V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Стиральный порошок или чистота опасна для здоровья!

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Юшкова  Д.Д. 1

---

1МКОУ «Травянская общеобразовательная школа»

Мальцева  Н.А. 1Хуршудян  Н.П. 1

---

1МКОУ «Травянская общеобразовательная школа»

Работа в формате PDF

4.8 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя

Введение.

СМС – это аббревиатура Синтетических Моющих Средств, именно так правильно называть самые востребованные средства бытовой химии - стиральные порошки.

Ещё лет 10-15 назад название используемых синтетических моющих средств, в особенности стиральных порошков можно было легко перечислить: Астра, Эра, Лотос, так как их набор не отличался большим разнообразием. Сегодня химическая индустрия предлагает нам широкий спектр разнообразных, по составу, по воздействию, по свойствам СМС. Телевизионная реклама насыщена подобного рода информацией, но обычному человеку крайне сложно сориентироваться в столь богатом разнообразии предлагаемых средств.

Поскольку каждый человек следит за гигиеной, пользуется моющими средствами, стирая свои вещи, то эта тема касается каждого.

Многие хозяйки неоднократно замечали, что при ручной стирке руки становятся сухими, а иногда после стирки новым порошком вещей своего гардероба, на коже появляется сыпь, проявляется аллергическая реакция.

Медики называют аллергию «чумой третьего тысячелетия», болезнью цивилизации. По статистике, сейчас как минимум каждый пятый житель планеты страдает этим заболеванием. По прогнозам специалистов половина россиян к 2015 году будут носителями той или иной формой аллергии, а реакция на стиральные порошки относится к одним из самых распространенных видов аллергии на бытовую химию. Поэтому проблема использования средств бытовой химии на наш взгляд очень актуальна.

Цель: Изучить влияние синтетических моющих средств на живые организмы.

Задачи:

1. Найти и изучить информацию о составе СМС.

2. Провести анкетирование потребителей.

3. Исследовать влияние стирального порошка на физиологические процессы в живых организмах.

4. Найти «альтернативу» стиральному порошку.

Объект: Стиральный порошок.

Предмет исследования: Влияние стирального порошка на живые организмы

Гипотеза: СМС неблагоприятно воздействуют на живые организмы.

1.Теоретическая часть

1.1 Что такое стиральный порошок?

Стира́льный порошо́к — порошкообразное синтетическоемоющее средство(СМС), предназначенное для стирки. Стиральный порошок - это смесь большого числа химических компонентов, применяемая в водных растворах для интенсификации удаления загрязнений с поверхностей. Порошкообразные моющие средства подвергаются грануляции. Это необходимо для снижения их пыления и удобства в использовании. Все порошки имеют белый цвет, с гранулами добавок голубого, зеленого, синего цвета. При растворении порошков в воде образуются растворы разной окраски и прозрачности. Порошки можно разделить на три группы:

1.Универсальные - предлагают «весь спектр» стиральных услуг сразу;

2.Порошки, содержащие дополнительные отбеливающие «спецкомпоненты» или биологически активные вещества;

3.Порошки для автоматических стиральных машин.

При выборе стирального порошка надо различать вид стирки: ручная или в стиральной машине. Для автоматических стиральных машин выпускаются порошки «автоматы». Их отличие в том, что при стирке они, образует очень мало пены, т. к. обильная пена может испортить стиральную машину. А для «ручных» порошков пенообразование не нормировано. Разумеется, для каждого вида стирки необходимо соблюдать дозировку порошка и температурный режим. Каждый порошок отстирывает лучше или хуже те или иные загрязнения.

1.2. Состав стирального порошка.

Современные стиральные порошки содержат смесь анионных и неионных ПАВ, соду, силикат натрия (добавляет щелочность порошку и связывает пыль в гранулы), а также балласт из солей в качестве разбавителя (как правило — сульфат натрия (около 40 % состава неконцентрированного стирального порошка с дозировкой 150 г. на одну стирку в стиральной машине) или, реже, хлорид натрия в количестве не более 5 %-10 %.

Также стиральные порошки могут содержать другие компоненты: катионные ПАВ, химические и оптические отбеливатели, отдушки, вещества для умягчения воды: фосфаты, цеолиты, цитраты, Трилон Б. Также в состав порошка могут входить энзимы, мыло, цветные добавки для придания красивого цвета самого порошка, вещества препятствующие оседанию загрязнения на поверхность. Для удержания pH раствора стирального порошка в заданных пределах, в его состав могут включать соответствующие добавки, чаще всего лимонную кислоту. Фосфаты в составе стирального порошка устраняют жесткость воды, усиливая тем самым действие ПАВ, тем самым повышают эффективность стирального порошка.

2. Вред синтетических моющих средств.

2.1. Влияние стирального порошка на здоровье человека.

То, что стиральный порошок вреден для здоровья, если его скушать, ясно без всяких исследований. Вопрос в другом - вредны ли порошки, если их использовать по назначению, при стирке белья?

Итак, как мы уже выяснили, основные действующие вещества всех стиральных порошков — это ПАВ, которые представляют собой чрезвычайно активные химические соединения. ПАВ, при попадании в организм, скапливаются на клеточных мембранах, покрывая их поверхность тонким слоем, и при определенной концентрации способны вызвать нарушения важнейших биохимических процессов, протекающих в них, нарушить функцию и саму целостность клетки. В экспериментах на животных ученые установили, что ПАВ существенно изменяют интенсивность окислительно-восстановительных реакций, влияют на активность ряда важнейших ферментов, нарушают белковый, углеводный и жировой обмен. Особенно агрессивны в своих действиях анионные ПАВ. Они способны вызвать грубые нарушения иммунитета, развитие аллергии, поражение мозга, печени, почек, легких. Это одна из причин, по которым в странах Западной Европы наложены строгие ограничения на использование анионных - ПАВ в составах стиральных порошков. В лучшем случае их содержание не должно превышать 5%. У анионных ПАВ есть способность накапливаться в органах. Например, в мозге оседает 1,9% общего количества анионных ПАВ, попавших на незащищенную кожу, в печени — 0,6% и. Они действуют подобно ядам: в легких вызывают гиперемию, эмфизему, в печени повреждают функцию клеток, что приводит к увеличению холестерина и усиливает явления атеросклероза в сосудах сердца и мозга, нарушает передачу нервных импульсов в центральной и периферической нервной системах.

Кроме ПАВ, стиральные порошки содержат фосфаты. Наличие фосфатных добавок в порошках приводит к значительному усилению токсических свойств анионных ПАВ. Эти добавки создают условия для более интенсивного проникновения анионных ПАВ через кожу, способствуют усиленному обезжириванию кожных покровов, более активному разрушению клеточных мембран, резко снижают барьерную функцию кожи. ПАВ проникают в микрососуды кожи, всасываются в кровь и распространяются по организму. Это приводит к изменению физико-химических свойств самой крови и нарушению иммунитета.

Фосфатные добавки не только усиливают проникновение анионных ПАВ через кожу, но и увеличивают накопление этих веществ на волокнах тканей, подвергающихся стирке. Даже 10- кратное полоскание в горячей воде не приводит к полному освобождению одежды от анионных ПАВ. Как правило в постиранной одежде содержится почти предельная концентрация ПАВов — около 4 микрогр./см². (Норма (предел) контакта ПАВов с кожей — 5 микрограмм на сантиметр кв.) Это приводит к забиванию пор. Причем чем сложнее и разветвленнее структура волокна, тем большее количество молекул а-ПАВ могут к нему «прилипнуть». Сильнее всего держат ПАВ шерстяные, полушерстяные и хлопчатобумажные ткани. В среднем, потенциально небезопасные концентрации ПАВ сохраняются на тканях до 4 суток. Таким образом, создается очаг постоянной интоксикации внутри самого организма. Прочно закрепившись на одежде, молекулы а-ПАВ при соприкосновении с кожей относительно легко переносятся на ее поверхность и быстро всасываются внутрь, начиная свой разрушительный маршрут по организму. Вдыхание триполифосфата натрия может вызвать раздражение слизистых оболочек и дыхательных путей, при попадании в органы дыхания вызывает затрудненное дыхание и кашель, а по степени воздействия на организм оно относится к веществам 4-го класса опасности.

Еще одна причина отрицательного влияния моющих средств на здоровье человека обусловлена наличием в их составе соединений фосфора, которые нарушают кислотно-щелочное равновесие клеток кожи, вызывая, прежде всего, дерматологические заболевания. Помимо наружного - дерматологического воздействия, соединения фосфора оказывают влияние и на функционирование организма в целом, поскольку при контакте с кожей они проникают непосредственно в кровь, изменяют процентное содержание в ней гемоглобина, вызывают изменение плотности сыворотки крови, содержание белка. Нарушаются функции печени, почек, скелетных мышц, что проводит, в свою очередь к тяжелым отравлениям, нарушению обменных процессов и обострению хронических заболеваний. Установлено, что основной механизм воздействия соединений фосфора - взаимодействие их с липидно-белковыми мембранами и проникновение через них в различные структурные элементы клетки, вызывая тем самым тонкие, глубокие изменения в биохимических и биофизических процессах.

При создании и использовании, моющих средств уровень pH среды играет важную роль. Уровень pH кожи человека — 4,5. Следовательно, чем ниже уровень pH стирального порошка, тем лучше для рук, а также для сохранности тканей. Однако с уменьшением уровня pH ухудшается эффективность стирки (а именно удаление пигментно-масляного загрязнения). В результате производители вынуждены находить компромисс между данными характеристиками.

В ГОСТ 22567.5-93 прописан диапазон, в который должен укладываться уровень pH стиральных порошков, — 7,5—11,5.

2.2. Загрязнение окружающей среды синтетическими моющими средствами.

Одна из наиболее актуальных проблем на сегодня - защита окружающей среды от различных загрязнений - отходов производства и продуктов жизнедеятельности людей.

К главным источникам загрязнений имеют непосредственное отношение сливные воды после стирки, сбрасываемые в канализацию, предприятия службы быта, например прачечные, использующие моющие средства, важнейшими из которых являются синтетические моющие средства.

Отработанные стоки прачечных, сбрасываемые в канализацию, содержат все химические соединения, входящие в состав СМС, а также загрязнения (переходящие в процессе стирки с очищаемой поверхности одежды грязевые частицы - сажа, различные минерально-масляные и жировые загрязнения, волокна стираемых изделий). В зависимости от вида и количества щелочных солей, входящих в состав СМС, рН сточных вод составляет 7-10 . Таким образом, стоки прачечных сложны по составу, имеют щелочную среду и в значительной степени загрязнены органическими веществами, ПАВ и грязевыми частицами.

Недостатком большинства CMC является их трудная биоусвояемость (перевариваемость) в сточных водах микроорганизмами, так как фактически для них это яды. Поэтому сточные воды, содержащие синтетические моющие средства, сильно загрязняют водоемы (реки, озера). Попадание ПАВ в водоемы неблагоприятно влияет на органолептические (цвет, запах, вкус) и бактериологические показатели воды. Таким образом, недопустимо сбрасывать в водоемы сточные воды прачечных без предварительной очистки.

Используемое для очистки сточных вод от загрязняющих их примесей оборудование, принцип работы которого основан на традиционных способах механической и физико-химической обработки, часто оказывается недостаточно результативным по разным причинам. Поэтому разработка и внедрение высокоэффективного оборудования, а также технологических приемов, позволяющих очищать сточные воды до требуемых параметров, является актуальной задачей в технологии водоочистки. СМС, попадая в окружающую среду (водоемы), изменяют её кислотно-щелочной баланс. Водные организмы приспособлены к определенной величине рН. Когда значение рН снижается до 4,5 – 5,0 может исчезнуть значительное количество водных организмов, составляющих основу пищевой цепи. Это, в свою очередь, сказывается на птицах, рыбах, пресмыкающихся и млекопитающих, которым погибшие виды служат источником питания. При величине рН более 9,0 вода тоже становится непригодной для большинства водных организмов. Недостатком большинства CMC является их трудная биоусвояемость (перевариваемость) в сточных водах микроорганизмами, так как фактически для них это яды. Поэтому сточные воды, содержащие синтетические моющие средства, сильно загрязняют водоемы (реки, озера). Попадание ПАВ в водоемы неблагоприятно влияет на органолептические (цвет, запах, вкус) и бактериологические показатели воды. Таким образом, недопустимо сбрасывать в водоемы сточные воды прачечных без предварительной очистки.

3. Практическая часть.

Перед выполнением данного проекта я изучила литературу, посетила школьную и сельскую библиотеки, пользовалась интернетом. Кроме того, я посещаю факультативные занятия по химии.

Для решения поставленных задач был использован метод исследования, социологический тест- опрос.

3.1.Социологический тест-опрос.

Потребителям предлагалось ответить на вопрос: «Чем вы руководствуетесь при выборе стирального порошка?», а также варианты ответов:

1- ценой (дешевле/дороже);

2 - рекламой («раскрученность» порошка);

3 - качеством стирки (из личного опыта);

4 - составом (безвредность).

В опросе приняли участие 74 человек.

Опрос потребителей показал, что при выборе стирального порошка-

8% - обращают внимание на цену;

21% - доверяют рекламе;

64% - руководствуются качеством стирки (из личного опыта);

18% - читают состав (безвредность).

Вывод:

Потребитель доверяет на свой опыт и не информирован о составе, влиянии СМС на живые организмы. (Приложение 1).

2.Химический эксперимент.

На проведение эксперимента нас натолкнула мысль, доказать влияние СМС на живые организмы, с помощью искусственно созданного водоёма в миниатюре. Для этого мы взяли два химических стакана на 500мл. В стакан №1 с водопроводной водой и стакан №2 с раствором стирального порошка поместили водоросль «Элодею». Через 20минут, а затем через сутки сравнили внешний вид водоросли, а также с помощью микроскопа препарат

образцов «Элодеи» из стаканов №1,2.

Результат опыта №1. Влияние СМС на водоросли. (Приложение 2)

Результат опыта №2. Исследование микропрепарата элодеи

(Приложение3)

Вывод к опытам №1,2

В результате воздействия поверхностно-активных веществ, в клетках водных растений происходят сильные изменения: разрушаются зерна хлорофилла и клеточная оболочка, что означает для растения – гибель. Такие растения не жизнеспособны, они не участвуют в процессе фотосинтеза.

Опыт №3 «Определение уровня рН среды раствора» (Приложение 4)

Для опыта была взята проба раствора стаканов №1 и №2. С помощью универсального индикатора определили среду двух растворов. Результат: в пробе №1 – среда раствора нейтральная, в №2- щелочная. Благодаря щелочной среде, вода становится непригодной для большинства водных организмов. Особенно чувствительны к изменению кислотности икра и мальки рыб.

Опыт № 4. «Очистка раствора СМС. Изменение среды раствора»

Для опыта взяли пробу раствора стакана №2, добавили 5гр хлорида калия. Нагрели. В результате выпал осадок белого цвета. Осадок отфильтровали. Исследовали рН полученного фильтрата. рН раствора после очистки стал нейтральным. Среду раствора с синтетическим моющим средством можно изменить не дорогим способом. При этом вода остается практически нейтральной и не вызывает гибель растительных и животных клеток, (Приложение 5)

3.3. Альтернатива для СМС - приготовление стирального порошка и геля для стирки в домашних условиях.

Очень трудно представить современную жизнь без стиральных порошков. Даже если в ходе своих исследований мы придём к выводу, что это вредно, мало кто сможет отказаться от их использования. Попробуем научиться выбирать меньшую из зол и поищем альтернативы.

В качестве альтернативы предлагаем использовать экологически чистый стиральный порошок, который мы приготовим сами.

Рецепт приготовления экологически чистого стирального порошка.

Компоненты: Мыло детское 200 г, сода пищевая, сода кальцинированная. Оборудование: тёрка, чаша.

Измельчить мыло, добавить пищевую и кальцинированную соду. Перемешать смесь. Порошок готов. (Приложение 6)

Экономическая часть.

В промышленном магазине экологический чистый порошок стоит 357 рублей за 1500грамм.

Полученный нами порошок будет стоит в 2 раза дешевле.

Для того чтобы убедится, что наш порошок безопасный, мы решили приготовить его и раздать для эксперимента учителям и родственникам (тем кто согласился):

Критерии следующие:

-чистота изделий;

-удаление пятен;

-экономичность;

-безопасность.

В эксперименте приняло участи 15 человек. (Приложение 7)

Через неделю мы получили следующие результаты.

-чистота изделий-14%;

-удаление пятен-13%;

-экономичность-15%;

-безопасность-14%.

Вывод: порошок прошел испытание. Порошок получил много положительных отзывов. Те, кто принимал, участие в эксперименте отметили: чистоту изделий после стирки порошком, что он экономичен (а это немаловажно для бюджета семьи) и безопасен для здоровья. Его можно применять и в автоматических стиральных машинах, не добавляя средства от жесткости воды, так как в нем уже содержится кальцинированная сода.

3.4.«Советы по уменьшению вреда для здоровья, при использовании стирального порошка»

1.Читайте состав. Порошки с фосфатами и содержанием ПАВ больше 5% оставляем стоять на прилавке в магазине.

2.Пыль стирального порошка может летать в воздухе 20 минут. Поэтом уставить стиральную машину на кухне нельзя.

3.Одна из альтернатив порошкам содержащим фосфаты - детские порошки на основе мыла, но они плохо растворяются в воде.

4.При ручной стирке обязательно исключить контакт незащищенных рук и других частей тела с раствором порошка.

5.Тщательно (более 8 раз) выполаскивать выстиранные вещи, используя при этом только горячую (не менее 50-60С⁰) воду. В холодной воде фосфаты с ПАВ практически не выполаскиваются.

6. Чтобы свести возможное воздействие вредных веществ на организм к минимуму, не оставайтесь подолгу в помещении, где идёт стирка, а закончив стирать, обязательно проветрите квартиру.

7. Пользуйтесь народными способами.

Заключение

Результаты эксперимента доказывают отрицательную роль стиральных порошков на человека и окружающую среду, что подтверждает гипотезу исследования.

Своей работой я хотела попытаться привлечь внимание к данной проблеме, показать, что довольно просто защитить свое здоровье и здоровье своих близких, а именно обращать внимание на состав синтетических моющих средств и внимательнее относиться к выбору продукта. Ведь на Западе уже более 10 лет назад отказались от применения в быту порошков, содержащих фосфатные добавки. На рынках Германии, Италии, Австрии, Голландии и Норвегии продаются только бесфосфатные моющие средства. В ФРГ применение фосфатных порошков запрещено федеральным законом.

В странах, где ещё нет таких запретов, можно найти в продаже порошки с концентрацией фосфатов до 50-60%! Производители пытаются таким «дешевым» способом усилить моющие свойства выпускаемых ими порошков. Покупая такие порошки, мы только стимулируем производство. Если бы люди начали читать состав того, что покупают и отказываться от вредных покупок, производители были бы просто вынуждены искать способы снижения вредного воздействия моющих средств на окружающую среду. Тем более уже давно существуют современные технологии в некоторых странах, где за этим следят. Я надеюсь, что в недалёком будущем на прилавках наших магазинов будут только безопасные моющие средства!

Я считаю главным результатом своей работы то, что приобретенный мной опыт поможет мне в дальнейшей жизни. В будущем я планирую, создать группу единомышленников для пропаганды здорового образа жизни.

Продолжить изучение влияния СМС на здоровье человека и окружающую среду. Для этого мне необходимо глубоко и серьезно изучить предмет химию. Выступить с работой перед обучающимися, учителями, родителями. Создать и распространить листовки, буклеты о вреде стирального порошка

Список литературы.

1. Андерсон, Дж. М. Экология и науки об окружающей среде / Дж. М.Андерсон. - Л.: Гидрометеоиздат, 1985

2. Биотестирование вод, загрязненных поверхностно-активными веществами // Известия Академии наук, сер. биологическая. 1992.

3. Гроссе Э., Вайсмантель X. Химия для любознательных. Основы химии и занимательные опыты Оникс, 2007

Интернет-ресурсы

· http://probel. km. ru/

· http://www. pgprof. ru/support/faqariel. htm

· http://www. vigossjeans. ru/enciclopedy/

· http://www. nanya. ru/podpiska/

. http://potrebitel.nsys.by/html/materials/proj_10.04.htm

http://www.omar.ru/cgi-bin/b

Приложение 1

Социологический тест-опрос.

Потребителям предлагалось ответить на вопрос: «Чем вы руководствуетесь при выборе стирального порошка?», а также варианты ответов:

ценой (дешевле/дороже);

2 - рекламой («раскрученность» порошка);

3 - качеством стирки (из личного опыта);

4 - составом (безвредность).

В опросе приняли участие 74человек.

Опрос потребителей показал, что при выборе стирального порошка-

8% обращают внимание на цену;

21% доверяют рекламе;

64% - руководствуются качеством стирки (из личного опыта);

18%- читают состав (безвредность).

Вывод:

Потребитель доверяет на свой опыт и не информирован о составе, влиянии СМС на живые организмы

Приложение 2.3

Влияние СМС на водоросли.

Для этого мы взяли два химических стакана на 500мл. В стакан №1 с водопроводной водой и стакан №2 с раствором стирального порошка поместили водоросль «Элодею». Через 20минут, а затем через сутки сравнили внешний вид водоросли, а также с помощью микроскопа препарат

образцов «Элодеи» из стаканов №1,2.

Через 20 минут Через 24 часа

Результат опыта №1

Влияние СМС на водоросли.

Приложение 4

Опыт №3 «Определение уровня рН среды раствора» (Приложение 4)

Для опыта была взята проба раствора стаканов №1 и №2. С помощью универсального индикатора определили среду двух растворов. Результат: в пробе №1 – среда раствора нейтральная, в №2- щелочная. Благодаря щелочной среде, вода становится непригодной для большинства водных организмов. Особенно чувствительны к изменению кислотности икра и мальки рыб.

Благодаря щелочной среде, вода становится непригодной для большинства водных организмов. Особенно чувствительны к изменению кислотности икра и мальки рыб.

Приложение 5

Опыт № 4. «Очистка раствора СМС. Изменение среды раствора»

Для опыта взяли пробу раствора стакана №2, добавили 5гр хлорида калия. Нагрели. В результате выпал осадок белого цвета. Осадок отфильтровали. Исследовали рН полученного фильтрата. рН раствора после очистки стал нейтральным. Среду раствора с синтетическим моющим средством можно изменить не дорогим способом. При этом вода остается практически нейтральной и не вызывает гибель растительных и животных клеток.

Приложение 6

Рецепт приготовления экологически чистого стирального порошка.

Компоненты: Мыло детское 200 г, сода пищевая, сода кальцинированная. Оборудование: тёрка, чаша.

Измельчить мыло, добавить пищевую и кальцинированную соду. Перемешать смесь. Порошок готов.

Экономическая часть.

Стоимость порошка 29 рублей 05 копеек!

Приложение 7

Для того чтобы убедится, что наш порошок безопасный, мы решили приготовить его и раздать для эксперимента учителям и родственникам (тем кто согласился):

Критерии следующие:

-чистота изделий;

-удаление пятен;

-экономичность;

-безопасность.

Через неделю мы получили следующие результаты.

-чистота изделий-14%;

-удаление пятен- 13%;

-экономичность- 15;

- безопасность - 14%.

Вывод: порошок прошел испытание. Порошок получил много положительных отзывов. Те, кто принимал, участие в эксперименте отметили: чистоту изделий после стирки порошком, что он экономичен (а это немаловажно для бюджета семьи) и безопасен для здоровья