Сабындар және синтетикалық жуғыш заттар

Батыс Қазақстан облысы Әкімдігі Білім басқармасының

Сервис және жаңа технологиялар колледжі МКҚК

«Бекітемін»

Директордың ОЖЖ орынбасары

___________ С.С Нурмукашева

Жаратылыстану – математика бағытындағы пәндер декадасында өткізілген химия және биология пәндері бойынша олимпиада тапсырмалары

Дайындаған: химия, биология пәнінің

оқытушысы Т.Н Рахимгалиева

Орал қаласы, 2017

23.11.2017

231 топ

Сабақтың тақырыбы: № 34 .Сабындар және синтетикалық жуғыш заттар

 Оқыту мен тәрбиелеудің мақсаттары:

Білімділігі: техникада майларды өңдеу, осы мақсатта сабынның алынуы, құрамы,қасиеттері туралы білім беру; синтетикалық жуғыш заттар туралы мағлұмат беру; гидролиз, гидрлену реакцияларының мәнін түсініп, реакция теңдеулерін жаза білу. 

Дамытушылығы: өз бетінше ойлап,өз бетінше білім алу дағдыларын,белсенділіктерін арттыру; шығармашылық қабілеттерін дамыту. 

Тәрбиелігі: Өз бетімен білім алуға, бір – бірімен іскерлік қарым – қатынас жасай білуге, ұйымшылдыққа, экологиялық, экономикалық, эстетикалық тәрбие беру. 

Сабақ түрі: аралас сабақ 

Оқыту әдістері: фронтальды сұрақ, тест, проблемалық,сұрақ-жауап,зертханалық тәжірибе,топтық жұмыс,сыни тұрғыдан ойлау. 
Көрсетілім: сабын, синтетикалық жуғыш заттардың қасиетін салыстыру,олардың индикаторға әсері 

Көрнекілігі: периодтық жүйе, сызбанұсқа, таратпа қағаздар

Сабақтың әдісі: сұрақ-жауап, ізденіс, топпен жұмыс ,критериалды бағалау

Пәнаралық  байланыс: биология, тарих, қазақ әдебиеті.

Сабақтың барысы:  

І. Ұйымдастыру.

ІІ. Үй тапсырмасын тексеру

III. Жаңа сабақ

IV. Бекіту сұрақтары

V. Қорытынды

ІI. Үй тапсырмасын тексеру

Ой шақыру.( Үй тапсырмасын тексеру) 

Алдыңғы өткен тақырыптарды пысықтау мақсатында оқушыларға тест жұмысы таратылып беріледі. Орындау уақыты 6 – 7 минут .

ІІІ. Жаңа сабақ

Мағынаны ашу: 
-Адамға өмір бойы серік болатын заттар бар 
Жүпар иісі аңқыған, 
Тазалықты сақтаған. 
Жасасын сабын құдіретті 
Әлемді кірден арылтқан! 
Бүгінгі сабағымызды осы затқа арналады. 
Тақырып: Сабын және синтетикалық жуғыш заттар. 
Мәселе қою: Сабын деген не? 
Ол қалай алынады? 
Не себепті сабын жуғыштық қасиетке ие? 
Синтетикалық жуғыш заттар, олардың сабыннан айырмашылығы. 
Қойылған мәселелер сабақ барысында шешіледі. 

Сабақтың жоспары сызбанұсқа(слайд) түрінде ұсынылады: 

Жаңа тақырыпты меңгеру үшін сыныпты 3 топқа бөліп,алдын-ала тапсырмалар беріледі: 
Сұрақтарға жауап беру үшін оқулық,қосымша әдебиеттер,ғаламтор-ресурс қолдануға болады. 
1.Ақпараттық топқа:сабынның тарихы, құрамы, қолданылуы. 

2.Химиктер тобына: сабынның алынуы, қасиеттері; синтетикалық жуғыш щаттардың алынуы, қасиеттері. 

3.Зерттеушілер тобына:сабынның тазартқыштық әрекеті, қоршаған ортаға әсері. 

Топтар берілген тапсырмалардың мәтіндерін оқып, бір-біріне айтып талдайды, өз ойларын бөлісіп,түсінгендерін талқылайды.Әр топтан 1-2 оқушыдан шығып,берілген тақырыпты толық баяндап айтып шығады. 
1. Ақпараттық топ 

Сабынның тарихы 
Сабын жасау ісімен адамзат баласы бұдан бұрын 6000 жыл бұрын айналысқаны белгілі. 
Т.Эберстің медициналық ежелгі египеттік трактатында сабын дәрілік препарат ретінде айтылады. 
Орта ғасырлара бізге жеткен жазбаларда сабын туралы мәлімет берілмеген. Бұл – түсінікті де, таңғаларлық жайт емес. Жаңалық атаулы дін тарапынан қудаланған, қатал жазаланған, сол бір қиын – қыстау жылдары тазалық, гигиена туралы түсінік кейінге ысырылды. 
Сабын қайнату Европада тек ХІV ғасырда пайда болды. 
Ресейде сабын өндірісін І Петр жолға қойған болып есептелді.Ал қазақ халқының сабынды қай кезде жасағаны туралы дәл мәлімет жоқ,бірақ Бұқар жырау(1668-1781) жырының: 
Қара қойдың терісін 
Сабынмен жусаң ағармас..... 

Шал Құлекеұлының
Сабының сақар болды.....-деген жыр жолдарына қарағанда, ерте кезден-ақ халқымыздың пайдаланғанын білеміз .Сабын - тілімізге арабтың «сабун»деген сөзінен енген тәрізді.

Сабын сілтінің және майдың қосындысынан жасалған, суда еритін, кір жууға арналған жұмсақ кесек немесе қоймалжың сұйық зат. 
Ертедегі қазақтар Кеңес үкіметі орнағанға дейін сабынды өздері жасағаны белгілі. Сабын жасау барысында қазақ халқы көптеген химиялық реакцияларды жасауына тура келді. Өсімдіктерді өртейді, оның күлін алып қайнатады, сосын оны тұндырады, тұнбаны суалтады, оны тағы қайнатады, май қосып араластырады да, қайнатып, суалтады, сүзіп алып кептіреді. 
Сабын өндірісінің ғылыми негізі ХIХ ғасырдың басында ғана қойылды. Бұған француз химигі Мишель Шеврельдің майлар химиясы туралы көптеген зерттеулері себеп болды.

Ең алғашқы синтетикалық жуғыш құрал 1916 жылы пайда болған. Неміс химигі Фринц Понтердің тапқан өнертабысы тек өнеркәсіптік қолдануға арналған болатын. Тұрмыстық СЖЗ 1935 жылдан бастап шығарыла бастады, сол кезден бастап олардың қол терісіне зияндылығы азайды. Содан бері тар пайдалану аумағы бар СЖЗ бірқатары жасалынды, ал олардың өндірісі – химиялық өнеркәсіптің маңызды саласы болып табылады.
Құрамы: 
Сабын – жоғары карбон қышқылының тұздары RCOOMe. Сабынның құрамында пальмитин С15Н31СООН және стеарин С17Н35СООН қышқылдарының тұздары(негізінен, натрий және калий тұздары)кіреді және оның суда ерігіштігі құрамындығы металл катионына байланысты болады. Сұйық сабынның құрамына калий, қатты сабынның құрамына натрий катиондары кіреді. 

Химиктер тобы 
Сабын -  тілімізге арабтың  «сабун» деген сөзінен енген кірме сөз. Сілтінің, сақардың және майдың қосындысынан жасалған, суда еритін кір жууға арналған кесек немесе қоймалжың сұйық зат. Бүгінде сабынның сан түрлі атаулары бар. Сабын өндірісі бұдан 6000 жыл бұрын жүзеге асқанын археолог-ғалымдар дәлелдеп отыр.

Сабынның адам баласына ертеден белгілі екендігі туралы Рим дәрігері Гален шығармаларында жазылған. Сабындану дегеніміз— химиялық реакция басында майларды гидролиздеу жолымен сабын жасау процесі. Сабындану процесі кезінде триглицеридтер натрий немесе калий гидроксидімен реакцияға түсіп, глицерин мен сабын деп аталатын майлы қышқыл түзеді. Сабындану реакциясы барысында күшті қышқылдар немесе негіздер катализатор.ретінде қолданылады. 

Сабын — жоғары карбон қышқылдарының тұздары RCOOMe . Сабынның құрамына пальмитин С15Н31СООН және стеарин С17Н35СООН қышқылдарының тұздары (негізінен, натрий мен калий тұздары) кіреді және оның суда ерігіштігі құрамындағы металл катионына байланысты болады. Калий тұздары суда натрий тұздарына қарағанда жақсы ериді, ал магний, кальций, барий тұздары суда ерімейді.

Сұйық сабынның құрамына калий, қатты сабынның құрамына натрий катиондары кіреді.

Сабынның алынуы. Тәжірибе (май + NaOH → глицерин + сабын) 

Сабындану реакциясын майды натрий гидроксидімен немесе натрий карбонатымен қыздыру арқылы жүргізеді. Реакция нәтижесінде глицерин мен жоғары карбон қышқылының натрий тұзы (сабын) түзіледі: 

CH2 – O – OC –C17 H35 CH2−OH 
| t | 
CH−O −OC−C17H35 +3 NaOH → CH−OH+C17H35COONa (натрий стеараты) 
| | сабын 
CH2−O−OC−C17H35 CH2−OH 
тристеарин (май) глицерин 
Түзілген сабынды бөліп алу үшін реакция өнімдеріне натрий хлоридін қосады, сонда сабын қоспаның бетіне қалқып шығып, глицерин астында қалады. Сабынды жинап алып, оған пішін береді. 

Қасиеттері 

Сабын гидролизінің теңдеуі: 
C17H35COONа + Н2О ↔ С17Н35СООН + NaOH 
ә)Сабынды кермек суда сынау.Тәжірибе. Сабын кермек суда неге көпірмейді? 
Кермек суда сабын «іріп кетеді», себебі кермек суда карбон қышқылының кальций, магний тұздары тұнбаға түседі: 
2С17Н35СООNa + CaCl2 → (C17H35COO)2 Ca↓+ 2NaCl 

б)Қышқылдармен әрекеттесуі.Тәжірибе. 
C17H35COONa + HCl→C17H35COOH↓+ NaCl 

Сабынды кермек суда қалай көпіртуге болады? 
Суды жұмсарту,яғни судағы Са2+,Мg2+иондарын жою(байланыстыру) арқылы жүзеге асырылады. Ақпараттық топ 
Қолданылуы 
Жоғары карбон қышқылдары тұздарының қолданылуы жуғыш заттар ретінде шектелмейді.Кальций тұзын мұнай майларына қосып, солидол жағар майын алады.Тығыз маталарды алюминий сабынымен(тұзымен) өңдеп,су өткізбейтін брезенттер жасайды. Қорғасын, марганец сабындарын майлы бояулар дайындағанда пайдаланады. 

Ақпараттық топ 
Синтетикалық жуғыш заттар,алынуы,қасиеттері 
Синтетикалық жуғыш заттар ( СЖЗ ), негізінен,анионбелсенді заттар- алкилсульфат немесе алкилбензолсульфонаттардың натрий тұзынан тұрады. RO-SO2- ONa немесе RC6H4SO3Na. R- құрамында 8-18 көміртек атомы бар көміртек радикалы. 
СЖЗ алу үшін әуелі спирт пен күкірт қышқылын әрекеттестіріп, күкірт қышқылының күрделі эфирін алады: 

R-OH+HO-SO2-OH→ R-O-SO2-OH+H2O 

Түзілген алкилсульфаттан күрделі эфирдің натрий тұзын алады: 

R-O-SO2-OH+NaOH →R-O-SO2-ONa+H2O 

СЖЗ көмірсутектің ұзын тізбегі® мен ерігіш функционалдық топтан тұратындықтан, сабын сияқты жуғыштық қасиеті жоғары, кермек суда да жуғыштық қасиетін жоймайды. 

Зерттеушілер тобы 

Синтетикалық қоспа адам ағзасына келіп түсіп, аллергиялық реакция туғызуы мүмкін. Енді осы факторға бүгінгі күнгі адамдардың ағзасындағы иммунитет қасиетінің нашарлауын қоссақ, онда кір жуғыш ұнтақты дағдылы пайдаланудың адамға тигізетін залалын айтпай кетуге болмайды.Аллергиялық аурулардың келіп шығуына адамның иммундық жүйесінің төмендеуі себепші болады. Бұл, сөз жоқ, жас ұрпақтың болашағына қауіптене қарап, тиесілі баға беруді, мұндай дерттің алдын алу шараларын ертерек қолға алуды міндеттейді.

Мынадай бір жайтты айтып кету керек. Үлкен перзентханада қысқа уақыттың ішінде оншақты жаңа туған сәби түсініксіз жағдайда қайтыс болған. Тексеріп қарағанда оларды ораған жаялықтарда кір жуу ұнтағының құрамындағы фосфаттың мөлшері 60 пайыздан артып кеткен. Дәрігер мамандар осы химиялық қоспа балалар өліміне себепші болған деген тұжырым жасады.

Сонымен қатар, ыдыс-аяқ жуатын химиялық қоспаларға да назар аударған жөн. Ыдыстарда шайылмай қалған химиялық заттар тамақпен ілесіп, адам ағзасына залалын тигізеді. Бүгін Европа құрамында табиғи түрдегі заттары бар ыдыс-аяқ жуатын құралдарды әлдеқашан мойындап, оларды шығаруды өндірістік жолға қойды. Яғни, химиялық қышқылдарды жойып, соның негізінде адам ағзасына тамақпен түсетін химиялық қоспаларды залалсыздандыруға көмектеседі.

Сатылымдағы кір жуғыш ұнтақтар, негізінен, фосфат құрамдас болып келеді. Ал, фосфат-кір жуғанда суды жұмсартып, кірді кетіреді. Оның құрамындағы кірді ағартатын химиялық қоспалар мен жуылған кірге хош иіс беретін заттар жуылған мата талшықтарында қалып қояды. Оларды шайып шығару үшін кемінде кірді 7-9 рет таза сумен шайқау керек. Шынына келгенде, жуылған кір 2-3 рет ғана шайылады да, олардың бәрі матада қалып қояды, сөйтіп адам ағзасына зиянын тигізеді. Мысалы, қышыма, қотыр сияқты тері дерттері осыдан келіп шығады екен. Адам терісін шектен тыс құрғатып жібереді. Кір жуғанда қолдың құрғап, тіпті қызарып кетуіне де осы кір жуғыш ұнтақтың құрамындағы фосфат элементі себепші.

Қазақи әдіспен сабын алу мынадай жолмен жүзеге асырылады

1. Алаботаның көк гүлі түспей тұрғанда ,тамыз айында жинап алып, тақыр жерге мол етіп үйіп өртейді.

2.күлін су сеппей суытса, ол қорып, байланып қалады. Содан соң 
3 .қазанға су құйып, күл қосып қайнатады. Сақарды күні бойы

4. Қайнатып, түн асырып тұндырып қояды. Тұнбаны сілті деп атайды.

5. Сілтіні ертесіне отты баяу жағып араластырады

6. Әбден қоюланып, құрғап, ұнтаққа айналғанша қайнатады.

7. Оған малдың майын қосып тағы да қайнатады. 
8. Қоюланған кезде шүберекке орап, белгілі бір кейіпке келтірсе, сақар яғни қара сабын дайын болады.

9. Дайын болған сабынды қолмен үзіп көршілерге үлестіреді. Оны бұзаушық деп атайды.

Қара сабынның керемет қасиеті .Қара сабынның емдік қасиеті мол.

Кір қоңды кетіру деңгейі жоғары (бұрын қазақ майлы тағамдарды, етті көп жегендіктен, киімдері соған сай майласып кететін, оны тап - таза етіп қара сабынмен жуған). Қазіргі кір кетіргіш тазартқыштар сияқты қолды бөріттіріп, қышытпаған. Жұқпалы тері ауруының емі. (Қышыма, қотыр, бөрітпе, безеу сияқты жұқпалы ауруларға кір сабынды жағып күніне төрт - бес рет жуған).Шаш тазартқыш (Қазақ қыздары төгілген қара қолан шаштарын осы қара сабынмен жуған. Шаштары майланбаған түспеген.Тұмау емі (тұмауратқан адамға жұқа матаға қара сабынды сулап жағып, иіскеткен. Әр иіскегенде он минут жұмсаса мұрны ашылып аурудан тез айыққан. Ыдыс тазартқыш (ыдыс - аяқтарын қара сабынды суға езіп сумен жуғанда ыдыс тап - таза болған)

Синтетикалық жуғыш заттардың қоршаған ортаға әсері 
СЖЗ-тарды пайдалану кезінде олар ыдырап,бұзылмайды-сумен бірге ағып көлдерді,өзендерді,яғни қоршаған ортаны ластауы мүмкін.Сол себепті ақаба(кір)суларды тұндырғыштарда тұндырып,балдырларда болатын биологиялық бактериялар көмегімен тотықтыру арқылы тазалайды.Олар органикалық заттарды көмірқышқыл газы мен суға дейін ыдыратады.Алкилсульфаттар мен алкилбензолсульфонаттарды ыдырататын бактериялар штамдары әзірленген,осылар арқылы микробиологиялық тазарту іске асады. Сондықтан жоғары жуғыштық қасиетімен қатар, биоыдырауға бейім келетін заттар алу көзделеді. 
Табиғи жағдайда кейбір организмдер әсерінен биоыдырау процесі жүретін жаңа препараттар алу - өмірдің басты талабы.

 Ұсыныстар

1.            Сабынның сыртқы қорабын қоқысқа тастамай пайдаға жарату керек.Ол үшін сабынның қорабының құрамына тыңайтқыш қоспаларын қосу керек. Оны гүлдің топырағына жыртып салғанда гүлдің жақсы өсуіне септігін тигізеді.

2.            Оқушылар мен ұстаздар үшін: қалтада жүруге ыңғайлы, аузы дөңгелек, алақанға сипағанда тез жағылатын және микроб кетіретін қасиеті бар сабын болса. Себебі бор мен тақта сүртетін шүберекті пайдаланғаннан кейін қолымызды жай сумен жуып, ас жеу денсаулығымызға зиянын келтіреді.

3.            Кір сабынның құрамына тыңайтқыш элементтер қосса, оны пайдаланғаннан кейін суын өсімдікке құйғанда, өсімдіктің тез өсуіне және өсімдік битін кетіретін  қасиеті болса.

Сабын бойынша қысқаша «синквейн» жазу. 
- жуғыш зат; 
- қатты және сұйық болады; 
- жоғары карбон қышқылдарының (пальмитин және стеарин) натрий,калий тұздары; 
- кермек суда көпірмейді; 
- гидролизденеді; 
- гидрофобты және гидрофильді бөліктен тұрады; 
- майға және натрий гидроксидін қосу арқылы алады. 
Венн диаграммасын толтыру 
Сабын ортақ белгілері СЖЗ 

IV. Бекіту сұрақтары

1.Сабын дегеніміз не? Сабын мен синтетикалық жуғыш заттардың бір – бірінен айырмашылығы неде?

2. Сабынды кермек суда қалай көпіртуге болады?

3. Сабынмен жиі жуынуға бола ма?

4. Сабын қандай бөліктерден тұрады?

V. Қорытынды

Біз бүгінгі сабағымызда сабындар жоғары карбон қышқылдарының калий және натрий тұздарынын тұратынын білдік. Сабындар қатты және сұйық болып бөлінеді. Сабын кермек суда «іріп»кетіп, кір ашылмайды. Синтетикалық жуғыш заттардың кіралғыштығы сабыннан жоғары, бірақ қоршаған ортаға зиян тигізуі мүмкін.

Бағалау: Оқушыларды жауап беру деңгейіне қарай бағалау. 
Үйге тапсырма: 3.16
Шығармашылық тапсырма:СЖЗ-тар туралы мәлімет дайындау