洗衣粉去污力实验设计

洗衣粉去污力实验设计洗衣粉去污力实验设计 张 燕 熊言林 徐泽忠 黄 萍 文章编号 1005 6629 2008 11 0008 04 中图分类号 G633 8 文献标识码 C 目前 市场上有多种多样的洗衣粉 如汰渍 奥妙 白猫 超能 雕牌等 在目不暇接的洗衣粉市场 到底我们该如何选择 选择哪种品牌 哪种品牌洗 衣粉对于我们衣物上污渍的洗涤效果最好 我们可以从下面的设计中得出答案 1 洗衣粉的种类及其成分 1 1 洗衣粉的种类 从组成进行分类 洗衣粉可分为从单一活性物到多种活性物的复配 从单 一高泡型发展到低泡型 同时 在洗衣粉中可加入各种辅料形成加酶粉 浓缩 粉 消毒杀菌粉 彩漂粉以及柔软抗静电粉等 根据轻工部 合成洗衣粉 标准规定 我国生产的洗衣粉分为三类 其中 一类为普通型 二类为低泡型 三类为浓缩型 普通型即高泡型 普通洗衣粉 A 型 颗粒大而疏松 溶解性好 泡沫较为丰富 但去污力相对较弱 不易漂 洗 一般适合于手洗 低泡型含聚醚和肥皂成分 效率高而泡沫少 易于漂洗 为洗衣机专用 浓缩型在水中加入少量的这种洗衣粉就可以起到较好的洗涤效 果 但其价格相对来说要高一些 浓缩洗衣粉 B 型 颗粒小 密度大 泡沫较 少 但去污力至少是普通洗衣粉的两倍 易于清洗 节约水 一般适于机洗 有的消费者错误地认为洗衣粉泡沫越多越好 实际上泡沫的多少和去污力没有 直接联系 另外洗衣粉还可以分为漂白型 加酶型和增艳型 漂白型含有硼酸 钠或过磷酸钠 具有漂白作用 加酶型含有生物催化剂 可分解衣服上的汗 奶 血迹等 增艳型含有荧光增白剂 白色衣物可增白 彩色衣物可增艳 根 据洗衣粉的含磷量又可分为无磷和含磷洗衣粉 1 2 洗衣粉的成分 洗衣粉是粉状 或颗粒状 洗涤剂 是生活中合成洗涤剂最常见的一种 这种洗涤剂是用表面活性剂与助剂配成粘稠的料浆 然后用喷雾干燥方法和附 聚成型方法制造的一种混合物 洗衣粉由多种化学成分组成 起主要作用的是 表面活性剂 如烷基苯磺酸钠 烷基磺酸钠 脂肪醇硫酸钠 脂肪醇聚氧乙烯 醚 环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物等 各种化学物质相互促进 相互弥补 使 洗涤去污效果更为理想 洗衣粉通用的助剂可分为无机盐和有机物两大类 洗 衣粉主要化学成分是十二烷基苯磺酸钠 洗衣粉所用助洗剂种类繁多 有重金属螯合剂 抗污垢再沉淀剂 抗吸潮 结团剂 酶制剂 增白剂 漂白剂 增溶剂等等 加酶洗衣粉中加入了一定量 的酶制剂 常用的酶制剂有以下三种 1 碱性蛋白酶 它能有效地除去汗 血 奶等蛋白质类污垢 它适宜的 pH 8 12 温度为 30 60 2 淀粉酶 亦称糖化酶 对除去淀粉及糖类污渍效果最好 它适宜的 pH 6 9 5 温度为 20 70 3 脂肪酶 清除油脂类污垢效果明显 2 洗衣粉的去污原理 洗衣粉主要是由表面活性剂和洗涤助剂组成 表面活性剂是一种能显著降 低溶剂表面张力 一般为水的表面张力或液 液界面张力 改变体系表面状态 从而产生湿润和反湿润 乳化和破乳 分散和凝聚 起泡和消泡以及增溶等一 系列作用的化学药品 表面活性剂的作用是降低水的表面张力 祛除衣物上的 污渍 洗涤助剂的作用是结合钙镁离子 阻止污垢再沉积 同时有助于提高表 面活性剂的去污能力 表面活性剂是由亲油的非极性基团 亲油基和亲水的极性基团 亲水基组 成 亲油基可以和衣物上的污物结合 污物一般分为油溶性 水溶性和不溶性 等 亲水基带着结合了污物的亲油基与水结合进入水里 这样衣物上的污物就 容易去掉 所以说用洗衣粉洗衣服时最好是在水中放入洗衣粉和衣物后 浸泡 十几分钟 让洗衣粉中的两种化学基团充分溶解以后再洗 这样就比较容易把 污物洗掉 表面活性剂按亲水基分类 可分为阴离子表面活性剂 阳离子表面活性剂 两性表面活性剂和非离子表面活性剂 3 市售洗衣粉去污力实验设计方案 3 1 实验目的 1 通过实验 让学生了解洗衣粉的去污能力 减少含磷洗衣粉的使用 尽量使用无磷洗衣粉 从而减少生活污水的排放 保护我们的生存环境 提高 学生的环保意识 2 了解洗衣粉对不同面料上的不同污渍的洗涤情况 学会如何鉴别其质 量 提高洗涤效果 3 培养学生的动手操作能力 提高学生科学探究能力 3 2 实验原理 合成洗衣粉的表面活性剂主要是由阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂 两种 阴离子表面活性剂由亲油基和阴离子基团作为亲水基两部分组成 主要 有烷基磺酸钠 化学式为 CnH2n 1SO3Na n 约为 14 18 烷基苯磺酸钠 化学 式为 CnH2n 1SO3Na n 10 14 和脂肪醇硫酸钠 非离子表面活性剂在水中不 会离解成离子 但同样具有亲油基和亲水基 按照亲水基的结构不同可分为聚 乙二醇型 R O CH2CH2O nH 和多元醇型 R COOCH2C CH2OH 3 非离子表面 活性剂对油污具有良好的乳化能力和增溶能力 与阴离子表面活性剂配合使用 时 即使加入量很少 也能大大增强体系的去污能力 3 3 实验用品 全棉白布 涤棉白布 涤纶白布 也可以是各种颜色较浅的布条 各种品 牌洗衣粉 可以让学生从家中自带 碳素墨水 橙子 番茄 酱油和食用油 大烧杯 玻璃棒 温度计 台秤 滴管 计时器 酒精灯 3 4 实验步骤 3 4 1 污渍液的配置 1 把酱油和食用油按照 1 1 的质量比混合即为油污渍液 2 分别将鲜橙和番茄切碎 捣烂 过滤 即为鲜橙汁 番茄汁 3 4 2 布上污渍的制作 1 取全棉 或涤棉或涤纶 面料的白布 裁剪成数块大小相当的布条 2 分别在这些布条相隔 2 处滴加 2 滴配好的橙汁 番茄汁 酱油 食 用油 混合油和碳素墨水六种污渍 晾干 并形成橙渍 番茄渍 酱油渍 食 用油渍 混合油污渍和墨水渍 3 4 3 洗涤过程 1 分别称取 3g 各种品牌的洗衣粉于容积为 200mL 的各个烧杯中 2 向各烧杯内分别加入 150mL 的自来水 用玻璃棒搅拌 使洗衣粉完全 溶解 3 放入有污渍的布条 浸泡 10min 每隔 1 min 用玻璃棒搅拌一次 每 次搅拌时间约 20s 直到规定时间结束 4 取出布条 用自来水清洗两次后晾干 对比观察去污效果 5 用同样的方法 实验洗衣粉对污渍滴加时间的长短 水温高低 洗涤 时间长短和洗衣粉用量多少的污渍洗涤效果有何影响 然后进行比较 获得结 论 3 5 实验现象与记录 3 5 1 洗衣粉去污力的评价标准 洗衣粉去污力是指一定浓度的洗衣粉对碳黑油污布 蛋白污布和皮脂污布 的去污能力 去污力效果 可以设为五个等级 分别为 1 2 3 4 和 5 1 为去污力最 差的 5 为去污力最好的 3 为中等 2 4 的去污力分别介于 1 与 3 3 与 5 之 间 将各种品牌洗衣粉对六种污渍的去污力效果分值 去污值 累加起来 分值 最高的也就是去污力最好的 对于每一品牌洗衣粉去污力效果 去污效能 的 观察 最好是三人以上评判 取其平均值 用这种方法 我们测定的是洗衣粉 对各种污渍的综合去污能力 如果我们单一来看各种品牌洗衣粉对不同污渍的 去污值 就可以比较出不同品牌洗衣粉对于同一污渍的去污力效果 3 5 2 不同品牌洗衣粉对不同布料上的污渍洗涤效果实验 条件 污渍放置时间为 2h 洗涤时间为 20min 其他条件同实验步骤配置 洗涤结果填入表 1 中 实验结果 3 5 3 同一品牌洗衣粉对不同放置时间的污渍洗涤效果的实验 条件 污渍放置的时间分别为 12h 24h 和 48h 洗涤时间为 20min 其他 条件同实验步骤 洗涤结果填入表 2 中 实验结果 3 5 4 水温不同 同一品牌洗衣粉对不同布料上的污渍洗涤效果的实验 条件 污渍放置的时间为 2h 水温分别为 20 40 和 60 洗涤时间 为 20min 其他条件同实验步骤 将 20 40 60 三项条件填入表 2 的 12h 24h 48h 三个相应空格中 洗涤结果填入表 3 中 表略 3 5 5 洗涤时间不同 同一品牌洗衣粉对不同布料上的污渍洗涤效果实验 条件 污渍放置的时间为 2h 洗涤时间分别为 20min 30min 和 40min 其 他条件同实验步骤 将洗涤时间 20 30 和 40min 分别替换填入表 2 的 12 24 48h 三空格中 洗涤结果填入表 4 中 表略 3 5 6 同一品牌 不同用量的洗衣粉对不同布料上的污渍洗涤效果实验 条件 污渍放置的时间为 2h 洗涤时间为 20min 洗衣粉的取量分别为 1g 2g 3g 和 4g 其他条件同实验步骤 将 1 2 3 4 克分别替代填入表 2 的 12 24 48h 等空格中 洗涤结果填入表 5 中 表略 3 6 实验结论 通过以上实验结果的分析和归纳总结 学生可以从中得出哪种品牌洗衣粉 的去污力效果好 在哪种条件下的洗涤效果更佳 4 选购建议 生活中我们需要洗涤衣服的面料是各式各样的 面料上的污渍也是各具不 同的 因此我们选购洗衣粉时 就要根据面料 污渍的不同选购不同品牌的洗 衣粉 总的来说 选购洗衣粉时 我们要把握以下几点 1 优质洗衣粉 粉为类似小米粒的空心颗粒状 粉体颜色纯正 装袋蓬 松饱满 放入水中溶解快 无伤手的感觉 2 品质较差的洗衣粉则夹杂粗颗粒或硬结块 粉体颜色灰黄 装袋后不 满 袋空隙较大 放入水中溶解慢 有沉淀物出现 泡沫少 有烧手感 去污 力差 加大量后 有刺鼻的碱性味 3 如果加酶洗衣粉颜色为灰蓝色 表明酶活力已过期失效 或酶为其他 染色后的物质 5 结束语 本实验设计所需要的不同品牌洗衣粉 不同面料的布条 鲜橙等 都可以 发动学生从家中带来 学生可以根据实验条件去选择去污力实验方案中部分或 全部内容进行实验探究 而且实验安全性强 操作简便 学生参与面广 完全 属于化学与生活紧密结合的一个优秀案例 实验中提出的问题也来源于学生的 日常生活 实现教学与学生的生活实际相联系的目的 可以极大地激发学生探 究的兴趣 多进行此类的活动 将使学生在生活中学会化学 学会思考 学会 做事 学会合理利用资源 这些正是新课程改革的目标