой уровень pH. Кислотность кожи маленького ребенка достигает 7-8.

Таким образом, из моего опыта видно, что наиболее подходящим для ребенка из проверенных мною образцов, является жидкое детское мыло и мыло ручной работы с уровнем pH равным 6, а для взрослого человека – жидкое мыло для взрослых с уровнем pH равным 5 .

Второй опыт

Я взяла те же образцы мыла, что и в предыдущем опыте. Сделала по два раствора с каждым образцом: один – с дистиллированной водой, другой – с водой из-под крана. Вспенила каждый раствор. В колбах с дистиллированной водой пена образовалась быстрее, и держалась дольше, чем в колбах с жесткой водой.

См. фото - Приложение 4.

Вывод:

Анализ образцов мыла на основе воды различной жесткости показал, что качество моющей способности мыла напрямую зависит от жесткости воды.

Пенообразовательную способность моющих растворов характеризуют объемом или высотой столба пены, а также пеноустойчивостью. В мягкой воде мыло образует более обильную и устойчивую пену, чем в жесткой воде.

Согласно полученным мною данным, наилучшие пенообразующие свойства растворы мыла проявляют в дистиллированной воде.

По данным Роспотребнадзора, в поселке Управленческий общая жесткость воды отмечена на уровне 16 мг-экв./литр при норме в 7, поэтому пенообразование в такой воде очень низкое, расход мыла у жителей нашего поселка очень большой. И как следствие, мы затрачиваем на моющие средства больше денежных средств, чем жители других районов города Самары.

Третий опыт

1 этап .

Я взяла те же растворы мыла с дистиллированной водой. В каждую колбу добавила соляную кислоту и получила следующие результаты:

Глицериновое – образовался хлопьевидный осадок

Жидкое – нет изменений

Мыло ручной работы – гелеобразный осадок

Dove – хлопьевидный осадок

Детское кусковое – хлопьевидный осадок

См. фото - Приложение 5.

Вывод: Мыла реагирую с кислотами: Практически во всех реакциях выпадает в осадок стеариновая кислота в виде белого аморфного осадка. Нет видимых изменений в образцах жидкого мыла.

2 этап.

Я снова взяла те же растворы мыла с дистиллированной водой. В каждую колбу добавила сульфат меди. Получила следующие результаты:

Глицериновое – осадок

Жидкое – нет изменений

Мыло ручной работы – осадок

Dove – синий осадок

Детское кусковое – синий осадок

Детское жидкое – нет изменений

См. фото - Приложение 5.

Вывод:

Мыла реагируют с солями тяжелых металлов: образуются нерастворимые соли высших карбоновых кислот.

3 этап.

Глицериновое – «каменистый» осадок

Жидкое – нет изменений

Мыло ручной работы – нет изменений

Dove – белый осадок

Детское кусковое – «каменистый» осадок

Детское жидкое – нет изменений

См. фото - Приложение 5.

Вывод: При исследовании различных видов мыла на наличие ионов хлора было установлено, что ион Cl (NaCl) присутствует в каждом мыле. Помимо того что NaCl используют благодаря способности притягивать и связывать молекулы воды, из-за увеличения содержания воды в коже, из-за обеспечения длительной гидратации, из-за уменьшения запаха, так же, он оказывает осушающее действие, что плохо влияет на кожу и вызывает дискомфорт. А при попадании в глаза такого мыла, оно вызывает жжение.

Процесс производства мыла.

Процесс промышленного производства мыла включает в себя два основных этапа: химический и механический. На первом этапе, который заключается в варке мыла, получают водный раствор солей натрия (или калия) жирных кислот или их заменителей. Эта стадия производства основывается на реакции омыления. Так называется гидролиз сложных эфиров жирных кислот со щелочами. В результате этой реакции получают соли щелочных металлов и спирты.

Неочищенные жиры проходят специальную обработку в варочных котлах с помощью едкой щелочи (чаще всего каустической содой), в результате чего получают так называемый «мыльный клей» – однородную вязкую жидкость, которая загустевает под воздействием низких температур. Она состоит из мыла и глицерина.

Затем полученная смесь проходит дополнительную очистку: варка мыла завершается обработкой состава электролитами – избытком щелочи или хлоридом натрия. Под воздействием этих веществ раствор расслаивается: на поверхности появляется концентрированное мыло («мыльное ядро»), в котором содержится до 60% жирных кислот. Внизу же собирается вода, глицерин и загрязняющие вещества. Зачастую глицерин проходит дополнительную очистку и снова добавляется в мыльный раствор или же используется в других целях (его применяют даже при производстве спиртных напитков и кондитерских изделий).

Мыло, которое получают в результате всех этих процедур, называется «ядровым».

Так производят хозяйственное мыло – очищенное от белковых, красящих и иных видов примесей с повышенной концентрацией мыльных веществ. С целью улучшения характеристик и снижения себестоимости хозяйственного мыла в него вводятся дополнительные наполнители: натриевые соли, клеи, крахмал. При производстве различных моющих составов и паст в жидкое хозяйственное мыло добавляется измельченный песок и/или жирные глины, что способствует лучшей механической очистке.

На втором, механическом, этапе производства полученный полуфабрикат проходит механическую обработку: охлаждение, сушку, добавление различных компонентов, отделку и упаковку. Для этого полученное мыльное ядро перетирается на валиках пилирной машины, затем пилированное мыло прессуется в виде прямоугольных кусочков. Такое мыло считается продуктом высшего сорта: содержание жирных кислот в нем повышается до 74%. Если при производстве добавляется в качестве щелочи каустическая сода, то в результате получают твердое натриевое мыло, если же используется каустический поташ, то на выходе мы получим мягкое или жидкое калиевое мыло.

Содержание воды в туалетном мыле снижается до 12% (в хозяйственном мыле оно достигает 30%), а затем в него вводятся парфюмерные отдушки, красители, отбеливатели, увлажняющие компоненты. Мылом с увлажняющими свойствами считается такой продукт, объем кокосового или пальмового масла в котором составляет не менее 50%. Кокосовое масло хорошо пенится и растворяется в воде. Чем больше его содержание, тем дороже стоит мыло. Кроме того, в дорогой продукции для улучшения пенообразования применяется сапонин, который получают из мыльного корня. Это вещество не только хорошо образует пену, но и прекрасно растворяется в воде.

В зависимости от рецептуры в промышленное мыло добавляют различные ароматизаторы, консерванты, отдушки, антиоксиданты и красители. Они придают продукту привлекательный внешний вид, приятный запах, а также увеличивают срок его годности. В отдельных случаях при производстве мыла добавляются дезинфицирующие, пенообразующие, лечебно-профилактические и прочие добавки.

Применение мыла.

Мыло играет ту или иную роль во многих областях жизни и деятельности цивилизованного человеческого общества:

● его роль существенна в предотвращении распространения болезней;

● в текстильной промышленности нерастворимые в воде металлические мыла используются для изготовления водонепроницаемых тканей;

● в металлообрабатывающей промышленности мыла применяются для защиты металлов от коррозии и смазки волок при волочении проволоки;

● в кожевенной промышленности с помощью металлических мыл кожу делают водонепроницаемой;

● в резиновой промышленности нефтепродукты с эмульгированным мылом используются для получения синтетических каучуков;

● в косметической промышленности мыла органических щелочей (амины) применяются в качестве основного компонента многих шампуней и кремов;

● в судостроительной промышленности мыла применяются как основа необрастающих покрытий и в качестве ингибиторов роста водорослей;

● в лакокрасочной промышленности мыла служат основой сушащих и матирующих веществ;

● мыла применяются как смазка при формовании пластмасс и как дезинфицирующее и очищающее средство в пищевой промышленности.

Интересные факты о мыле.

● До изобретения мыла жир и грязь с кожи удаляли золой и мелким речным песком.

● Для стирки одежды использовали щелок, получающийся от отработки золы водой.

● Заслуга в изобретении мыла принадлежит галльским племенам. Из сала и золы букового дерева галлы делали мазь, которую применяли для окрашивания волос и лечения кожных заболеваний.

● Наши предки пользовались мыльным корнем (корни некоторых растений, из которых получают пену, похожую на мыльную), которым и мылись, и стирали. Мыла в том виде, в котором оно известно сейчас, тогда не было. Но и пересушивания кожи, раздражения ее химическими добавками и ароматизаторами тоже не было.

● Мыло, как сыр и вино, тоже должно дозревать. И с возрастом, как ни странно, мыло тоже становится лучше. «Старое» мыло нежнее, сильнее пенится, меньше раздражает кожу.

● Наверняка, многих мучает вопрос: «Может ли мыло быть грязным?». Нет, мыло не бывает грязным. Очень маловероятно, что какие-то бактерии будут жить вместе с поверхностно-активными веществами. А если вы всё-таки сомневаетесь (например, кусок мыла упал на пол), достаточно подержать мыло под струей воды несколько секунд, чтобы смыть сидящие в засаде бактерии. Зато дозаторы, использующиеся для подачи мыла в общественных местах, ещё как могут быть грязными. Имейте это в виду, когда выдавливаете жидкое мыло и старайтесь не дотрагиваться до дозатора после мытья рук.

● “Менять шило на мыло”, “Мыльная опера”, “Шею намылю!”… сколько раз мы слышали или сами употребляли эти выражения. А откуда они взялись? И при чем здесь мыло? Что еще интересного связано с таким привычным нам предметом?

Например "намылить шею". Сейчас это значит отругать, наказать за какой-то проступок. А вот пошло это от того, что во времена, когда была популярна смертная казнь, веревку для повешивания намыливали, чтобы она лучше скользила.

Выражение «намылить шею» в русском языке означает кого-либо обругать, побить, наказать. А вот в японском языке - это означает признать свою неправоту и быть готовым искупить ее ценой своей жизни.

А выражение "менять шило на мыло" вот откуда. Раньше шило было сделано из железа и чтобы оно лучше скользило, его смазывали мылом. То есть если менять одну нужную вещь на другую нужную в работе вещь все равно дела не будет.

● В 1930-х годах на американском радио появились многосерийные программы с незатейливыми слезоточивыми сюжетами. Их спонсорами выступали производители мыла и других моющих средств, так как основной аудиторией этих программ были домохозяйки. Поэтому за радио-, а впоследствии и телесериалами закрепилось выражение «мыльная опера».

● Французский парфюмер Анри Брокар первым начал производство очень дешевого детского мыла, благодаря которому крестьянские детишки стали не только чистыми, но еще и подучились грамоте - на каждой упаковке мыла была какая-нибудь из букв алфавита.

● Английская пенсионерка Кэрол Вон коллекционирует мыло с 1991 года. В её собрании есть образцы практически из всех стран мира. И на данный момент у Кэрол хранится более 5000 кусков самого различного мыла!

● Ну и конечно есть самое дорогое мыло в мире. Это мыло выпускает компания Plank. Называется это мыло "Cor" и стоит 1041$ за килограмм. Такая стоимость из-за его состава:

Серицин или шелковый клей, который получают из свежих волокон шелка

Хитозан, который получают из панцирей крабов красноногих

4 вида разных коллагенов

Серебро.

Вывод

Я познакомилась с мылом, узнала историю его появления. Изучила свойства и функции мыла, его состав. Изготовила мыло своими руками. Провела несколько опытов с различными образцами мыла. Определила водородные показатели нескольких видов мыла. Узнала, какое мыло лучше подходит для ребенка, а какое для взрослого человека. Узнала, в какой воде мыло лучше пенится и где можно применять мыло в промышленности.

Список литературы:

1. Девяткин В.В., Ляхова Ю.М. «Химия для любознательных, или о чём не узнаешь на уроке» - Ярославль: Академия развития: Академия, Академия холдинг, 2000г.
2. Е.Л. Куликова Вечера занимательной химии - Минск: «Народная асвета», 1966г.
3. Научно методический журнал «Химия в школе» - 2004г. №2, 8, 9.
4. В. Корнилова, О. Смирнова «Мыло своими руками»: АСТ-Пресс, 2011г.
5. Г.А. Рязанова «Варим мыло дома» 2012г.
6. Издательство «Астрель», 2012г.

7. Соросовкий образовательный журнал – Москва, 1999г.

8. Интернет ресурсы:

Сложно представить себе современную жизнь без мыла. Чистота и гигиена, свежая опрятная одежда – всем этим мы обязаны именно мыльной пене и различным моющим средствам на его основе. Однако что вообще представляет собой это вещество, и почему оно может смывать с ткани и кожи грязь?

Мыло – важный и неотъемлемый инструмент современной гигиены

Жир и пепел

Появление первого мыла историки датируют приблизительно шестью тысячами лет назад. В те времена оно изготавливалось из растений и животных жиров. Обязательным ингредиентом древнего мыла также был обычный пепел. Химическая реакция, которая происходит между жиром и золой, составляет основу мыловарения. Называется она омылением. Соединяясь, эти вещества создают большое количество пузырьков, свойства которых позволяют удалять грязь.

Современный состав мыла

Конечно, сегодня в мыловарении больше не используются пепел и животный жир. Их заменили натуральные масла и каустическая сода. Соединяясь, они дают именно ту реакцию, которую заметили наши далекие предки, соединив пепел и жир животных. Само мыло по своему химическому составу является натриевой солью высшей жирной (карбоновой) кислоты.

Жидкое и твердое мыло отличается по составу, но не по свойствам

Современная индустрия используют соли высших жирных кислот – стеариновой и пальмитиновой. Для производства твердого мыла используются натриевые соли этих кислот, а для жидкого – калиевые. Сегодня натуральное сырье не может полностью удовлетворить запросы мыловаренной промышленности, поэтому используются поверхностно-активные вещества, которые получают при переработке угля и нефтепродуктов.

Все дело в пузырьках!

Так почему же мыло моет? Дело в пузырьках. Пузырьки уменьшают поверхностное натяжение воды, но при этом усиливаются ее собственные моющие свойства. К пузырькам прилипают мелкие частички сажи, пыли и жира, а сама пена без труда смывается струей воды.

Очищающие свойства мыла основаны на поверхностном натяжении

При этом современные поверхностно-активные вещества, используемые для мыловарения, имеют такой молекулярный состав, который максимально эффективно взаимодействует с водой. Поверхностное натяжение воды уменьшается за счет того, что тончайшая мыльная «пленка» покрывает практически всю ее поверхность.

При стирке или мытье молекулы поверхностно-активных веществ покрывают частицы грязи, таким образом отделяя ее от ткани или другой поверхности. Покрытые такими молекулами частицы уходят в раствор в виде эмульсии или суспензии и больше не прилипают к ткани.

В настоящее время очень трудно представить свою жизнь без такого средства для гигиены, как мыло. Наверняка каждый из нас задавался вопросом: как бы мы существовали без пенящегося, душистого, элементарно смывающего с рук, лица и тела грязь и жир, а с убранства – пятна? И как люди раньше жили без мыльной продукции! Человек придумал это незаменимое в обиходе средство более 2000 лет тому назад в Вавилоне. И уже в те времена мыло считалось предметом первой необходимости.

Мыльная продукция, как и остальные аналогичные моющие средства, обладает потрясающим свойством – оно сокращает поверхностное натяжение воды, следовательно, значительно увеличивает ее моющие качества. Мыльная пена включает в себя огромное количество пузырьков, которые наделены водной оболочкой. Именно мыльные пузырьки и являются той самой загадкой моющих средств мыльной продукции – они, так сказать, перехватывают на себя частицы грязи, пыли и жира. А под потоком воды мыльная пена, «насыщенная» данными частичками, с легкостью смывается.

Если углубиться в основной пункт вопроса, почему мыло отмывает и отстирывает грязь более детально, то тут необходимо обладать определенными знаниями по химии. А конкретно – знаниями химического состава мыльной микрочастицы - молекулы. Она имеет такую характерную черту, что при соприкосновении с водной средой вся поверхность воды усеивается необыкновенным «частоколом» мыльных микрочастиц. Это приводит к тому, что уменьшается поверхностное напряжение воды и, в свою очередь, увеличивается ее ополаскивающие способности. А это, в свой черед, является причиной более качественного отмывания грязи с рук, лица, тела, а также текстильного изделия либо любой другой запачканной поверхности.

Теперь разберемся, что же происходит в дальнейшем. Крупица грязи или пыли, которая покрыта мыльными молекулами, без особого труда отсоединяется от поверхности рук, лица, тела, а также текстильных изделий и опускается в мыльную смесь в форме новообразовавшейся эмульсии либо суспензии. А обволакивающее свойство мыльных микрочастиц создает препятствие их рецидивному прикреплению к поверхности, однако весьма отлично содействуют их моментальному, без особого труда смыванию потоком воды.

Таким образом, говоря простым языком и без употребления научных терминов можно разъяснить, благодаря чему мыло отмывает грязь, так. Это связано с тем, что мыльная пена имеет отличительную особенность - легко впитывать в себя грязь, пыль и жир с испачканной поверхности, что в свою очередь, также элементарно смываться водной струей, делая поверхность безупречно чистой.

Естественно, на сегодняшний день мыло не исчерпывается одной лишь отмывающей функцией. Всевозможные добавки, которые добавляются в мыло, придают ему и другие свойства, например, антибактериальные, увлажняющие и смягчающие. Мыло бывает различных форм, окраски и запаха. И все-таки основной функцией мыльных пузырьков остается – быстро и легко устранять загрязнения.

О том, как появилось мыло, существует множество различных легенд. Пользовались им люди ещё около шести тысяч лет назад. Тогда оно изготавливалось из жиров растений и животных. За многие века его состав, конечно же, постоянно менялся. А часто задаваемый вопрос о том, почему мыло моет, не исчез.

Основная функция продукта заключается в очищении различных поверхностей от грязи. И он отлично с этим справляется. Так всё-таки, почему мыло моет? Попробуем разобраться.

Почему мыло моет? В чём его секрет

Давайте разберемся. Итак, почему мыло моет? Секрет его, как и прочих моющих средств, которые относятся к поверхностно-активным веществам, заключается в уменьшении Это и усиливает её моющие свойства. Состоит мыльная пена из огромного количества мыльных пузырьков с водяной оболочкой. К этим самым пузырькам прилипают частички сажи, пыли и грязи. А пена под струёй воды очень легко смывается.

Поверхностно-активные вещества (точнее, их молекулы) расположены на пограничной поверхности так, что гидрофильные группы направляются прямо в воду, а гидрофобные - напротив, выталкиваются из неё. Таким образом, поверхность воды покрывается своеобразным забором, состоящим из вышеуказанных молекул.

Такая водная поверхность отличается меньшим поверхностным натяжением. Это, в свою очередь, помогает полному и быстрому смачиванию загрязнённых поверхностей. Покрытая поверхностно-активными веществами частица легко отделяется от ткани и уходит в раствор.

В общем, мыльные частицы имеют обволакивающие свойства, которые приводят к образованию эмульсий разнообразных загрязняющих веществ и препятствуют их осаждению на поверхности повторно. Они и удерживают нерастворимые частицы в суспензии. Потому они так легко удаляются при помощи воды.

Отличный эффект при невысокой стоимости

Впрочем, для большинства людей не так уж и важно, почему мыло моет. Главное, что человек привык к чистоплотности и аккуратности. В принципе, для того чтобы избавиться от грязи, ему достаточно самого обыкновенного мыла. Достигая прекрасного эффекта при невысокой стоимости, конечно же, таким продуктом можно оставаться довольным. Действие, как уже упоминалось выше, основано на понижении поверхностного натяжения воды и усилении моющего средства.

Дело в составе

Обратим внимание ещё на один момент. На вопрос о том, почему прямой ответ может дать его состав. Дело в том, что в него входит стеарат натрия - вещество, способное растворять кожное сало, которое образуется на поверхности кожи. Кроме того, смывается прилипшая грязь. Чем больше щелочной реакции происходит, тем лучше грязь удаляется. Хотя из-за щелочи кожа заметно высыхает. Потому производителями и добавляются в мыло всевозможные добавки, смягчающие его, придающие ему цвет и запах. Вспомните, к примеру, о глицерине. Он позволяет достичь смягчающего эффекта. Некоторые другие добавки, вообще, позволяют мылу стать лечебным. На сегодняшний день выбор достаточно велик - выбрать без особого труда можно именно то, что вам нужно.

Лучше других веществ

И напоследок. Почему мыло лучше прочих моющих веществ? Возьмите в руки простую сажу. Попробуйте её отмыть. Не получится. Добавьте мыла - руки сразу же станут чистыми. Секрет кроется в мыльной пене. Точнее, в её маленьких, юрких пузырьках. В входит натуральный жир и Соединяясь, они создают мыльную массу, содержащую большое количество пузырьков, к которым прилипают частички грязи и смываются водой.

В общем, мыло моет руки и различные поверхности намного лучше, чем это делают другие средства. Его состав и свойства позволяют справляться со всевозможными загрязнениями без особого труда. При этом насчёт больших затрат вы можете нисколько не беспокоиться.