Химия и химическая технология/ 6.Органическая химия

Кирилюк Н.И., Ткачева Т.А.

Оренбургский государственный университет,Россия

Влияние поверхностного натяжения на концентрацию ПАВ в СМС

Основной компонент стирального порошка - это поверхностно-активные вещества (ПАВ). Различают анионные,катионные инеионогенные ПАВ. Анионные ПАВ особенно агрессивны, они характеризуются невысокой стоимостью, эффективностью при чистке и хорошей растворимостью в воде, но именно они способны нанести серьезный вред нашему здоровью.ПАВ обычно содержатся в порошке в количестве всего лишь 15-20%. Остальные 80% приходятся на фосфаты, устраняющие жесткость воды, химические и оптические отбеливатели, ферменты (энзимы), ароматизаторы, красители и некоторые другие добавки [1].

Фосфаты способствуют интенсивному проникновению ПАВ в организм человека. Это приводит к обезжириванию кожи и резко снижает ее барьерную функцию. ПАВ проникают в кожу, всасываются в кровь и распространяются по организму, это вызывает нарушение свойств крови и снижает иммунитет человека. От фосфатов в порошке страдает не только наше здоровье, но и экология. Так как, попадая со сточными водами в открытые водоемы, эти вещества провоцируют размножение водорослей, которые, разрастаясь, поглощают из воды кислород. Лишь 1 г триполифосфата натрия вызывает образование до 10 кг водорослей [2].

Стиральный порошок не вымывается из ткани полностью даже при многократном полоскании в горячей воде. Хлопчатобумажные ткани и ткани из полушерстяных и шерстяных волокон задерживают молекулы ПАВ лучше,чем другие. В холодной воде выполоскать а-ПАВ и фосфатные добавки почти не удаётся. В результате этого многократное и тщательное полоскание белья в горячей воде (при температуре выше 50^◦ С) является обязательным [3].

Можно использовать и экологически "мягкие", и физиологически щадящие бесфосфатные порошки с минимальным содержанием ПАВ. Это новое поколение синтетически моющих средств. Содержание ПАВ в таких порошках значительно снижено, а энзимных, фосфатных и хлорных добавок вообще нет. При этом моющие свойства у этих порошков лучше, чем у порошков с высоким содержанием ПАВ и фосфатов, а негативное действие на организм почти отсутствует. Загрязнения вымываются из ткани с помощью так называемой "молекулярной стирки", даже без механического трения и перемешивания, т. е. замачивания уже достаточно для достижения отстирывающего эффекта. Кроме того, после стирки на ткани, практически не остается частиц стирального порошка, и это исключает необходимость многократных полосканий.

А в странах Западной Европы, Японии уже давно наложены строгие ограничения (не более 7%) на использование анионоактивных ПАВ в стиральных порошках [3].

Методика

Нами была выбрана методика определения поверхностного натяжения сталагмометрическим методом, так как это наиболее доступный и эффективный метод определения.

Перед началом анализа промываем сталагмометр дистиллированной водой и укрепляем его на штативе. Наливаем 20 мл дистиллированной воды в стакан, засасываем через резиновую трубку воду выше верхней метки и проводим счет капель от верхней до нижней метки. Число капель записываем, определение проводим 3 раза и находим среднее значение.

В качестве объектов исследования были выбраны 6 различных видов стиральных порошков («Миф», «Tix», «Tide», «Персил», стиральный порошок компании Amway, детский порошок «Ушастый Нянь»). Для анализа мы приготовили растворы взятых порошков в различных концентрациях, далее каждый раствор профильтровали и проводили анализ, также как и с дистиллированной водой.

Концентра-ция, г/л	Поверхностное натяжение, эрг/см^2
	Миф	Tide	Tiх	Amway	Персил	Ушастый Нянь
вода	71,81	71,81	71,81	71,81	71,81	71,81
0,1	27,02	26,4	27,7	33,3	26,4	26,7
0,05	27,36	27,03	28,72	38,3	27,03	28
0,025	28,02	29,09	29,46	41,03	28,37	29,01
0,0125	30,64	31,92	30,64	51,03	31,48	29,05

Таблица 1 – Результаты исследования.

Рисунок 1-Диаграмма зависимости поверхностного натяжения σ от концентрации С.

Результаты исследования показали (таблица 1, рисунок 1), что наибольшее поверхностное натяжение у раствора стирального порошка компании «Amway», наименьшее у стирального порошка «Персил». Следовательно, концентрация ПАВ в стиральном порошке компании «Amway» минимальна по сравнению с другими исследуемыми образцами и он наиболее безопасен для здоровья человека и окружающей среды.

На данный момент мы провели исследование стиральных порошков на содержание поверхностно-активных веществ, которые изменяют поверхностное натяжение, тем самым пагубно влияя на организмы и на окружающую среду, но для более точной оценки воздействия ПАВ на окружающую среду необходимо определить содержание фосфатов в исследуемых образцах. Это направление и является предметом дальнейшего изучения.

Литература:

1.Статья "Научно-исследовательский Центр Независимых Потребительских Экспертиз "ТЕСТ" (НИЦ НПЭ ТЕСТ). Украина.

2.Голицын,А.Н. Промышленная экология и мониторинг загрязнения окружающей среды:Учебник/ А.Н.Голицын.-М.:Издательство Оникс,2007.-336с.:ил.

3.В.М.Ковалев,Д.С.Петренко Технология производства синтетических моющих средств:Учеб. Пособие для ПТУ.-М.:Химия,1992.-272с.:ил.

4.Дерзаева, Л.А. Оценка коллоидно-химических характеристик моющих композиции на основе бинарной смеси поверхностно-активных веществ/ Л.А.Дерзаева [и др.]//Вестн. Казанс.технологич. ун-та.-2011.-№3.-С.24-30.

5.Волков, В.А. Определение показателей качества сточных вод, содержащих поверхностно-активные вещества/В.А.Волков,Н.И.Мишатова, А.А.Агеев // Известия МГТУ.-2014.-№1.-С.68-76.