肥皂去污原因探究(化学论文)

第 1 页 共 8 页 肥皂去污原因探究 学 校 青岛智荣中学北校 班 级 九年级三班 学生姓名 孙茗 指导老师 赵业 第 2 页 共 8 页 肥皂去污原因探究 摘 要 肥皂的分子结构一端是带电荷呈极性的亲水基 另一端是非极 性的憎水基 憎水基具有亲油的特性 在水与油污的界面上 深入油污 与油 脂分子结合在一起 使油脂乳化 让油脂溶于肥皂水中 亲水基具有亲水的特 性 会破坏水分子间的吸引力而使水的表面张力降低 伸在油滴外面 插入水 中 油污形成非常微小的油污颗粒后被许多亲水基包围着分散并悬浮于水中形 成乳浊液 经过重复多次摩擦振动 油污就会被轻易地冲洗干净 关键词 肥皂起源 发展形成 去污原理 影响因素 去污比较 肥皂是大家每天都用的一种洗涤用品 它能很快把我们衣服上的脏东西带 走 把我们的手洗的干干净净 真是太神奇了 为什么肥皂有如此大的功效呢 带着这样的疑问 我查阅了大量的资料 以期用化学知识解开自己心中的迷惑 一 肥皂的起源 传说肥皂是在罗马一个叫 SAPO 的山下河流里洗衣服的女人们发现的 这些 女人发现 若是在某个特定的时间 特定的地点洗衣服 会洗的比平时更加干 净 究其原因 这是由于在山丘上神殿燃烧祭品处 当地人把羊作为祭品放在 灶台上烧烤来举行仪式 烧烤时流出来的油脂又滴落到下面燃烧过的草木灰上 油脂和草木灰的混合物跟雨水一起流入了河中 形成了液体肥皂 所以肥皂的 第 3 页 共 8 页 名字 SOAP 的由来就是源自这个山丘 SAPO 的名字 流入河流的羊脂和草木灰 碱性 其实就是制成肥皂的两种基本物质 还有一个传说肥皂的发明者是地中海东岸的腓尼基人 在公元前 7 世纪古 埃及的一个皇宫里 一个腓尼基厨师不小心把一罐食用油打翻在地 他非常害 怕 赶快趁别人还没发现时用灶炉里的草木灰撒在上面 然后再把这些混合浸 透了油脂的草木灰用手捧出去扔掉了 望着自己满手的油腻 他想 这么脏的 手 不知道要洗到什么时候才能洗干净啊 他一边犹豫着一边把手放到了水中 奇迹出现了 他只是轻轻地搓了几下 那满手的油腻就很容易地洗掉了 甚至 连原来一直难以洗掉的老污垢也随之被洗掉了 这个厨师很奇怪 就让其他的 厨师也来用这种灰油试一试 结果大家的手都洗得比原来更加干净 于是 厨 房里的佣人们就经常用油脂拌草木灰来洗手 后来法老王也知道了这个秘密 就让厨师做些拌了油的草木灰供他洗手用 二 肥皂的发展形成史 尽管肥皂不是我国的发明 现代肥皂工业是泊来品 但 肥皂 一词却是 地地道道的国产货 它来源于我国古代的皂荚 这是一种豆科皂荚树所结荚果 含有皂甙成分 有表面活性剂样性能 起泡 去污 乳化 并且比真正的肥皂 耐硬水 不含碱性 皂荚有多种 去垢能力不同 南宋末年周密所著 武林旧 事 中提及 肥皂团 一物 指的就是采用肥厚的皂荚经再制加工的丸团 后 来我国对于现代化学油脂皂化的肥皂仅是沿用了 肥皂荚 的名称而已 化学 成分却与这种皂荚和肥皂团毫不相干 第 4 页 共 8 页 我国古代真正利用与现代肥皂成分相似的洗涤用品是 胰子 胰子 是 从猪胰和澡豆演化而来的 这种胰子中的猪油被脂肪酵素部分地分解成了脂肪 酸 进而被碳酸钠皂化成了真正的脂肪酸皂 现代肥皂的主要成分 不过这种 分解和皂化都是不完全的 但成分却是含酵素的半皂化混合物 与现代肥皂和 香皂不可同日而语 不过由于胰子中含酵素 在洗涤血迹 奶迹和汗迹等蛋白 质污垢方面却是非常好的 欧洲 12 世纪时发明了将草木灰水加生石灰加山羊油做成的粗肥皂 那是一 种用类似古腓尼基人发明的油灰皂 首先把草木灰与生石灰混合制造氢氧化钾 K2CO3 Ca OH 2 KOH CaCO3 然后把制得的 KOH 与油脂混合加热皂化 制得真正意义上的肥皂 KOH RCOOH RCOOK H2O 现在用的肥皂是从工厂的反应釜里熬制出来的 制皂工厂的反应釜里盛着 不同比例的动物油和植物油 然后加进烧碱熬煮 油脂和氢氧化钠发生皂化反 应 生成脂肪酸皂和甘油 因为肥皂在浓的盐水中不溶解 而甘油在盐水中的 溶解度很大 所以可以用加入食盐的办法把肥皂和甘油分开 因此 当熬煮一 段时间后 倒进去一些食盐细粉 大锅里便浮出厚厚一层粘粘的膏状物 用刮 板把它刮到肥皂模型盒里 冷却以后就结成一块块的肥皂了 三 肥皂的去污原理 肥皂之所以能去污 是因为它的分子结构可以分成两个部分 一端是带电 第 5 页 共 8 页 荷呈极性的 COO 亲水基 另一端为非极性的碳链憎水基 当肥皂分子进入水 中时 具有非极性的憎水基 具有亲油的特性 在水与油污的界面上 深入油 污 与油脂分子结合在一起 使油脂乳化 让油脂溶于肥皂水中 具有极性的 亲水基 会破坏水分子间的吸引力而使水的表面张力降低 伸在油滴外面 插 入水中 经外力搅动后油污形成较小的油污颗粒 其表面布满肥皂的亲水基 而不会重新聚在一起成为大油污 在水与空气的界面上 肥皂围住空气的分子 形成肥皂泡沫 原先不溶于水的污垢 因肥皂的作用 无法再依附在衣物表面 而溶于肥皂泡沫中 这样非常微小的油污颗粒都被许多亲水基包围着分散并悬 浮于水中形成乳浊液 经过多次摩擦振动 油污就会被轻易地冲洗干净 四 肥皂去污能力的影响因素 1 浓度的影响 肥皂在水中的最佳浓度是 0 4 去污力最强 高于或低于 此浓度 表面活力下降 去污力即减弱 因此使用肥皂时 不宜过浓或过淡 2 洗衣水软硬程度的影响 肥皂对水质的软硬程度敏感 去污力随水质的 硬度升高而下降 并形成许多不溶于水的污垢 大大降低肥皂的去污能力 3 水温的影响 温度可以影响肥皂中酶的活性 温度太高或太低都会降低 酶的活性 所以温度适中才能提高肥皂的去污能力 一般最佳温度是 40 60 五 水温对去污能力的影响实验 1 找三块同样大小的纱布 分别标为 A 号 B 号 C 号 并涂抹等面积的 铅笔污渍 2 取等质量的常温的自来水 50 的水 90 的水 分别标为 A 号 B 号 C 号 第 6 页 共 8 页 3 将三块纱布分别用沾湿的肥皂来回涂抹 3 下后对号放入三盆水中浸泡 5 分钟 4 浸泡后 分别在盆中水里搓洗 5 下 捞出纱布进行比较 实验结果表明 50 水中的 B 号纱布最为干净 第 7 页 共 8 页 6 肥皂 洗衣粉 洗衣液的比较 1 肥皂去污力强 易漂洗 成本较低 但只能手洗不能用洗衣机洗 2 洗衣粉去污力强成本较低 但碱性大 刺激性强 不易漂洗 可以手洗 也可以用洗衣机洗 3 洗衣液性质温和无刺激 易溶解 易漂洗 香味丰富 去污力比洗衣粉 强 但是成本相对肥皂和洗衣粉要高一些 七 使用肥皂的注意事项 1 肥皂不宜过久存放 如温度超过 30 相对湿度在 80 以上时 肥皂会 产生 冒汗油 的现象 在潮湿的环境中则可发生肥皂水解 如果气候过于干燥 会使肥皂干裂 形成 泛碱 即在肥皂表面上生成 白霜 这些都能降低肥皂 的去污力和耐用程度 2 肥皂不宜洗脸 洗澡 因人体的皮肤内有皮脂腺 能分泌一种半液态的 皮脂 在皮肤表面形成一层膜 以保持皮肤和毛发的润泽 减轻外界的刺激 防止 细菌的侵入 如果使用肥皂 因为去污力太强 这层膜就会遭到破坏 发生疖肿 和瘙痒等 通过对肥皂去污原因的探究 我发现化工产品在日常生活中随处可见 与 我们的生活息息相关 感觉化学是一门非常实用的学科 这进一步激发了我的 学习兴趣和课外探究热情 更加增添了我学好