ФОСФАТЫ В СТИРАЛЬНЫХ ПОРОШКАХ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ОБЪЕКТ БИОТЕСТИРОВАНИЯ

 

ФОСФАТЫ В СТИРАЛЬНЫХ ПОРОШКАХ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ОБЪЕКТ БИОТЕСТИРОВАНИЯ

 

  Работу выполнила:

  Орёл Ника

                                                                          ученица 8-Б класса

                                                                          МБОУ «СШ №5 г.Мариуполя»

                    Руководитель:

                                                                          Пурдик  Елена Николаевна

                                                                          учитель химии

                                                                          МБОУ «СШ №5 г.Мариуполя»

                                                                          «Специалист высшей категории»

                                                                           

Мариуполь-2024

 

СОДЕРЖАНИЕ

ВСТУПЛЕНИЕ………………………………………………………………………3

РАЗДЕЛ I.  ЭТО СТРАШНОЕ СЛОВО «ФОСФАТЫ»……………..…………….. 5

1.1 Состав и характеристика фосфатов 5

1.2. Влияние фосфатов на природную среду ………………………..…………….6

1.3. Влияние фосфатов на человека…………………………………………………8

РАЗДЕЛ II. СИНТЕТИЧЕСКИЕ МОЮЩИЕ СРЕДСТВА………………………12

2.1 Состав синтетических моющих средств (стиральных порошков) 12

2.2 Принцип работы синтетических моющих средств 14

2.3 Химический состав синтетических моющих средств 15

РАЗДЕЛ IІІ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ…………………………………19

3.1. Определение физико-химических характеристик стиральных порошков…19

3.2 Определение фосфатов в стиральных порошках………………………….…20

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 21

 

ВСТУПЛЕНИЕ

Фосфаты — соли и эфиры фосфорных кислот, которые широко используются в синтетических моющих средствах для связывания ионов кальция и магния. После стирки они плохо смываются с одежды, а с ткани фосфаты вполне могут проникнуть в кожу. Чем меньше фосфатов в стиральном порошке, тем лучше.

Фосфаты, попадающие в окружающую среду, приводят к бурному развитию сине-зеленых водорослей. Токсины водорослей вызывают «цветение» водоемов, опасны для беспозвоночных, рыб и других водных животных. Эти водоросли ухудшают питьевые качества воды, придают ей различные запахи и привкусы.

      В процессе разложения водорослей в воду выделяются токсичные вещества и выводится из нее кислород.

Сейчас в магазинах можно встретить множество стиральных порошков, в которых фосфаты замещаются особой модифицированной системой компонентов, эффективно работающих против солей жесткости и хорошо растворяющихся в воде. При этом производители утверждают, что это экологичные стиральные порошки, которые по моющим свойствам не уступают фосфатосодержащим системам. Так ли это на самом деле? Ответ на этот вопрос мы хотели получить в ходе своих исследований.

Актуальность работы состоит в том, чтобы выяснить безопасность стирального порошка, который не содержит фосфатов, не только для человека, но и для окружающей среды. Ведь в последнее время экологи бьют тревогу о повышении уровня загрязнений природных вод фосфатами из-за высокой доли использования синтетических моющих средств.

Цель работы: Определить качественное наличие фосфатов в порошках различных торговых марок и изучить воздействие их растворов на объекты окружающей среды.

Задачи:

1. Составить анкету и провести анкетирование.
2. Изучить состав порошков, указанный на упаковке.
3. Провести качественную реакцию на наличие фосфатов в стиральных порошках.
4. Определить физико-химические характеристики стиральных порошков.
5. Изучить воздействие растворов бесфосфатных стиральных порошков на прорастание кресс-салата.
6. Сравнить полученные данные.

Объект исследования – бесфосфатные и фосфатные стиральные порошки различных торговых марок. 

Предмет исследования — свойства стиральных порошков, которые содержат и не содержат фосфаты. 

      Этапы исследования:

      Первый-2013г. – изучение теоретических вопросов о  свойствах фосфатов и  

      стиральных порошках.

      Второй-2014г. – исследование физико-химических характеристик стиральных  

      порошков, определение фосфатов в них.

Третий-2015г.-систематизация результатов проведенной работы

      Материалы и методы исследования

     Оборудование: стиральные порошки различных торговых марок, пробирки, стеклянная палочка, раствор AgNO3, мерный цилиндр, линейка, чашки  Петри, вата,  дистиллированная вода,  семена кресс-салата. 

      Методы исследования:

• анкетирование;
• эксперимент;
• сравнение и анализ полученных данных.

Литературная база: представлена многочисленными работами отдельных  

     авторов, а также статьями в периодической прессе, интернете.

    Исследование состоит из: вступления,3 разделов,4 приложений.

 

РАЗДЕЛ  I   ЭТО СТРАШНОЕ СЛОВО «ФОСФАТЫ»

• Состав и характеристика фосфатов

Фосфаты – это соли кислородных кислот фосфора в степени окисления +5. Существуют ортофосфаты — соли ортофосфорной кислоты H3PO4 и фосфаты конденсированные — соли полифосфорных кислот. Различают средние, кислые и основные фосфаты. Кислые фосфаты образуются в результате частичной нейтрализации H3PO4 или полифосфорных кислот основаниями[11].  При полной нейтрализации гидроксидами одного или нескольких металлов получают средние фосфаты. Смешанные соли образуются при нейтрализации смеси кислот, например, ди- и трифосфорных, одним гидроксидом (ординарные разноанионные фосфаты) или несколькими гидроксидами (разнокатионно-разноанионные фосфаты). Нейтрализующим агентом служит и NH3. Конденсированные фосфаты неорганические получают также термической обработкой кислых фосфатов, смесей фосфатов. 

В водных растворах фосфаты гидролизуются. Все дигидрофосфаты растворимы в воде. Из гидрофосфатов и фосфатов в воде растворимы только соли щелочных металлов и аммония. 

Средние фосфаты. Общее свойство безводных солей — стабильность при нагревании до температуры плавления. Ортофосфаты М(II)3(РО4)2 плавятся при: 1375 (M = Mg), 1777 (Ca), 1600 (Sr), 1605 (Ba), 1152 (Mn), 1345 (Ni), 1060 (Zn), 1014 0C (Pb), дифосфаты MII2P2O7 — при 1382 (Mg), 1355 (Ca), 1375 (Sr), 1430 (Ba), 1195 (Mn), 1400 (Ni), 1020 (Zn), 830 (Pb) градусов Цельсия. Исключение составляют неустойчивые фосфаты (с катионами NH+4, Hg2+), например Hg3(PO4)2, из которого часть ртути улетучивается при температуре ниже температуры плавления. Кристаллогидраты многих ортофосфатов и некоторых конденсированных фосфатов при нагревании теряют кристаллизационную воду ступенчато, без изменения состава аниона. Средние фосфаты металлов в высоких степенях окисления не растворимы в воде, щелочных металлов и аммония — растворимы, их водные растворы имеют рН > 7. Анионы конденсированных фосфатов неорганических не стабильны в водных растворах, они последовательно превращаются в анионы низших фосфатов. 

Кислые и основные фосфаты. Растворимость в воде кислых и основных фосфатов выше, чем у средних, в раствор переходят даже некоторые соли металлов в высоких степенях окисления. Благодаря этому свойству кислые фосфаты используют в качестве удобрений. При рН < 7 сложные анионы быстрее разлагаются до простых (по сравнению с рН > 7). При нагревании в результате конденсации кислые соли меняют анионный состав ниже температуры плавления, благодаря чему они служат исходными соединениями для получения многих конденсированных фосфатов. Помимо гидро- и дигидроортофосфатов щелочных металлов известны кристаллические кислые ортофосфаты: M(II)HPO4, где M = Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Mn, Zn, Cd, Sn, Pb, Hg, их кристаллогидраты с одной молекулой воды (M = Be, Mg, Cu, Zn), двумя (Ca, Со, Ni), тремя (Mg, Mn, Zn) и семью (Mg); M(II)(Н2РО4)2, где M = Mg, Sr, Ba, Cu, Cd, Sn, Pb, их кристаллогидраты с одной молекулой воды (M = Ca, Sr), двумя (Mg, Mn, Fe, Со, Ni, Zn, Cd) и четырьмя (Mg); содержащие несколько анионных форм: Со(Н2РО4)2·2H3PO4, NaH2PO4·Na2HPO4 (используется при получении триполифосфата Na,который  входит в состав стиральных порошков). Что касается химических свойств, то фосфаты ведут себя аналогично другим солям. В основном, им свойственны реакции по обменному механизму с солями, щелочами, оксидами и кислотами с образованием недиссоциирующего или слабодиссоциирующего вещества.

• Влияние фосфатов на природную среду

В большинстве моющих средств и стиральных порошках  поставляемых на рынок нашего государства основными компонентами являются триполифосфат натрия (фосфат) и поверхностно-активные вещества (ПАВ). 

Данные соединения наносят большой вред окружающей природной среде, в частности особо опасным для водного бассейна является триполифосфат натрия. 

Его содержание в порошке, согласно  данных производителей, колеблется от 15 до 30%, хотя реально — намного больше. При стирке триполифосфат натрия уменьшает жесткость воды и улучшает моющее действие порошка, что дает возможность отстирать любой тип ткани от большинства известных загрязнений. После стирки с грязной водой триполифосфат непосредственно попадает в сточные воды, а оттуда в реки и озера. Количество триполифосфата накапливается, идет усиленная подпитка водной системы рек и озер вредными сбросами от городов. Такая  «подкормка»  воды вызывает бурное «цветение», а затем  неизбежное  «старение» водоема. Всего один грамм триполифосфата натрия стимулирует образование 5-10 килограммов водорослей! 

Фосфаты «положительно» влияют не только на водоросли. Активно растет и планктон. А чем больше в воде любой суспензии, тем меньше возможности использовать реки и водоемы в качестве источников питьевой воды. Поэтому использование фосфатов в моющих средствах, стиральных порошках запрещено во многих странах уже более 10-20 лет. 

С того момента, как Кабинет Министров Украины одобрил законопроект о запрете использования фосфатов в моющих средствах, о фосфатах начали говорить очень активно.  (№2535 от 14.03.2013 «Проект закону про засади здійснення державного регулювання синтетичних миючих засобів та побутової хімії»)[8]. Срок начала запрета — % разрешенного содержания фосфатов в порошках:

с 1 января 2014 г. не более 17%

с 1 января 2016 г. не более 10%

с 1 января 2019 г. не более 5%

с 1 января 2021 г. не более 0,7%

Кроме того, запрет на фосфаты – это очень сильный стимул для науки искать достойную им замену. Может в Украине таких  разработок наша наука и не будет проводить, но пока у нас вступит в силу полный запрет на фосфаты (в 2021году) в ЕС, скорее всего, что-то достойное успеют разработать. И мы сможем использовать этот опыт.

Еще одной из составляющей современных моющих средств являются поверхностно-активные вещества (ПАВ). ПАВ имеют высокую пенообразующую способность, причём в сравнительно низких концентрациях. Возникновение на поверхности воды слоя пены затрудняет тепломассообмен водоёма с атмосферой, снижает поступление кислорода из воздуха в воду (на 15-20 %), замедляя осаждение и разложение взвесей, тем самым, ухудшает процессы самоочищения и наносит большой вред как растительному, так и животному миру. 

• Влияние фосфатов на организм человека

Аллергия, пониженный иммунитет, частые заболевания, а также проблемы бесплодия — одной из причин этих заболеваний являются фосфаты, хлор, цеолиты в составе моющих средств и стиральных порошков. 98% стиральных порошков и моющих средств, которыми ежедневно пользуются все украинцы, делаются на основе фосфатов, хлора, цеолитов и других опасных химических элементов. Но львиная доля негативного влияния на человеческий организм принадлежит именно фосфатам в составе стиральных порошков.

Опасные для здоровья составляющие стиральных порошков проникают в наш организм:

• через кожу – во время ручной стирки без резиновых перчаток;
• через питьевую воду, загрязнённую стоком после стирок — даже самые     мощные системы фильтрации не очищают воду полностью;
• через недостаточно хорошо выполосканную одежду;
• через дыхательные пути – при той же ручной стирке в плохо проветриваемом помещении.

Еще в 60-е годы в СССР проводились исследования по влиянию синтетических моющих средств (СМС) на окружающую среду и человеческий организм. Результаты исследований наших специалистов совпали с результатами их европейских коллег. Только они сделали разные выводы: в европейских странах либо ограничили допустимое содержание вредных веществ в порошках, либо запретили их вообще. У нас же тревожные факты скрыли не только от общества, но и от специалистов.

Ученые установили, что основная причина негативного влияния чистящих средств на здоровье людей – содержание в их составе соединений фосфора (фосфатов), нарушающих кислотно-щелочный баланс клеток кожи, который отвечает за защиту. От этого, прежде всего, появляются дерматологические заболевания. Кроме воздействия на кожу, фосфаты влияют и на работу организма в целом, так как через кожу они проникают в кровь и изменяют в ней процентное содержание гемоглобина, меняют плотность сыворотки крови, содержание белка. Из-за этого нарушаются функции почек, печени, скелетных мышц, что приводит, в свою очередь к тяжелым отравлениям, нарушению обменных процессов и обострению хронических заболеваний.

Научно 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.

Наличие фосфатных добавок в порошках усиливает токсические свойства ПАВ, веществ  для вспенивания и смывания жира. Фосфаты создают условия для более интенсивного проникновения  ПАВ через кожу, где они также всасываются в кровь и распространяются по организму. Это приводит к изменению физико-химических свойств  крови и нарушению иммунитета. ПАВ также могут накапливаться в органах. К примеру, в мозге оседает 1,9% общего количества ПАВ, попавших на незащищенную кожу, в печени — 0,6% и так далее. Они  действуют как яды: в легких вызывают гиперемию, эмфизему, в печени повреждают функцию клеток, что приводит к увеличению холестерина и усиливает явления атеросклероза в сосудах сердца и мозга, нарушают передачу нервных импульсов в центральной и периферической нервной системах.

В стиральных порошках, которые популярны в Украине, уровень содержания фосфатов  зачастую выше 40% (указывается 15-30%, хотя на самом деле — гораздо больше). Такое количество фосфатов очень сложно выполоскать из одежды, особенно из хлопка, шерсти и синтетики. По результатам исследований, для того чтобы выполоскать все фосфаты, нужно прополоскать вещи 8-10 раз в горячей проточной воде. Наши стиральные машины прополаскивают 2-3 раза, чаще в холодной воде.

Возникает вопрос, почему тогда я все время стираю с обычным порошком, и со мной ничего не происходит? Так кажется только на первый взгляд. Сейчас очень мало людей могут похвастаться отличным здоровьем, и причина этому не только в плохой экологии. Вокруг нас слишком много химии, далеко не вся она безвредная. Причины большинства заболеваний находятся совсем рядом, и устранить или хотя бы ослабить их сложно, но можно.

Как защитить себя и своих близких от негативного влияния фосфатов:

1. Исключите контакт незащищенных рук и других частей тела с раствором    порошка.
2. Тщательно (больше 8-ми раз) полощите постиранные вещи в горячей воде, так как в холодной фосфаты с ПАВ практически не выполаскиваются.
3. Старайтесь  находиться как можно меньше времени в помещении, где стирается белье, а также проветривайте при этом квартиру.
4. После стирки нужно проводить влажную уборку в квартире.
5. После стирки тщательно вымывайте руки в большом количестве теплой  воды.

Но вы можете использовать и другой вариант: экологически «мягкие» и щадящие организм бесфосфатные порошки с пониженным содержанием ПАВ. Содержание ПАВ в этих порошках значительно снижено, а фосфатов, хлора и других вредных добавок вообще нет. Кстати, моющие свойства у этих порошков не уступают порошкам с высоким содержанием фосфатов и ПАВ, а негативное влияние на организм практически отсутствует.

После стирки с бесфосфатным порошком на ткани, как правило, почти все остатки стирального порошка сами собой отделяются, поэтому полоскать много раз вещи не надо. Особенно это важно для детского белья.

 

РАЗДЕЛ II  СИНТЕТИЧЕСКИЕ МОЮЩИЕ СРКДСТВА

2.1. Состав синтетических моющих средств (стиральных      порошков)

Синтетические моющие средства – детергенты (англ. deterge – очищать) – это композиции различных органических и неорганических химических соединений.

•  ПАВ – поверхностно–активные вещества. ПАВ, используемые для производства СМС, разделяются на ионогенные, диссоциирующие в водных растворах на ионы, и неионогенные. Наиболее распространены анионоактивные вещества, которые распадаются в водных растворах на анионы (более крупные отрицательно заряженные частицы) и катионы (мелкие положительно заряженные ионы, как правило, натрия или калия). Большие по размеру анионы обеспечивают поверхностно–активные свойства. Все анионоактивные ПАВ представляют собой кристаллические вещества, растворимые в воде. Содержание их в СМС составляет от 10 до 40%. Основным исходным сырьем для их получения являются парафиновые углеводороды нефти. В современных СМС используют поверхностно–активные вещества, которые имеют степень биоразложения не менее 90%. Разработаны также новые синтетические поверхностно–активные вещества амфотерного характера. Они перспективны для производства моющих средств, но пока дороги и еще очень мало распространены.

Классификация поверхностно–активных веществ.

1.Анионоактивные. Очищают хлопок, шерсть, лён. К ним относится мыло.
2. Катионоактивные. Дороже анионоактивных, обладают антибактериальными свойствами и используются для придания мягкости тканям и для дезинфекции.
3. Неионогенные. Очищают полиэфирные и полиамидные волокна, проявляют высокую моющую способность, но слабо образуют пену.

• Энзимы – аналоги природных ферментов, например таких, которые содержатся в желудке у человека. Необходимы для устранения жировых и белковых загрязнений (остатки пищи, кровь). Однако они не выдерживают высокой температуры при стирке (не выше 35–40 С).
• Отбеливатели делятся на химические, разрушающие особо устойчивые загрязнения чаще всего окислением, и оптические, не действующие на загрязнения, но обладающие свойством светиться под действием обычного или ультрафиолетового света.
• Полимеры. Эти вещества в составе СМС чаще всего представлены карбоксиметилцеллюлозой. Они способны предотвращать ресорбцию – повторное оседание частиц грязи на ткань.
• Силикаты, в том числе цеолиты. Силикаты натрия и калия вводятся в состав порошка для дополнительной защиты стиральных машин от коррозии и как буферные вещества, благодаря которым рН растворов моющих средств практически не меняется при разбавлении водой и растворении загрязнений, имеющих кислую или щелочную реакцию.
• Поликарбоксилаты вводятся в состав порошка как дополнительная защита от коррозии, физиологически инертны.
• Сульфат натрия при содержании в составе СМС от 5 до 20% придает порошкам сыпучесть, предотвращает слеживаемость.
• Отдушки добавляют практически во все СМС для придания им приятного запаха.
• Стабилизаторы пены. Их вводят в СМС в количестве 1–3%. Они существенно повышают эффективность синтетических моющих средств, усиливая устойчивость пены.
• Красители: применение красителей в составе СМС основано на оптическом эффекте, поскольку красители адсорбируются на поверхности тканей без химического воздействия на ткань. Для этой цели используют ультрамарин, индиго, синтетические органические пигменты. При этом ткань приобретает большую белизну и яркость за счет голубого оттенка.

2.2. Принцип работы синтетических моющих средств

В состав СМС входят ПАВ, которые выполняют главную работу.  ПАВ  имеют два полюса – гидрофильный, то есть,  тот, который любит воду, и гидрофобный, то есть, тот, который отталкивается водой, но легко соединяется с её противоположностью  – с жирами.

Эффективность ПАВ состоит в том, что, связавшись с одним веществом, они повышают растворимость этого вещества в другом веществе, в котором ранее первое вещество не растворялось. Пример с синтетическими моющими средствами: гидрофобными группами эти средства соединяются с жирами,  а гидрофильные части средств позволяют расщеплять жиры и в большей степени растворять их в воде, тогда как жиры сами по себе в воде не растворяются. Результат взаимодействия поверхностно активных синтетических (и не синтетических) моющих средств с жирами и водой – создание эмульсии. Эмульсия – это смесь двух жидкостей. СМС делают эмульсию жиров и воды устойчивой, жиры образуют очень–очень маленькие капли. В общем–то, это происходит каждый раз, когда вы моете жирную посуду с применением моющего средства. Обычно, при мытье посуды, большая часть моющих средств    пропадает бесцельно. На удаление жиров идёт едва ли десятая часть моющего средства. Остальная часть СМС остаётся активным, способным к подавлению рыб и прочих водных животных. И эту часть нужно удалять. 

Детергентами, как правило, называют синтетические, поверхностно-активные вещества с различными добавками. В типичную рецептуру детергентов часто входят также фосфаты и отбеливатели.

Добавляемые к детергентам фосфаты обеспечивают оптимальную для работы поверхностно-активных веществ кислотность, связывают ионы кальция и магния, с которыми детергенты могли бы образовать нерастворимый осадок (или пленку), и соединяются с частицами загрязнений, смытыми с тканей, предохраняя их от повторного осаждения.

Принцип работы моющего средства можно смоделировать и самостоятельно. Для этого на тарелку стоит нанести несколько капель масла и воды. Обе субстанции будут сопротивляться смешиванию. Но если к ним добавить немного средства для мытья посуды, то оба вещества смешаются, превратятся в эмульсию и легко удалятся даже без механического воздействия. 

2.3. Химический состав синтетических моющих средств

Каждое СМС предназначено для тканей определенного вида, потому что, например, ткани хлопчатобумажные и льняные устойчивы к воздействию щелочей, повышенной температуре, а ткани шерстяные и из натурального шелка, наоборот, разрушаются в водных растворах щелочей и при температуре стирального раствора выше 45–50 С. В состав СМС входят вещества: ПАВ, триполифосфат натрия, перборат натрия, силикат натрия, сода кальцинированная, КМЦ, оптический отбеливатель, стабилизатор перекисных солей, толуолсульфонат натрия в различном процентном содержании.

Итак, фосфаты — это химические соединения различных металлов и фосфорной кислоты. Существует огромное количество разновидностей фосфатов. Ещё больше сфера их применения — от пищевой промышленности до химического синтеза и выплавки металлов.

Так как нас интересуют только те фосфаты, которые хоть каким-то образом относятся к стиральным порошкам, рассмотрим только те, которые используются в сфере бытовой химии. Это триполифосфат натрия, фосфат натрия, фосфат кальция и фосфат калия.  

  Синтетические моющие средства наряду с ПАВ содержат ряд сыпучих добавок (неорганических и органических), выполняющих определенные функции при производстве, хранении и применении CMC. Некоторые их этих добавок, хотя и не обладают сами по себе моющими свойствами, способны повышать моющее и  отбеливающее действие растворов CMC.
В качестве неорганических полезных добавок при производстве CMC используются обычно щелочные соли натрия и калия, соли пероксокислот и органические оптические отбеливатели.
К щелочным солям принадлежат: фосфат натрия (Na3PO4), дифосфат (пирофосфат) натрия и калия (Na4P2O7, К4Р2O7), триполифосфат натрия и калия (Na2P3O10, К5Р3О10), карбонат натрия (Nа2СО3), гидрокарбонат натрия (NaHCO3); к пероксидным солям относятся перборат натрия (NaBO2•H2O2•3H20), перкарбонат натрая (Na2CO3•1,5H2O2•H2O), оптические отбеливатели. Из нейтральных неорганических солей наиболее широко употребляется сульфат натрия (Na2SO4).

Подробнее остановимся на триполифосфате  натрия.

Триполифосфат натрия — это соль триполифосфорной кислоты Na5P3O10. Триполифосфат натрия является проэкстракционной фосфорной кислоты. Представляет собой рассыпчатый порошок белого цвета. Основное свойство вещества — способность эмульгировать и разлагать жиры, что и обусловило его широкое применение в производстве бытовой химии. Триполифосфат натрия применяется в качестве добавки при стирке всех видов тканей в воде любой температуры.

Одним из факторов, понижающих эффективность моющего действия, является жесткость воды, так как мыла (натриевые соли жирных кислот) в процессе стирки вступают в реакцию с катионами Са2+ и Mg2+ и образуют нерастворимые кальциевые и магниевые соли жирных кислот. Последние не только не принимают участия в моющем процессе (что ведет к перерасходу моющих средств), но и осаждаются на ткани в качестве загрязнений. С применением CMC, в состав которых входят ПАВ и активные добавки (особенно велика роль фосфатов), этот недостаток полностью устраняется. Фосфаты связывают ионы щелочноземельных металлов и железа в комплексные соединения, растворимые в воде:
Na5P3O10+CaSO4 → Na3CaP3O10+Na2SO4;
Na3CaP3O10+CaSO4 → NaCa2P3O10+Na2SO4;
Na5P3O10+MgCl → Na3MgP3O10+2NaCl;
Na3MgP3O10+MgCl → NaMg2P3O10+2NaCl.
Фосфаты способны переводить нерастворимые кальциевые соли жирных кислот в раствор, благодаря чему современные моющие средства, содержащие от 25 до 40% (масс.) фосфатов натрия, способны растворять даже накипи:
(RCOO)2Ca+Na5P3O10 → 2RCOONa+Na3CaP3O10.
Кроме того, фосфаты предотвращают повторное осаждение загрязнений на ткань. Свойства полифосфатов натрия обусловливают их широкое применение в производстве CMC.
Триполифосфат  натрия   (Na5P3O10) — широко применяется в  CMC;  помимо комплексообразующей способности обладает способностью пептизировать пигментные загрязнения. Триполифосфат натрия малогигроскопичен, но при поглощении воды образует гексагидраты. При длительном пребывании триполифосфата натрия в водном растворе он может подвергаться гидролизу (в присутствии кислот и щелочей и при температуре выше 80° С  гидролиз ускоряется) с образованием дифосфата и дигидрофосфата натрия или гидратации с образованием кристаллогидрата соли:
Na5P3O10+6H2O → Na5P3O10•6H2O;
Na5P3O10•6H2O → Na4P2O7+NaH2PO4+5H2O.
Образующийся гексагидрат триполифосфата натрия повышает сыпучесть порошка . Увеличение производства триполифосфата натрия в мире продолжалось до тех пор, пока не возникла проблема с зарастанием водоемов водорослями. Так как отсутствие в композиции CMC триполифосфата натрия приводит к снижению потребительских свойств моющих средств, ведутся активные поиски других равноценных заменителей. 

Характеристика фосфата натрия, фосфата кальция и фосфата калия приведена в  приложении 1, таблица № 1

 

РАЗДЕЛ  IІІ   ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1.  Определение физико-химических характеристик стиральных порошков

Изучение физико-химических характеристик бесфосфатных стиральных порошков.

Изучение стойкости и специфичности запахов растворов порошков

Ход работы:

1. Приготовление 5%-ного раствора стиральных порошков. В химический стакан помещается 5г стирального порошка и добавляется 95 мл дистиллированной воды.  Смесь тщательно перемешивается  Не наклоняясь над пробиркой и не вдыхая полной грудью движением руки направить воздух к себе.

1. Через 10 минут повторить изучение запаха стирального порошка.

Наличие сильного запаха свидетельствует о большом количестве отдушек. 

Изучение концентрации  ионов водорода в растворах бесфосфатных и фосфатных стиральных порошков.

Ход работы:

1. В чашку Петри помещается 1 мл 5%-ного раствора стирального порошка.
2. рН раствора определяется с помощью универсального индикатора.

 

Определение пенообразующей способности и устойчивости пены стиральных порошков
Ход работы:

1. В мерный цилиндр помещается 10 г исследуемого средства и добавляется 200 мл воды комнатной температуры.
2. Цилиндр взбалтывается в течение 5 минут .По истечению времени высота пенного столба измеряется с помощью линейки, данные заносятся в таблицу.
3.  Через 5 минут высота пены измеряется еще раз, данные заносятся в таблицу.

           

Изучение влияния растворов бесфосфатных и фосфатных стиральных порошков на прорастание семян кресс-салата.
Ход работы:

1.  В 7 чашек Петри помещаются тонкие ватные диски. Диски смачиваются  

растворами  исследуемых бесфосфатных и фосфатных стиральных порошков. 8-я чашка поливается водой — контрольный образец.

1.  В каждую чашку Петри высевается 20 семян кресс-салата.
2.  Измерения проростков производятся через каждые 2 дня.

      4 . Данные заносятся в таблицу.

3.2. Определение фосфатов в стиральных порошках

Определение качественного наличия фосфатов в стиральных порошках в школьной лаборатории.
Ход работы:

1. В пробирку помещается 6 мл 5%-ного раствора бесфосфатного и фосфатного стирального порошка и добавляется 2 мл раствора нитрата серебра (АgNO3).
2. Качественной реакцией на наличие фосфатов является образование желтого осадка в реакции с АgNO3.

ЗАg++ Р043- = Аg3Р04↓

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Все проанкетированные нами люди сталкиваются в повседневной жизни с бытовой химией.  Популярность СМС, пользующихся наибольшим спросом, обусловлена только работой рекламных компаний, так как моющие средства схожи по своему составу.
Мы проанализировали информацию из различных источников и выявили, что не все моющие средства так безопасны, как о них говорится в рекламах и на упаковках.  Утилизованные сточные воды, содержащие остатки СМС, оказывают подавляющее влияние на рост и развитие биологических объектов, поэтому требуют предварительного сбора и хранения в отстойниках для дальнейшей дезактивации. Разработка и внедрение высокоэффективного оборудования, а также технологических приемов, позволяющих очищать сточные воды до требуемых параметров, является актуальной задачей в технологии водоочистки.
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.