Исследование среды некоторых моющих средств и кремов для рук

XVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Исследование среды некоторых моющих средств и кремов для рук

Кауль В.О. 1
1МБОУ Гимназия 71 Радуга
Голенда Марина Викторовна 1
1МБОУ Гимназия 71 Радуга
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Каждый из нас хоть раз занимался уборкой дома. Для того чтобы этот

процесс отнимал меньше времени и сил, человек придумал множество моющих

средств. Однако ни для кого не секрет, что, как бы хорошо они не помогали

против грязи, они не всегда безопасны для нашего здоровья.

Средства для мытья — это то, с чем мы сталкиваемся каждый день.

Вся бытовая химия, приносит определённый вред

благодаря своей кислотной или щелочной среде. Больше всего страдает кожа рук.

Как правило, моющие средства вызывают сухость и обезжиривание кожи или

аллергию, но в отдельных случаях их использование может привести к дерматиту.

Впрочем, все эти последствия можно смягчить или вообще избежать их.

Одним из самых распространённых способов сделать это является обработка

кожи кремом для рук. Однако зачастую человеку достаточно надписи «Крем для рук» на тюбике, и он не задумывается, что не любой из них подойдёт для этой цели.

Цель исследования: установление среды популярных моющих средств; определение на основе значений их pH наиболее безопасные из них для кожи; подбор крема, который лучше всего подойдёт для более частого использования.

Задачи:

1. Изучить литературу по исследуемому вопросу.

2. Определить среду некоторых моющих средств и кремов.

3. Определить наименее вредный (с точки зрения pH среды) для кожи образец из представленных

моющих средств и кремов.

4. Дать рекомендации по использованию моющих средств и кремов.

Литературный обзор

Моющее средство, детергент (лат. detergeo — «Мою») — вещество или

смесь, помогающее отмывать что-либо от грязи.

В состав моющих средств входит как минимум 1 компонент: растворитель

(чаще всего вода) и Поверхностно-активные вещества. Выбор компонентов

зависит от того, что именно моется и от каких загрязнений.

Влияние моющих средств на кожу

Воздействие на кожу рук кислотной или щелочной среды, провоцирует

сухость кожи, а так же аллергическую реакцию. Щелочь, при попадании на кожу, вызывает прожигающие глубокие раны. Влияние чистящих средств на кожу человека различны, применение их приводит к обезжириванию кожи, а в более тяжелых случаях даже к дерматиту. 

  В состав чистящих и моющих средств, входят как вредные, так и не

вредящие здоровью компоненты. Последние имеют происхождение природного характера, это карбонат кальция, доломит, карбонат натрия. Но большее количество химических веществ, входящих в состав моющих и чистящих средств, считаются опасными для здоровья человека. В основу большинства средств, для чистки входят фосфаты, соединения хлора, тензиды, дезинфекционные средства (которые в большинстве своем содержат формальдегид), гидрохлорид натрия. А эти вещества вредны для кожи человека и организма в целом.

Фосфаты, входящие в состав чистящих и стиральных порошков при

попадании на кожу вызывают обезжиривание кожных покровов, начинается

активное разрушение клеточных мембран, а барьерная функция кожи резко

снижается. Попадая через микрососуды кожи внутрь организма, изменяют

физико–химический состав крови.

  Фосфаты имеют свойство накапливаться в волокнах тканей, где даже

десятикратное полоскание не поможет избавиться от них.

Поверхностно – активные вещества (ПАМ) в чистящих и моющих средствах, имеют способность накапливаться в организме человека, активизируют действия токсических веществ, вызывают нарушение иммунитета, поражают мозг, легкие, печень, почки, вызывают кожную аллергию, нарушают биохимический процесс клетки, обезвоживают кожу.

Водородный показатель

Водородный показатель — мера активности (в очень разбавленных растворах она эквивалентна концентрации) ионов водорода в растворе, количественно выражающая его кислотность.

Это понятие было введено в 1909 году датским химиком Сёренсеном .

Показатель называется pH, по первым буквам латинских слов pondus hydrogeni — вес водорода.

pH

Концентрация ионов

моль/л

Тип раствора / какие

ионы

 

0

1.0

Кислотный раствор

(кислый)

/

Ионы водорода 

H +

Нейтральный раствор

 

1

0.1

 

2

0.01

 

3

0.001

 

4

0.0001

 

5

0.00001

 

6

0.000001

 

7

0.0000001

 

8

0.000001

Основной (щелочной)

раствор /

гидроксильные ионы 

OH -

9

0.00001

10

0.0001

11

0.001

12

0.01

13

0.1

14

1.0

 

Сёрен Педер Лауриц Сёренсен

Сёрен Педер Лауриц Сёренсен — датский биохимик, основатель

современной рН-метрии.

Родился в местечке Хауребьерг около города  Слагельсе , находящимся на

самом крупном датском острове Зеландия. Скончался Сёренсен в 1939 году в

Шарлоттенлунне.

По окончании школы, Сёренсен поступил в Копенгагенский университет.

Начав свои занятия с медицины, он довольно быстро переключился на химию.

В 1891 году, окончив Университет Копенгагена, Сёренсен поступил в Датский технический университет (Копенгаген), где, под руководством С. П. Йоргенсена, стал заниматься исследованиями в области неорганического синтеза.

В 1899 году за эти работы ему была присвоена степень доктора философии.

С 1901 по 1938 годы Сёренсен — руководитель престижной химико-

физиологической лаборатории Карлсберга в Копенгагене. Лаборатория была

создана при пивоваренном заводе  Carlsberg  и занималась совершенствованием технологии производства пива. Работая в лаборатории, Сёренсен выполнил ряд исследований по синтезу аминокислот, а также по изучению свойств белков и  энзимов .

Именем Сёренсена назван предложенный им в 1907 году способ титрования аминокислот с формальдегидом в

присутствии гидроксида калия  Sørensen formol titration .

Годы работы в лаборатории Карлсберга были для Сёренсена очень

плодотворными, им получено много важных научных результатов, за

которые Европейская ассоциация химических и молекулярных наук(EuCheMS) внесла Сёренсена в список «100 выдающихся химиков XX века», однако в истории науки и техники Сёренсен остался прежде всего, как учёный, включивший в научный оборот понятия « pH » и «рН-метрии».

pH и pH – метрия

Исследуя реакции ферментации, Сёренсен разработал стандартные методы определения концентрации ионов водорода электрометрическим и

колориметрическим способами. Им были предложены стандартные буферные растворы для калибровки  pH-метров  и химические индикаторы рН, исследовано влияние рН среды на активность ферментов.

Введенная С. П. Л. Сёренсеном шкала рН и созданные на её основе  pH-

метры  применяются сегодня для измерения кислотности в самых разнообразных областях: в атомной энергетике, агрономии, мясо-молочной, хлебопекарной промышленности, в научных исследованиях. Для диагностики заболеваний желудочно-кишечного тракта выполняется

измерение кислотности непосредственно в пищеводе, желудке и (или)двенадцатиперстной кишке.

Методы определения значения pH

Для определения значения pH растворов широко используют несколько

методик. Водородный показатель можно приблизительно оценивать с помощью индикаторов, точно измерять  pH-метром или определять аналитически путём, проведением кислотно-основного титрования.

1. Для грубой оценки концентрации водородных ионов широко

используются кислотно-основные индикаторы — органические вещества- красители, цвет которых зависит от pH среды. К наиболее известным индикаторам принадлежат лакмус, фенолфталеин, метиловый оранжевый (метилоранж) и другие.

Индикаторы способны существовать в двух по-разному окрашенных формах — либо в кислотной, либо в основной. Изменение цвета каждого индикатора происходит в своём интервале кислотности, обычно составляющем 1–2 единицы.

2. Для расширения рабочего интервала измерения pH используют так

называемый универсальный индикатор, представляющий собой смесь из нескольких индикаторов. Универсальный индикатор последовательно меняет цвет с красного через жёлтый, зелёный, синий до фиолетового при переходе из кислотной области в основную. Определения pH индикаторным методом затруднено для мутных или окрашенных растворов.

3. Использование специального прибора —  pH-метра  — позволяет измерять pH в более широком диапазоне и более точно (до 0,01 единицы pH), чем с помощью индикаторов. Ионометрический метод определения pH основывается на измерении милливольтметром-ионометром ЭДС гальванической цепи, включающей специальный стеклянный электрод, потенциал которого зависит от концентрации ионов H +  в окружающем растворе. Способ отличается удобством и высокой точностью, особенно после калибровки индикаторного электрода в избранном диапазоне рН, позволяет измерять pH непрозрачных и цветных растворов и потому широко используется.

4. Аналитический объёмный метод — кислотно-основное титрование — также даёт точные результаты определения кислотности растворов. Раствор известной концентрации (титрант) по каплям добавляется к исследуемому раствору. При их смешивании протекает химическая реакция. Точка эквивалентности — момент, когда титранта точно хватает, чтобы полностью завершить реакцию, — фиксируется с помощью индикатора. Далее, зная концентрацию и объём добавленного раствора титранта, вычисляется кислотность раствора.

Роль pH в химии и биологии

Кислотность среды имеет важное значение для множества химических

процессов, и возможность протекания или результат той или иной реакции часто зависит от pH среды.

Водородный показатель pH широко используется для характеристики

кислотно-основных свойств различных биологических сред.

Кислотность реакционной среды особое значение имеет для биохимических реакций, протекающих в живых системах. Концентрация в растворе ионов водорода часто оказывает влияние на физико-химические свойства и биологическую активность белков и нуклеиновых кислот, поэтому для нормального функционирования организма поддержание кислотно-основного гомеостаза является задачей исключительной важности. Динамическое поддержание оптимального pH биологических жидкостей достигается благодаря действию буферных систем организма.

В человеческом организме в различных органах водородный показатель

различен.

pH различных частей тела

Слюна - преимущественно щелочная реакция (колебание рН 6,0 - 7,9)

Печень - реакция пузырной желчи близка к нейтральной (рН около 7,0),

реакция печеночной желчи щелочная (рН 7,5 - 8,0)

Желудок – резко кислая (на высоте пищеварения рН 1,8 - 3,0)

Кровь - норме этот показатель может меняться в пределах 7,3 - 7,42.

Поджелудочная железа - панкреатический сок слабощелочной

Тонкий кишечник - щелочная реакция

Толстый кишечник - слабокислая реакция

Кожа:

Нормальная кожа: 5.2–5.7

Жирная кожа: 4–5.2

Сухая кожа: 5.7–7

Повышенная кислотность в организме

Дисбаланс рН организма у большинства людей проявляется в виде

повышенной кислотности (состояние Ацидоз). В этом состоянии организм плохо усваивает минералы, такие как кальций, натрий, калий и магний, которые, благодаря избыточной кислотности, выводятся из организма. От недостатка минералов страдают жизненно важные органы. Не выявленный вовремя ацидоз может вредить организму незаметно, но постоянно в течение нескольких месяцев и даже лет. Злоупотребление алкоголем часто приводит к ацидозу. Ацидоз может возникать, как осложнение диабета.

Повышенное содержание щёлочи в организме

При повышенном содержании щелочи в организме, а это состояние

называется Алкалоз, также как при ацидозе, нарушается усвоение минералов.

Пища усваивается гораздо медленнее, что позволяет токсинам проникать из желудочно-кишечного тракта в кровь. Повышенное содержание щелочи в

организме опасно и трудно поддается корректировке. Как правило, оно является результатом употребления лекарств, содержащих щелочь.

Экспериментальная часть

Объекты исследования: средства для мытья раковин, полов, крема для рук.

Все использованные в работе крема являются увлажняющими.

Средства для мытья полов и раковин

Название

Производитель

Образец 1

GRASS

Образец 2

GRASS

Образец 3

GRASS

Образец 4

PROSEPT

Образец 5

Amway home

Образец 6

GRASS

Образец 7

ICEA

Образец 8

Mr. Proper

Образцы кремов для рук

Название

Производитель

Образец 1

Лорен косметик

Образец 2

Юнилевер Дойчланд Продакшонс

Образец 3

Лорен косметик

Образец 4

Концерн КАЛИНА

Образец 5

Лорен косметик

Изучив вопросы литературы по теме, с помощью универсальной

индикаторной бумаги мы определили среду и моющих средств и кремов,

сопоставили результаты и выбрали наиболее подходящие крема для

нейтрализации вредного воздействия каждого моющего средства.

 

Моющее средство (образец 1)

 

Моющее средство (образец 2)

   
 

Моющее средство (образец 3)

 

Моющее средство (образец 4)

 

Моющее средство (образец 5)

 

Моющее средство (образец 6)

 

Моющее средство (образец 7)

 

Моющее средство (образец 8)

 

Крем для рук (образец 1)

 

Крем для рук (образец 2)

 

Крем для рук (образец 3)

 

Крем для рук (образец 4)

 

Крем для рук (образец 5)

Обсуждение результатов

При измерении pH мы использовали стандартную шкалу 1-12, где 1 –

сильнокислотная среда, а 12 – сильнощелочная.

Название моющего средства

pH

Образец 1

4

Образец 2

11,5

Образец 3

4

Образец 4

10,5

Образец 5

9

Образец 6

1,5

Образец 7

5,5

Образец 8

9,5

Название крема

pH

Образец 1

6

Образец 2

5

Образец 3

5

Образец 4

5

Образец 5

5

Вывод

1. Изучили литературу по исследуемому вопросу.

2. Определили значение pH восьми моющих средств (оно колеблется от 1,5 до 11,5). Выяснили, что 50% из исследуемых образцов имеют кислую среду (из них самый агрессивный для кожи w-c gel, pH=1,5; а 50% - щелочную среду (самое высокое значение pH=11,5 у Grill professional)

3. Определили наименее вредный для кожи образец из представленных: Synergetic (pH= 5,5)

4. Определили значение pH исследуемых кремов, оно колеблется от 5 до 6. Самым близким к нейтральной среде кремом является крем образца №1.

Рекомендации

1. При работе со всеми исследуемыми моющими средствами необходимо использовать перчатки, так как они имеют значение pH отличное от нейтрального.

2. После работы с моющими средствами (pH рекомендуется использовать крема для нейтрализации воздействия щелочной среды.

Список литературы

Книги:

1 Габриелян О.С. Профильный учебник 10 класса по химии 2014 г.

Интернет-ресурсы:

1. «Википедия»

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%91%D1%80%D0%B5%D0%BD%

D1%81%D0%B5%D0%BD,_%D0%A1%D1%91%D1%80%D0%B5%D0%BD_%D0

%9F%D0%B5%D0%B4%D0%B5%D1%80_%D0%9B%D0%B0%D1%83%D1%80%

D0%B8%D1%86

2. «http://www.vashaibolit.ru/9816-vliyanie-chistyaschih-

sredstv-na-kozhu-cheloveka.html

3. «Us-in.net» http://us-in.net/ph-balance.php

Просмотров работы: 58