Научная разработка для НПК "Мыло"

«Мыло: вчера, сегодня, завтра»

«... Мыло есть мерило благосостояния и культуры государства ».

Юстус фон Либиг

Автор:  Вдовин Михаил

ученик 8 «Б» класса МБОУ СШ №70

Актуальность исследования

• 1. Данная тема является дополнением изучаемых в курсе химии темы «Жиры».
• 2. Приобретенный опыт позволит проводить практические работы по данной теме наиболее простым способом.
• 3. Изучение данной темы помогает более глубоко подготовиться к вступительным экзаменам ЕГЭ и ОГЭ.

Основная   цель

• изучение особенностей состава, строения, свойств мыла, определяющих его моющую способность и способов его получения

Задачи :

• 1. Собрать информацию по рассматриваемой теме;
• 2. Изучить историю возникновения мыла;
• 3. Рассмотреть состав, строение молекулы мыла;
• 4. Изучить его свойства, способы получения и применение;
• 5. Изучить воздействие мыла на кожу человека

История мыла

• 1. Галлы делали из сала и золы букового дерева мазь, которую использовали для очищения. Древние римляне в эту смесь добавляли золу морских растений, и выходило настоящее качественное мыло. А до этого древним народам приходилось использовать для мытья заваренную кипятком золу.
• 2. Описание процесса мыловарения было найдено на шумерских глиняных табличках, датированных 2500 годом до нашей эры. Способ основывался на смеси из древесной золы и воды, которую кипятили и растапливали в ней жир, получая мыльный раствор.
• 3.Мыло изобрели римлянине. По легенде, само слово мыло (на английском языке - soap) образовалось от названия горы Сапо, где происходило принесение жертв богам. Смесь из растопленного животного жира и древесной золы жертвенного костра смывало дождем в глинистый грунт берега реки Тибр. Женщины, которые стирали там белье, обратили внимание, что благодаря этой смеси одежда отстирывается значительно легче.

Распространение мыла

• Тем не менее, известно, что развитие производства моющих средств было в средневековой Италии. Через сто лет секреты этого ремесла достигли Испании, а с XI столетия центром мыловарения становится Марсель, потом Венеция.
• С XIII столетия и начинается расцвет производства моющих средств сначала во Франции, а потом в Англии. Но в больших масштабах мыловарение развилось лишь после разработки промышленного получения мыла.
• Первый кусок твердого мыла выпустили в Италии в 1424 году.
• В Западной Европе ремесло мыловарения окончательно сформировалось только к концу XVII века. Так, начиная с IX века н.э., основным поставщиком мыла в Европе стал Марсель. В XV веке в Италии, в Севоне, начали впервые выпускать твердое мыло промышленным путём. Начиная с XIV века, мыловарни стали появляться и в Германии. На Руси секреты изготовления мыла унаследовали от Византии, а собственные мастера-мыловары появились только в XV столетии. Промышленное производство мыла было налажено при Петре. В XVIII столетии прославилась своим мылом фабрика города Шуя. Даже на гербе города изображен брусок мыла. Первые мыловаренные фабрики стали появляться в России лишь в XVIII веке. В Москве на тот момент было известно две: в Новинской и Пресненской частях. В 1839 году по высочайшему желанию императора Николая I был основан Союз для производства стеариновых свечек, олеина и мыла.
• В настоящее время промышленное производство мыла налажено всюду.

Состав и свойства мыла

• Мыло - это соль щелочных металлов и высших карбоновых кислот, содержащих от 10 до 22 углеродных атомов в цепи.
• Моющее действие мыла связано с особенностями строения солей жирных кислот. Их молекулы состоят из двух частей, обладающих различным сродством к воде, - гидрофильной (карбоксильная группа и ион металла) и гидрофобной (углеводородный радикал). При мытье гидрофильные части молекул мыла обращаются в сторону воды, а гидрофобные (неполярные) углеводородные «хвосты» погружаются в жировые капельки.

Получение мыла

• Мыло получают, действуя на жир щёлочью. Такая реакция называется химической реакцией омыления, в результате которой и получается натуральное мыло

• При реакции омыления образуется стеарат натрия (С 17 H 35 -COONa) и многоатомный спирт - глицерин (СH 2 ОН-СHОН-СH 2 ОН). Соли, образованные сильными основаниями щелочных металлов и слабыми карбоновыми кислотами, подвергаются гидролизу:

• Образовавшаяся щелочь частично разлагает жиры и освобождает прилипшую к ткани грязь. Карбоновые кислоты с водой образуют пену, которая захватывает частицы грязи.
• Калиевые соли по сравнению с натриевыми лучше растворимы в воде и поэтому обладают более сильным моющим свойством.

Недостатки мыла

• - мыло теряет моющее свойство в жёсткой воде (так как кальциевые соли выпадают в осадок)
• - мыло имеет щелочную среду и из-за гидролиза, а гидроксид-ионы разрушают волокна тканей, раздражают кожу.
• - синтетические моющие средства после использования не разрушаются. Поступая в сточные воды, они загрязняют окружающую среду.

Разновидности мыла

• -антисептическое и антибактериальное
• - согревающее и охлаждающее
• - противовоспалительное
• - скрабящее
• - гигиеническое
• - косметическое
• -натуральное
• -жидкое
• -шампуневое
• -молочное
• -детское

Промышленное производство мыла

• Современное производство мыла представляет собой процесс кипячения жирных масел в воде с добавлением щелочей, как каустическая сода или каустический поташ.
• Сначала из емкости жирового сырья твердые масла с помощью насосов попадают в емкость смешения с жидкими компонентами.
• Полученная масса вливается в приготовленный на специальном устройстве раствор щелочи. В емкости для смешения все тщательно перемешивается шнеками и с помощью транспортерной линии доставляется в мыловаренный котел, где при температуре не выше 80 градусов происходит варка мыла до образования мыльного следа. После чего добавляются различные ароматические эфирные масла.
• При промышленном производстве глицерин отделяют от мыла с помощью установки для перегона и осветления глицерина, возвращая на последующих стадиях лишь малую его долю.
• На стадии обработки мыльная масса с помощью насоса через фильтр поступает на пресс. В процессе сушки мыло проходит через сушильные бани, где происходит удаление излишней жидкости. Резательным станком мылу придается форма. Далее подвергаются конечной расфасовке и упаковке.
• На современных промышленных предприятиях по производству мыла весь процесс полностью автоматизирован.

Применение мыла

• в текстильной промышленности
• в металлообрабатывающей промышленности
• в кожевенной промышленности
• в резиновой промышленности
• в косметической промышленности
• как эмульгаторы для инсектицидов и других химических препаратов
• как водоотталкивающим тальком
• для желатинирования бензина при получении напалмовых зажигательных средств, для изготовления сухого спирта и смазок;
• в судостроительной промышленности
• в лакокрасочной промышленности мыла
• как смазка при формовании пластмасс и как дезинфицирующее и очищающее средство в пищевой промышленности.

Практическая часть

• Задача 1. Исследование состава мыла

1. Обнаружение стеарат-ионов.

Помещаем в пробирку немного мыльной стружки. Добавляем в пробирку дистиллированную воду, чтобы получился мыльный раствор стеарата натрия. При приливании соляной кислоты к раствору, образуется осадок, который собирается на поверхности в виде белых хлопьев. Более сильная соляная кислота вытеснила из раствора соли более слабую стеариновую:

C 17 H 35 COONa + HCl → NaCl + C 17 H 35 COOH↓

2. Обнаружение ионов натрия.

Прокаливаем медную проволоку в пламени спиртовки и помещаем на неё твердое мыло. Пламя окрашивается в жёлтый цвет – качественная реакция на ионы Na + . Это свидетельствует о том, что исследуемое мыло является солью натрия.

3. Обнаружение ионов калия.

Прокаливаем медную проволоку в пламени спиртовки и помещаем на неё каплю жидкого мыла. Пламя окрашивается в фиолетовый цвет – качественная реакция на ионы K + . Это свидетельствует о том, что исследуемое мыло является солью калия.

Вывод: мыло – это натриевые и калиевые соли высших карбоновых кислот.

Практическая часть

• Задача 2. Исследование рН мыльного раствора

Значение рН

Название мыла

8

Хозяйственное мыло 72%

7,5

детское мыло «Мой»

8,5

мыло «Бархатные ручки»

5,5

жидкое мыло «DREEMNATURE»

Заключение.

«Правду дополняет ясность» - Нильсон Бор.

• Мыло – это залог здоровья и причина его разрушения
• Мыло - объект, который постоянно совершенствуется
• Мыло завтра – это мыло мечты, без вредных последствий для человека и окружающей среды

Список литературы

• 1. История мыловарения: от античности до современности:  http://originalsoap.ru/soap-history.shtml
• 2. Натуральное мыло:  http://www.kristallikov.net/page17.html
• 3. Промышленное производство мыла: http :// www.sampokkm.ru / promyshljennoje_proizvodstvo_myla
• 4. Энциклопедия Кругосвет. Универсальная научно-популярная онлайн-энциклопедия: http :// www.krugosvet.ru / node /37195
•   5. Мыло:  http://soap-maker.ru/milo.html