XVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Химчистка на дому

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Гуляева М.М. 1

---

1МОУ СОШ №Ё12 с УИОП

Хромова И.Е. 1

---

1МОУ СОШ №12 с УИОП

Работа в формате PDF

262.5 KB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Проблема выведения пятен с одежды является актуальной для каждой хозяйки. В магазинах представлен огромный ассортимент товаров –пятновыводители, которые помогают содержать нашу одежду в чистоте. Но не всегда они есть в доме, тем более что цена у них немаленькая. Вот и я расстроилась, заметив на любимой футболке пятно от шоколада. Что же делать? Решила обратиться к интернету и узнала много интересных фактов. Оказывается, любое пятно можно вывести с помощью химических веществ, которые есть в каждом доме, не затрачивая при этом значительных денежных средств. Изучив информацию, я попробовала и у меня получилось! Я заинтересовалась этим вопросом и решила более детально его изучить. Так родилась идея данного проекта.

Цель: Найти и изучить эффективные способы удаления пятен различного происхождения.

Гипотеза: Я предполагаю, что с помощью доступных средств, имеющихся в каждом доме, можно избавиться от любых загрязнений.

Задачи:

Изучить информацию по данной теме.

Рассмотреть химизм процесса удаления загрязнений с поверхности тканей.

Классифицировать пятна на группы.

Подобрать эффективные средства для удаления пятен с одежды.

Сформулировать общие правила выведения пятен.

Дать рекомендации по удалению загрязнений.

Теоретическая часть

История вопроса

Грязь сама собой не исчезнет. В этом нам помогают химические вещества. Многие из них известны человеку с древности. Мыло, древесная зола, уксус-это первые помощники человека в борьбе с грязью.

А первая химчистка появилась в 1825 году во Франции, благодаря случаю. Существует легенда, что Владелец завода по производству красок в Париже Жан-Батист Жолли случайно опрокинул лампу, пролив на скатерть раствор скипидара. Жолли заметил, что когда раствор испарился, место разлива на скатерти стало чистым. После этого он решил замочить всю скатерть в скипидаре. Он был так поражен результатом, что решил дальше продолжить исследования. Так постепенно расширялись знания и Жолли вместе со своим сыном открыли своё дело по чистке одежды.

Как это работает?

Вещество лучше растворяется в жидкости, если оно обладает той же полярностью и сходными прочими характеристиками.

Всем известно, что масло и вода не смешиваются. С другой стороны, если в воду капнуть спирт, капля сразу исчезнет, потому что она растворилась. Химики объясняют такое поведение веществ правилом «подобное растворяется в подобном».

Дело в том, что вода – полярное вещество. Электроны в молекуле воды большую часть времени проводят около кислорода, и, хотя суммарный электрический заряд всей молекулы равен нулю, молекула воды со стороны водорода становится положительно заряженной. Молекула этанола также полярная, и поэтому между молекулами воды и этанола могут образовываться водородные связи. В каком-то смысле вода и этанол «хватаются» друг за друга. При перемешивании этих двух веществ их молекулы взаимодействуют, и этанол быстро растворяется.

С другой стороны, масло состоит из неполярных молекул, поэтому между ними и молекулами воды нет связей. И вода не может «схватиться» за углеводородные молекулы масла. В свою очередь, масло не может присоединиться достаточно прочно к какой-либо молекуле воды, чтобы оттолкнуть другие молекулы воды, как происходило бы при растворении. Масло не «подобно» воде и не растворяется в ней.

В обычной жизни мы часто используем правило «подобное растворяется в подобном», хотя, наверное, не отдаём себе в этом отчёт. Мы применяем моющие вещества – молекулы с особой структурой. У них длинный углеводородный хвост (неполярный, как и у масла) присоединён к сильно полярной головке. И, когда такая молекула встречается со слоем жира на поверхности, которую мы моем, хвост проникает внутрь этого слоя, а полярные головки торчат наружу. Эти головки затем связываются с полярными молекулами воды, и жир удаляется с поверхности. Вот за счёт чего моющие средства отстирывают одежду и моют посуду.

Эффективность удаления пятен зависит от природы пятна, степени застарелости и подбора средств. При длительном нахождении пятна на ткани вещество пятна окисляется кислородом воздуха и глубоко проникает внутрь ткани. Это затрудняет очистку ткани.

Классификация пятен

Я выяснила, что все пятна условно можно разделить на три группы:

Пятна, оставленные жирорастворимыми красителями и жировыми веществами

Образующие пятна с содержанием белковых веществ (пот, кровь, молочная продукция)

Танинные и красящие вещества (вино, кофе, фрукты)

Общие правила выведения пятен

надо определить происхождение пятна;

выбрать подходящий растворитель или пятновыводящий состав;

проверить действие состава на ткань и её окраску на незаметном участке изделия;

подложить под обрабатываемый участок ткани мягкий, хорошо впитывающий жидкость материал – марлю, мягкую тряпочку, бумажную салфетку или туалетную бумагу, а затем тампоном нанести растворитель, перемещаясь от краёв пятна к центру;

при необходимости, если пятно обширное или застарелое, оставить тампон с растворителем на ткани на несколько часов.

Главное – не откладывать «на потом»: свежие пятна, как правило, выводятся легко и просто, в то время как старые отчищаются с трудом или остаются навсегда.

Способы очитки поверхности ткани

Основными способами очистки загрязняющих поверхностей являются физико-химические способы экстракция и адсорбция.

Экстракция

Одним из наиболее эффективных способов очистки ткани является экстракционная чистка. Суть процедуры заключается в том, что загрязненное место обрабатывается с помощью экстрактора. На изделие попадает раствор, при взаимодействии с грязью он ее расщепляет и тут же втягивает в экстрактор. При этом чем больше раствора попадет на проблемное место, тем эффективнее будет чистка. Далее экстрактор удаляется с поверхности ткани механическим способом.

2)Адсорбция

Адсорбция основана на способности определенных веществ впитывать примеси.

Адсорбция – процесс поглощения компонента (нескольких компонентов) из газовой смеси или жидкого раствора твердым материалом. Твердый поглощающий материал, используемый при адсорбции, называют адсорбентом, а поглощенный компонент – адсорбатом

Реагентом для адсорбции при очистке тканей целесообразно использовать активированный уголь, поваренную, соль, измельченный мел.

Химия на страже чистоты

Выбор пятновыводителя зависит от состава пятна. Принцип действия заключается в разрушении органического или неорганического соединения и удаления с ткани. В каждом доме можно найти средства, которые можно использовать для удаления пятен с одежды.

Перекись водорода

Перекись водорода представляет собой бесцветную жидкость без выраженного запаха.

H₂O₂ — неустойчивое соединение, легко разлагается на H₂O и O. Отдельные атомы кислорода соединяются в молекулы.

2H₂O₂ → 2H₂O + O₂

Выделяемый ими кислород окисляет нестойкие органические соединения, скопившиеся в местах загрязнений. После этого они либо переходят в раствор, либо образуют новые соединения, которые легко удаляются при последующей стирке.

Достоинства:

Перекись водорода намного превосходит все магазинные специальные химические средства по многим параметрам. Оно всегда находится в домашней аптеке, поэтому используется в экстренных случаях. Средство недорогое, доступно для всех, не вызывает аллергии, что отличает её от химических препаратов. Эффективно и быстро удаляет загрязнение, желаемый результат достигается за несколько минут.

Недостатки:

Несмотря на то, что пероксид водорода нетоксичен, его концентрированные растворы при попадании на кожу, слизистые оболочки и в дыхательные пути вызывают ожоги. В больших концентрациях недостаточно чистый пероксид водорода может быть взрывоопасен. Опасен при приёме внутрь концентрированных растворов. Вызывает выраженные деструктивные изменения, сходные с действиями щелочей. Летальная доза 30%-го раствора пероксида водорода (пергидроля) — 50—100 мл.

Перекись выводит следующие типы загрязнений: Жировые, масляные, фруктовые, кофейные (см. Эксперимент №1).

Аспирин (ацетилсалициловая кислота)

С пятнами пота на одежде отлично справляется аспирин, который можно встретить практически в любой домашней аптечке. Его используют для лечения простуды, снижения температуры и боли, но мало кто знает о том, что аспирин также является отличным пятновыводителем, эффективно убирающим желтые пятна пота даже с белых вещей! Просто, удобно и порой эффективнее отбеливателей.

Ацетилсалициловая кислота в составе аспирина проникает в волокна и выводит даже самые сильные загрязнения. При этом вещество не изменяет структуру ткани. Таблетки аспирина следует растолочь в порошок и разбавить водой до кашеобразного состояния. Полученную смесь нанести на проблемные места на четверть часа, после чего тщательно прополоскать.

Уксусная кислота

9% раствор уксусной кислоты называется столовый уксус. Он есть на каждой кухне и используется в основном для консервирования овощей. Но на этом его применение не заканчивается. Столовый уксус, благодаря входящей в его состав кислоте, может оказаться хорошим пятновыводителем. Действие основано на том, что кислота переводит окрашивающие вещества в бесцветную и легко вымываемую форму. Эффективно применять для удаления ржавчины с хлопчатобумажных белых тканей. Локальное пятно возможно обработать неразведенной жидкостью, и оставить на полчаса.

FeO(OH) + 3CH₃COOH → 2H₂O + Fe(CH₃COO)₃ – ацетат железа,

Достоинства:

эффективность для тканей из хлопка

низкая цена

Недостатки:

можно использовать не на всех видах ткани, а именно, уксусная кислота может прожечь одежду из ацетатного шелка

не рекомендуется использовать для окрашенных тканей

Хлорид натрия (поваренная соль)

Формула поваренной соли - NaCl. Поваренная соль - это не только приправа к пище, ежедневно используемая человеком, но и химическое соединение, помогающее избавиться от некоторых видов загрязнений, например, вызванных интенсивным потоотделением или ягодным соком. Это свойство основано на способности хлорида натрия впитывать красящие вещества и жир.

Достоинства:

эффекна для шерстяных и шелковых тканей

мягкое воздействие на ткань

низкая цена

доступность

Недостаток: хлорид натрия – враг хлопчатобумажной ткани.

Пищевая сода (карбонат натрия) NaHCO₃

Пищевая сода или гидрокарбонат натрия относится к классу кислых солей. Это вещество человек может использовать не только на кухне, но и за ее пределами. Это уникальное и доступное каждому потребителю средство. Бикарбонат натрия – отличный пятновыводитель. С помощью него можно эффективно удалить пятна крови, жира, травы, краски.

Достоинства:

недорогой и эффективный способ

выгодно пользоваться NaHCO₃ в отношении светлых тканей и джинсов.

Недостаток:

отбеливать при помощи NaHCO₃ нельзя цветные ткани – гидрокарбонат натрия может привести к обесцвечиванию ярких цветов.

Раствор аммиака (NH₃*H₂O)

Раствор аммиака или нашатырный спирт -бесцветная прозрачная жидкость, которая имеет резкий запах. Он применяется в медицине и в быту, в частности для выведения любых загрязнений. В чем же заключается его действие?

Вступая в реакцию с загрязнениями, аммиак уменьшает их плотность, разрушает сцепление с материалом и, в итоге, вы получаете чистую поверхность. Проще говоря, щелочной раствор помещается в загрязненную среду, и ослабляет органические загрязнения (белки, жиры, масла)

Нашатырный спирт — универсальное средство, применяемое в быту для стирки тканей, удаления пятен с одежды, мягкой мебели, ковровых покрытий. Аммиак – отличное средство для сохранения цвета тканей. Его добавляют при стирке, чтобы смягчить воду. С помощью него можно отлично уничтожить следы от рыбы молока, консервов, соусов на тканях из шерсти и шелка.

Достоинства:

Эффективность

Широкий спектр действия

Сохраняет цвет ткани

Недостатки:

аммиака имеет специфический запах

При непосредственном контакте с кожей, нашатырный спирт в чистом виде может вызвать ожоги, также вдыхание паров концентрированного аммиака может вызвать отравление, поэтому работать с ним нужно используя перчатки и не вдыхать пары.

Практическая часть

Методика исследования

1. Нанесла на образцы тканей (джинсовая, хлопчатобумажная, шифон, ацетатная) пятна: растительным маслом, кофе, ягодным соком.

2. Пользуясь инструкцией и соблюдая правила по технике безопасности, приступила к выведению нанесенных пятен.

3. Сделала вывод о целесообразности применения различных способов для выведения пятен.

Эксперимент №1

Выведение пятен от чая и кофе с помощью перекиси водорода

Приготовила образцы ткани: джинса, шифон, х/б цветная ткань.

Нанесла на образцы ткани пятна: джинса + жир, шифон +ягодное пятно, х/б + кофейный напиток. Равномерно на все образцы нанесла 5% раствор перекиси водорода. Через час ткань промыла.

Эксперимент №2

Выведение пятен от ягод и фруктов с помощью уксусной кислоты

Нанесла на образцы ткани пятна: джинса +кофе, шифон+жир, х/б+ ягодное пятно. Приготовила 9%уксусную кислоту. Потерла пятно.

Эксперимент №3

Приготовила образцы ткани: джинса, шифон, х/б цветная ткань.

Нанесла на образцы ткани пятна: джинса + ягодное пятно, шифон + кофейный напиток, х/б + пятно от масла. Равномерно на все образцы нанесла слой поваренной соли . Через час ткань промыла.

Эксперимент №4

Приготовила образцы ткани: джинса, шифон, х/б цветная ткань.

Нанесла на образцы ткани пятна: джинса + ягодное пятно, шифон + кофейный напиток, х/б + пятно от масла. Равномерно на все образцы нанесла слой пищевой соды. Через час ткань промыла.

Эксперимент №5

Приготовила образцы ткани: джинса, шифон, х/б цветная ткань.

Нанесла на образцы ткани пятна: джинса + ягодное пятно, шифон + кофейный напиток, х/б + пятно от масла. Равномерно на все образцы нанесла слой пищевой соды. Через час ткань промыла.

Выводы:

На основании полученных данных можно сделать следующие выводы:

Все пятна на одежде можно разделить на несколько групп.

С помощью доступных химических веществ можно избавиться практически от всех видов загрязнений в домашних условиях.

Застарелые пятна труднее вывести чем свежие.

Более эффективно использовать комплексные пятновыводители, состоящие из нескольких компонентов, каждый из которых обладает специфическим действием.

Необходимо знать свойства химических веществ, чтобы правильно подобрать очищающее средство.

При изготовлении пятновыводителя и работы с ним важно применять правила техники безопасности.

Подобранные методики очистки ткани эффективны, просты и доступны. С ними справиться любая хозяйка.

Заключение

Работая с различными источниками по удалению пятен, я не переставала удивляться многообразию способов и методов выведения пятен. Оказывается, что есть еще очень много химических веществ, с помощью которых можно избавляться от различных пятен. В дальнейшем, я планирую продолжить свои исследования с использованием этих веществ. Сколько бы у меня сохранилось вещей, если бы я занялась данным вопросом раньше!

Таким образом, моя гипотеза подтвердилась. С помощью доступных средств, имеющихся в каждом доме, можно избавиться от любых загрязнений с любой ткани.

При проведении эксперимента были использованы разные способы выведения пятен и найдены самые эффективные. Поэтому, я посчитала нужным, составить рекомендательный список (памятку) правил по выведению пятен, которая даст возможность моим знакомым сохранить вещи в идеальном состоянии надолго и своевременно удалить любое пятно на ткани, если потребуется.

Источники информации

1. А. М. Юдин, В. М. Сучков «Химия в быту», изд. «Химия» 1995 год.

2. А. И. Дмитриева, Л. В. Ильина «Наш дом – наш быт», изд. «Знание» 1992 год

3. Дендебер С. В., Ключникова О.В., Физика. Химия. Биология: Конструктор элективных курсов – М.: 5 за знания, 2006. – 176 с. – (Электив).

4. Журнал "Детская энциклопедия" №11-2004 г.

5. Крицман В.А., Станцо В.В., Энциклопедический словарь юного химика – М.: «Педагогика», 1982 г.

6. Энциклопедия домашнего хозяйства, 1991 год

Электронные ресурсы:

http://ido.tsu.ru/schools/chem/;

http://intellect.lokos/net;

http://www.dar.aaanet.ru;

http://www.chem.msu.su/rus/olimp/ .

Приложение