Введение
Синтетические моющие средства имеют высокую моющую способность. Одним из важных факторов является доступность и дешевизна сырья для их производства. Дешёвой сырьевой базой синтетических моющих средств являются продукты переработки нефти и газа, которые не образуют малорастворимые в воде соли кальция и магния. Поэтому, многие синтетические моющие средства хорошо действуют как в мягкой, так и жёсткой воде. Некоторые средства пригодны для стирки в морской воде. Синтетические моющие средства представляют собой сложную композицию, так как в них входят различные добавки: оптические отбеливатели, химические отбеливатели, ферменты, пенообразователи, смягчители.
Основой синтетических моющих средств являются синтетические поверхностно-активные вещества (ПАВ). Молекулы ПАВ постепенно проникают между частицами загрязненных веществ и волокнами ткани. Молекулы ПАВ, играя роль стабилизаторов, предотвращают повторное осаждение загрязнения на ткани.
Синтетические моющие средства медленно разлагаются, а значит, оказывают вредное воздействие на природу. Наиболее доступным способом очистки сточных вод от ПАВ в водоёмах и отстойниках является биологическое окисление под действием гетеротрофных бактерий, которые входят в состав активного ила. СМС попадает с сточными водами в городскую канализацию, в очистные сооружения, а также грунт или водоём. СМС накапливается в иле и наносит вред на развитие микроорганизмов, рыб, планктона, который составляет основу пищевых цепей в водоёмах. Планктон погибает при содержании ПАВ 1-1,5 мг/л, рыбы 3-5 мг/л. Процесс очистки водоёмов основан на превращении органических веществ в углекислый газ и воду. Биохимическим способом можно очистить воду, с помощью ферментов или микроорганизмов, используя метод микробиологический.
Наша проектная работа об отрицательном воздействии синтетических моющих средств на зелёные водные растения и очистка воды от СМС.
Цель проекта: изучение влияния синтетических моющих средств на водные растения и рассмотреть способы очистки воды от СМС.
Задачи проекта:
- Ознакомиться с дополнительной литературой по данной теме;
- Познакомиться с синтетическими моющими средствами и их классификации;
- Изучить влияние абиотических факторов на растения;
- Изучить правила работы с микроскопом;
- Проделать опыты по определению влияния СМС на водные растения.
Оборудование и материалы - воронка стеклянная, держатель для пробирок, палочка стеклянная, пробирки, штатив для пробирок, стекла предметные, спиртовка (для нагрева), фильтр бумажный, микроскоп, раствор синтетического моющего средства, хлорид натрия, pH-тест (или же индикаторная бумага), чистая вода, водное растение гигрофила иволистная.
Гипотеза - синтетические моющие средства негативно влияют на растения водной среды.
Основная часть
I. История создания синтетического моющего средства
Считается, что варить мыло умели еще в 2800-х годах до н.э. Когда проводились раскопки Древнего Вавилона, были найдены глиняные горшки , в которых находилось вещество, похожее на мыло. Надписи говорили, что содержимое создано при кипячении жира с пеплом.
Во времена Гомера использовали песок. Египтяне вместо мыла брали специальную пасту из пчелиного воска. Финикийцы делали его из козьего сала и буковой золы.
Первое СМС изобрели лишь в 1916 году. Это было изобретение немецкого химика - Фрица Понтера, которое предназначалось только для использования в промышленности. Бытовые СМС в продаже с 1935 года, когда они стали менее вредными для кожи рук. С тех пор, произвели целый ряд СМС определенного назначения, а их производство - это важнейшая отрасль химической промышленности.
На Руси для изготовления мыла использовали сало.
II. Краткая характеристика синтетических моющих средств
СМС имеют сложный химический состав, но наибольший вред наносят полифосфаты, которые влияют на окружающую среду. Одной из острых проблем является замена фосфатов в составе СМС. Продуктами гидролиза полифосфатов, накапливающихся в сточных водах являются - монофосфаты. Они не опасны для человека, но составляют большую угрозу для экосистем.
Поэтому сейчас стали заменять карбонатами и алюмосиликатами. Ещё используют отбеливатели, для придачи первоначальной белизны.
Разделяют отбеливатели на две группы: оптические и химические.
Основным компонентом оптического отбеливателя является белый флюоресцирующий краситель. Он придаёт подсинивающий эффект, который снижает желтизну и делает ткань белой.
Химические имеют больший эффект, так как они разрушают загрязнения и удаляют с волокон, но со временем разрушают ткань. Химические делятся на три группы: кислородсодержащие, хлорсодержащие и серосодержащие препараты. Действие кислородсодержащих отбеливателей основано на выделении атомарного кислорода при разложении, хлорсодержащие, выделяют хлор, который оказывает отбеливающие и дезинфицирующее свойство.
Серосодержащий отбеливатель содержит оксид серы - ядовит в больших концентрациях, при работе с ним, надо тщательно проветрить помещение.
По назначению СМС делятся на семь групп. Они различаются процентным содержанием различных добавок, ПАВ и уровня среды - ОН.
Это:
- Гигиеническая косметика;
- Средства отбеливания, очищение, ароматизации и снижение статического электричества для Хлопчатобумажной и льняной ткани, а также шерстяной и шелковой;
- Чистящие средства для транспорта;
- Моющие средства для металлических предметов;
- Моющие средства для посуды;
- Моющие средства, предназначенные для пищевой промышленности;
- Чистящие средства для повседневной уборки помещений.
СМС по агрегатному состоянию могут быть: твёрдые, жидкие, порошкообразные и пастообразные. В настоящее время чаще используют жидкие и пастообразные, они более экономичные в дозировке, хорошо воздействуют на ткань и удаляют загрязнения, хорошо выполаскиваются, и почти не вызывают аллергию.
СМС по способу применения различают пенообразующие - для ручной стирке и с пониженным пенообразованием для стирки в автоматических стиральных машинах.
Существуют универсальные СМС, пригодные для стирки изделий из волокон разной природы. СМС используют для стирки изделий из шерсти, шелка, синтетических и искусственных тканей при определённой температуре.
Для СМС предусмотрен ГОСТ - требование к составу, внешнему виду, определённому цвету и запаху, иметь хорошую растворимость в воде и рН растворa 7,5-11,5.
Хранятся СМС в картонных коробках, полиэтиленовых пакетах и полимерных банках. Срок хранения от 6 до 12 месяцев в сухих, хорошо проветриваемых помещениях.
Делая данную работу, мы провели анкетирование учеников средней и старшей школы.
Был задан следующий вопрос:
- Знаете ли вы, какое влияние оказывает СМС на окружающую среду?
Результат: 20%
В результате опроса, мы пришли к выводу, что многие не знают о влиянии СМС на окружающую среду. Вследствие этого мы решили провести эксперимент.
III. Экспериментальная часть
1. Влияние СМС на зеленые водные растения
Ход работы
1. Мы поместили листья гигрофилы иволистной в стакан с чистой водой и в стакан с СМС.
2. Через 20 минут проверили наши растения и приготовили два микропрепарата листа гигрофилы иволистной.
Пожелтели листья, они поменяли свою форму, а также состояние их ухудшилось.
3. Поочерёдно рассмотрели микропрепараты листа водного растения, помещенного в воду и с добавлением СМС. Клеточные стенки и хлоропласты частично разрушились.
2. Очистка воды от СМС
Ход работы
1. Мы налили в пробирку раствор СМС до метки 5 мл. Определили рН с помощью индикаторной бумаги.
2. Добавили в пробирку с СМС сухую соль (хлорид натрия).
3. Нагрели содержимое пробирки, осторожно поместив её в пламя.
4. Отфильтровали содержимое пробирки. Фильтрат стал прозрачным, бесцветным. С помощью индикаторной бумаги определили рН раствора - это является одним из методов очистки воды от СМС.
В результате проделанной работы гипотеза подтвердилась, мы сделали следующие выводы:
- синтетические моющие средства пагубно влияют на водные растения так, как частично разрушаются клеточные стенки и хлоропласты, зелёный цвет меняется на жёлтый. Уменьшение числа хлоропластов приводит к нарушению процесса фотосинтеза.
- СМС наносит огромный ущерб окружающей среде и отрицательно влияет на здоровье человека. И в заключении мы хотели бы предоставить вам несколько советов:
- используйте моющие средства только в том случае, если без них нельзя обойтись;
- посуду можно мыть обыкновенным мылом;
- посуду лучше мыть в резиновых перчатках;
- категорически запрещено смешивать моющие средства;
- удалить жир можно с помощью сухой горчицы, разведённой в горячей воде, также можно использовать пищевую соду;
- неприятный запах чеснока, лука, селедки можно убрать с помощью уксуса;
- тонкий слой накипи со стенок эмалированной посуды можно устранить, прокипятив в ней воду с уксусом;
- тщательно мойте посуду после использования чистящих моющих средств.
Учёные выяснили, что в среднем за год человек съедает около 250 мл моющего средства (ведь чтобы отмыть одну тарелку, ее нужно ополоснуть более 100 раз).
Мы не сомневаемся, что, используя чистящие средства, все получится удобнее и быстрее, но таким образом мы будем продолжать наносить урон окружающей среде и своему организму.
Сохранить окружающую среду и здоровье человека - значит предупредить попадания СМС.
Один из путей достижения цели - это экономическое просвещение населения.
Мы надеемся, что наш проект привлёк ваше внимание к общественной проблеме.
Список литературы
- Источник: Абиотические факторы:/ Электронный ресурс.
http://beaplanet.ru/zhiznedeyatelnost_rasteniy/
ekologicheskie_faktory_sredy
/abioticheskie_faktory.html - Классификация и ассортимент синтетических моющих средств: / Электронный ресурс.
http://www.znaytovar.ru/s/
Klassifikaciya-i-assortiment-si.html - Муравьев А.Г., Пугал Н.А., Лаврова В.Н. Экологический практикум: Учебное пособие с комплектом карт-инструкций / Под ред. к.х.н. А.Г.Муравьева. - 2-е изд., испр. - СПб.: Крисмас+, 2012. - 176 с.: ил.
- Синтетические моющие средства:/ Электронный ресурс.
http://www.grandars.ru/college/tovarovedenie/
sinteticheskie-moyushchie-sredstva.html