第5章化学与日用品

第5章化学与日用品

日用化学洗涤剂正在逐步地成为当今社会人们离不开的生活必需品。人们在不断使用它的同时，化学污染也通过各种渠道对人类的健康进行着危害。

化学洗涤剂实际上是将石油垃圾开发的副产品。由于它溶于水，所以它的本质一直被忽视掉。同时由于它造价低，洗涤性能良好，所以一经发现，很快被人们所接受。

5.1洗涤用品

化学洗涤剂的洗污能力主要来自表面活性剂。因为表面活性剂有可以降低表面张力的作用，可以渗入到连水都无法渗入的纤维空隙中，把藏在纤维空隙中的污垢挤出来。迄今研制的表面活性剂品种已达5000多种，因此促进了合成洗涤剂的迅速发展。合成洗涤剂拥有肥皂无可比拟的优越性，在现代生活中越来越重要，产量已大大超过肥皂。我国合成洗涤剂的主要成份是烷基苯硫酸钠，占洗涤剂总产量的90％。

洗涤剂是具有洗涤去污作用的多组分物质。随着人们生活水平的提高，洗涤用品不断推陈出新，

按用途分，洗涤剂可分为工业用洗涤剂和日用洗涤剂。

按洗涤去除污垢类型来分，洗涤剂分为重垢型洗涤剂和轻垢型洗涤剂

根据原料来源不同，洗涤剂分成皂类洗涤剂和合成洗涤剂一、洗涤剂（一）皂类洗涤剂

⊕从广义上讲皂类洗涤剂是脂肪酸跟无机碱、有机碱起皂化反应得到的产物，大体上分为碱金属皂、其他金属皂和有机碱皂。

⊕我们在日常生活中所指的肥皂，主要是高级脂肪酸的钠盐或钾盐。其中的钠皂硬度较高，一般用于制造香皂、洗衣皂、药皂和工业皂。钾皂硬度低，易溶于水，用于制造软皂和液体皂。（1）香皂香皂是兼有护肤、治疗、除臭作用的洗涤剂。香皂中含高级脂肪酸达80％左右，还有1～2.5％的香精和少量着色剂，1～1.5％用作防止酸败的泡花碱，以及0.5～1％的杀菌剂。（2）药皂药皂是洗涤剂，又是消毒杀菌剂。有的药皂里加入的消毒杀菌剂或中草药，具有治病的性能。药皂中的杀菌剂含量为0.5～2％。（3）软皂软皂是用氢氧化钾中和脂肪酸后所得的肥皂，也叫钾皂。钾皂比钠皂易溶于水，能制成液体肥皂。钾皂常用于理发店或医院。（4）有机碱皂它是用乙醇胺、三乙醇胺等有机碱制成的肥皂，主要用来制造固体肥皂、化妆品和擦亮剂等。（5）特色肥皂有一种营养皂，内含蜂蜜、维生素、谷氨酸等，可用于营养皮肤。德国生产的大理石皂，彩纹美丽，像大理石一样。还有能够浮在水面的浮水皂，人们用不着担心不慎掉入水中寻不见。（二）合成洗涤剂

☆合成洗涤剂是多组分的混合物。它的成分是表面活性剂和多种辅助剂。迄今研制的表面活性剂品种已达5000多种，因此促进了合成洗涤剂的迅速发展。☆合成洗涤剂拥有肥皂无可比拟的优越性，如用量少，洗涤效果好；在水中溶解快，洗涤省时又省力；在水中不会因水解而产生有损织物的游离碱；还能节省大量因制皂而消耗的油脂。

1．表面活性剂的作用

表面活性剂是一类在很低浓度时能显著降低水的表面张力的化合物。表面活性剂分子都是由非极性的、亲油的碳氢链部分和极性的亲水基团两部分构成。这两部分形成不对称结构，因此表面活性剂是两亲分子，具有又亲油又亲水的两亲性质。

亲油基（疏水基）：与油具有亲和性，如长链烃

-CH2-CH2-CH2-CH2-

亲水基：容易溶于水或易被水所润湿的原子团，如羧基、磺酸基、硫酸酯基、醚键、氨基、羧基－COONa

表面活性剂的洗涤性，包括了它的润湿性、溶油性、渗透性、乳化性、分散性、增溶性和发泡性等几乎全部基本特征。

去污原理：1、织物纤维和污垢被洗涤剂润湿、渗透，织物和污粒上定向吸附着活性物的单分子层。2、经过机械搅拌或搓洗，污粒脱离到水中，产生乳化、分散、悬浮等现象。3、还有一部分污垢（油脂、钙皂、色料）被增溶到活性物的胶束中，被水洗去。

2．表面活性剂的分类及其性质

在表面活性剂科学中广泛采用的是按照其在水中，亲水基是否电离分为离子型和非离子型表面活性剂两大类。离子型又可按照离子的电性分为阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂和两性离子型表面活性剂3种。此外还有近年发展较快的，既有离子型亲水基又有非离子型亲水基的混合型表面活性剂。

①阴离子型

♀表面活性剂溶于水时，凡能电离生成阴离子的叫阴离子表面活性剂。它的分子中憎水基团（R－）所连接的亲水基团是阴离子。其结构可以表示如下：♀阴离子表面活性剂是最先使用、应用范围最广、产量最多的一类表面活性剂，肥皂就是最古老的阴离子表面活性剂，它属于核酸盐类。除此之外，还有硫酸酯盐、磺酸盐、磷酸酯盐等。♀洗衣粉中主要成分是磺酸盐。阴离子表面活性剂的水溶液，一般为中性或碱性。

②阳离子型

♀阳离子表面活性剂的分子中憎水基团（R－）所连接的亲水基团是阳离子。其结构如图。♀几乎所有的阳离子表面活性剂都是含氮化合物，就是有机胺的衍生物。♀阳离子表面活性剂可以作为杀菌剂，也有柔软、脱脂、破乳、抗静电作用。一般来说它不具备去污能力。其水溶液大多呈酸性，故不能与阴离子表面活性剂混用。③两性型

♀两性表面活性剂与憎水基团相连接的，既有阳离子，也有阴离子，其结构如图。蛋黄里的卵磷脂是天然的两性表面活性剂。♀现在常用的人工合成两性表面活性剂，其阴离子部分大多是羧酸基，也有少数是磺酸基。其阳离子部分大多是胺盐或季胺盐。♀其兼有阴阳离子表面活性剂的优点。因此，无论在酸性或碱性条件下，两性离子表面活性剂都能发挥溶解去污的本领。这种表面活性剂具有良好的生物降解性能，具有广阔的发展前景。但是，这种表面活性剂原料来源困难，成本高，产量不高。

④非离子型

它的极性基不带电，在水溶液中不电离，并且不受强电解质、强酸、强碱的影响，稳定性高，与其他类型的表面活性剂相溶性好。它常和离子型表面活性剂复配使用，主要用作发泡剂、稳泡剂、乳化剂、增溶剂和调理剂等多种用途。它对油污有良好的乳化能力和增溶能力，且低泡、毒性小，对酸碱、过氧化物、金属离子比较稳定，因而还用于金属、电子元件的清洗。因而深受消费者欢迎，它的产量约占总洗涤表面活性剂的30％左右。⑤混合型

这种活性剂的分子带有两种亲水基团，一种带电，一种不带电。其水溶性、耐盐性、抗硬水性要比阴离子表面活性剂要好得多。

就上面5种类型的表面活性剂而言，非离子型的表面活性较大，两性型的次之，离子型的较小。虽然这样，但它们在各种配方的使用中，只要配合得当，都能发挥出意想不到的作用。

3．合成洗涤剂中的辅助剂

①磷酸盐

◎三聚磷酸钠（Na5P3O10）(STPP)常用作辅助剂。◎它对Ca2+、Mg2+有很强的络合性能，从而软化硬水。◎对重金属有色离子（Fe2+

、Cu2+

、Mn2+

等）也能起络合作用，以提高织物洗涤后的白度。◎它还对脂肪微粒起分散、乳化作用。②硅酸钠俗称水玻璃，其主要作用：

防止磷酸盐对洗衣机金属表面的腐蚀作用；它有缓冲作用，即在酸性污垢中pH值几乎保持不变。对水溶液中的污垢和微粒固体具有悬浮、分散和乳化的作用，能防止污垢再沉积到织物上；增加洗衣粉颗粒的强度，纺织结块。③纯碱

在水中显碱性，只适合加入重垢粉状洗涤剂中，用于洗涤棉织物上的脂肪污垢。它碱性较强，要刺激皮肤，损伤丝、毛纤维织物的强度，所以高档洗衣粉中不含碳酸钠。

④硫酸钠

在一般的合成洗涤剂中硫酸钠的含量较高，约占20～45％。它主要用作填料，来防止成品结块，以便加工，还能提高洗涤剂活性物在织物上的吸着量，帮助去污。⑤羧甲基纤维素钠盐（CMC）

它能够吸附在污垢质点的周围以及织物的表面上，使污垢质点很好地悬浮并分散在溶液中，不再沉积到织物上，是洗涤剂中不可缺少的抗再沉淀剂。它还能使织物柔软，提高洗涤液的粘度，起润湿织物、稳定泡沫等作用。

⑥酶制剂

酶制剂有蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等制剂。它们能使蛋白质等大分子有机物变成小分子溶于水的物质，以提高洗涤效果。根据酶的特性，加酶洗衣粉在40℃左右达到最好的洗涤效果，超过70℃就失效了。加酶洗衣粉在冷水中作用缓慢，衣物要浸泡2小时以上。⑦过氧酸盐

以硼酸钠和过碳酸钠为代表。随着洗衣机的普及，它们被适量地加到洗衣粉中，增强洗涤效果。过氧酸盐在较高温度下，能放出初生态氧，对织物起漂白作用，但不影响纤维本身，是良好的洗涤漂白剂。几种特殊的洗衣粉

①加酶洗衣粉

它含碱性蛋白酶，可以洗掉普通的洗衣粉不容易洗掉的蛋白质类污渍。但它不宜久存，一年左右就失效。

蛋白酶用于洗涤剂配方中有助于去除例如汗渍、血渍、青草、粘液、粪便以及各种食品类的蛋白质污垢。

脂肪酶

脂肪酶于洗涤剂配方中用以去除含脂肪的污渍，例如来源于食品中的油渍、人体皮脂以及口红等污垢。

淀粉酶

淀粉酶用于洗涤剂配方中用以去除例如来自面条、巧克力、肉汁和婴儿食品中含有淀粉的污垢。

纤维素酶

纤维素酶可以去除在洗涤和穿着时由于磨损在棉纤维上所产生的微纤维，从而棉纤维恢复原有的光滑状态。纤维素酶在用于洗涤含棉织物时具有若干有益的性能：色泽增白、增艳、柔软、去除颗粒污垢。

几种特殊的洗衣粉

②增白洗衣粉

它添加了荧光增白剂。当这种洗衣粉溶解于水时，荧光增白剂被吸附在衣物的纤维上，能增加洗涤织物的白度和亮度。

③复合洗衣粉

这是用多种表面活性剂配制成的复合洗衣粉。这类产品去污力强，泡沫少，易漂洗，洗涤效果好。大家熟识的上海白猫牌洗衣粉和北京的北京牌洗衣粉都属于这类产品。

④漂白型洗衣粉

添加漂白剂而制成，如加过硼酸钠、过碳酸钠等过氧化物。这类洗衣粉在60℃以上的热水中洗涤时能放出活泼氧，对织物上的污迹产生漂白作用，但不宜在高温下用来洗涤有色衣物。⑤其他合成洗涤剂

餐具洗涤剂的表面活性剂是少量的聚醚，主要成分有三聚磷酸钠、无水硫酸钠。地毯、软垫清洁剂又叫地毯香波。它属于轻垢型洗涤剂，内含焦磷酸等物质。

卫生清洁剂是随着现代卫生设施的出现而发展起来的一种日用化学品，其中含表面活性剂、消毒剂。合成洗涤剂与人体健康

◆洗涤剂属于表面活性物质，是一种有机物，在光热条件下易氧化分解，大量消耗水中的溶解氧，致使水中的鱼和贝类等生物因缺氧而不能正常生长，甚至死亡。◆洗涤剂的表面活性作用还会使水中的有毒有机物的溶解度增加，废水毒性增强，威胁生物的生存，也会污染地下水质，最终危害人体健康。◆值得注意的是：洗涤剂是造成水体富营养化的主因。

◆

沾在皮肤上的洗涤剂大约有0.5%惨入血液，皮肤上若有伤口则渗透力提高10倍以上。进入人体内的化学洗涤剂毒素使肝脏的排毒功能降低。使原本该排出体外的毒素淤积在体内积少成多，使人们免疫力下降，肝细胞病变加剧，容易诱发癌症。◆

人们在广泛的使用化学洗涤剂洗头发、洗碗筷、洗衣服、洗澡的同时，化学毒素就从千千万万的毛孔渗人，从口中渗入，从皮肤渗入，日积月累，潜伏集结。由于这种污染的危害在短时间内不可能很明显，因此，往往会被忽视。但是，微量污染持续进入体内，积少成多可以造成严重的后果，导致人体的各种病变。◆人类生活的都市化是无可避免的，都市生活对清洁剂的依赖也是不可避免的。所以，改善洗涤剂，使之不危害人体，不破坏生存环境，生产出无毒无公害的洗涤剂就成为当务之急，（三）洗涤新产品的开发和展望1．由于环境保护的需要，低磷配方或无磷配方将逐渐取代高磷配方。2．用多元活性剂配方代替单一活性剂配方。3.通过化学和生物原理优选配方，使洗衣粉向泡沫少、去污力强，兼具杀菌、防腐蚀、无公害的多功能浓缩型洗衣粉发展。4．开发冷水型和节水型配方，以节省能量和自然资源。5．合成洗涤剂类型从单一的粉状向液体、膏状、浆状、气体喷射型多种外观形态转化，满足用户的不同需要。6．洗涤制品既向专用型，又向普适型发展。

洗涤是指以化学和物理作用并用的方法，将附在被洗涤物表面的污垢去掉，从而使物体表面洁净的过程。洗涤按所用的溶剂不同，分干洗和水洗。干洗是指使用化学洗涤剂，如：四氯乙烯（Cl2C＝CCl2）、汽油、三氯乙烯、Ｆ113等，经过清洗、漂洗、脱洗、烘干、脱臭、冷却等工艺流程，从而去除污垢脏渍的洗涤方法。之所以称之为干洗是因为洗涤所用的溶剂中不含或只含有少量水。

四氯乙烯称之为“干洗油”。但这种有机溶剂具有一定的挥发性和毒性，如果使用不当，将对干洗店周围的居民健康造成影响。二、洗涤（一）污垢的种类和性质污垢分为油质污垢（油脂、矿物油、脂肪酸、脂肪醇等）、固体污垢（尘埃、烟灰、泥土、皮屑、矿物质等）和水溶性污垢（无机盐、糖类、有机酸等）。

污垢和织物间的结合有3种形式：机械附着（固体污垢散落在织物纤维表面或纤维间）、分子间相互吸引（当污垢带电荷时更容易聚积在织物表面）化学结合和化学吸附（墨水、血污、铁锈、蛋白质等）三种情况。棉织物容易吸附极性污垢，毛织物容易吸附油质污垢，合成纤维因带静电容易吸尘。去污力（％）＝（二）化学纤维的洗涤

常用化学纤维织品的洗涤条件见下表

特殊污迹的去除方法在洗涤化学纤维织物时，常会碰到用一般的洗涤剂难以清洗的污迹，这时要配合使用乳化、还原、氧化和溶解等化学方法才能清除（参看下表）。

1.氧化－还原2.酸碱中和3.相似相溶5.2化妆品

一、化妆品的概述化妆品是指以涂擦、喷洒或者其他类似的方法，散布于人体表面任何部位（如皮肤、毛发、指甲、口唇等），以达到清洁、消除不良气味、护肤、美容、修饰等目的的日用化学品。据估计，当今化妆品有几万种，每年产值达几百亿美元。我国化妆品工业起始于1905年的“广生行”，它首先在香港办厂，不久在上海、广州、营口相继办厂。1911年在上海成立中国化学工业社，它是当时我国生产化妆品规模最大的工厂。（一）化妆品的作用★化妆品的护肤、美容、健身等功效可改变人体的形象，改变精神面貌，对人体的健康起着有利的作用。★但化妆品的原料种类繁多，有的可能含有人体有害的化学物质，在生产过程中可能受到化学污染，均可对人体健康造成不良影响。例如，面膜会刺激皮肤细胞分裂过快，使角质层变厚而老化。许多染发剂或多或少含有对人体健康不利的化合物，易引起皮肤发痒、过敏。常用香粉搽面会吸收油脂和水分，久之会使皱纹加深。★因此，我们在发扬化妆品积极作用的同时还得注意抑制它的消极作用。

（二）化妆品的成分化妆品的成分分基质原料和配合原料两大部分。☆基质原料是主要成分，它包括油脂和蜡类原料、粉类原料和溶剂部分（如酒精、丙酮、甘油）。☆配合原料是起辅助作用的，如使化妆品成型或赋予特定的色、香和特殊作用。配合原料常用的有表面活性剂、色素、防腐剂、粘合剂、滋润剂、发泡剂、收敛剂和香精。（三）化妆品的分类及成分

按其对人体的作用可分为：①护肤类：润肤霜、护肤霜、冷霜、珍珠霜、雪花膏等；②益发类：护发素、喷发胶、摩丝、生发剂等；③美容修饰类：爽身粉、胭脂、唇膏、眉笔、睫毛膏、指甲油、面膜等；④香水类：香水、花露水等；⑤特殊用途类：脱毛、美乳、除臭、祛斑、防晒、烫发等。

1.护肤化妆品（1）雪花膏

能防止皮肤干燥、干裂。（2）冷霜

当它涂在皮肤上，由于水分蒸发有冷的感觉，因此叫冷霜。据说古罗马时代，它就被人发明，到今有几千年历史了。常用蜂蜡、硼砂和水为原料，可形成水－油型乳化体冷霜。（3）营养霜

在冷霜或润肤霜中加入对皮肤有营养的物质，通常就叫营养霜，它能滋补皮肤。常用的营养性物质有维生素A、D、E等，（4）爽身粉主要在浴后使用，起润肤、吸汗、消毒等作用。（5）按摩油它是按摩时的用品。

2.护发化妆品

护发品通常是能使头发保持天然、健康和美观的外表，光亮而又不油腻，以及用于修饰和固定发型的用品，还有易于梳理的作用。一般护发化妆品在出厂前应进行毒性和过敏性试验，保证使用者安全和健康。（1）发油和发蜡发油的效用在于修饰头发，使它有光泽。通常由矿物油和植物油加香精混合制成。（2）香波它是洗发用的化妆品，生产历史已有60多年。香波的主要成分是表面活性剂。它能高效地除去头发上的污垢和发屑，还能使头发光亮、美观和顺服。（3）剃须膏它的功效是使须毛柔软，便于剃去，还能减轻皮肤和剃刀口的机械磨擦，不使皮肤损伤。剃须膏分无泡剃须膏和有泡剃须膏两类。

3．美容化妆品

它是赋予各种鲜明的色彩、修饰和美化容貌的化妆品。

（1）香粉香粉主要用于面部化妆。好的香粉敷在脸上，能使皮肤透出正常的光泽，发出令人悦和的幽香。

（2）香水香水是用香精和溶剂混合制成的。它有芬芳、浓郁持久香气的溶液，通常喷洒在衣裳、手帕和头发等处。

香水的配制

香水是配合植物性香料、动物性香料、合成香料溶于酒精，再加必要的保留剂、色素和水等配制而成的。

(1)香料：香水通常含有10%-30%的香料，多数为25%，是含香料的水剂中香料含量最高的一类，也是留香最持久的一类，因而主要作用是散香。

(2)溶剂：标准的香水都是把香料溶于95%酒精而制成的，也有低于这一浓度的。为了配制理想的香水，乙醇往往需要经过脱臭处理以获得纯粹醇。

(3)保留剂：保留剂通常多数为一些香料，不仅不能有损香水主香或香水全体的香调，还要将它们调和、稳定，以散发最佳香气。

(4)水分：水分有利于提高香气的质量，所使用的水为新鲜的蒸馏水，含量通常约在5%—10%；

(5)陈化或熟成：这是调制香水的重要操作之一。配制成的香水，香气末完全调和，要放置一段时间(数周或数月)，以改善粗糙的香调，此谓陈化期或熟成。

3．美容化妆品

（3）唇膏它点辍在嘴唇上，使嘴唇有红润健康色彩，达到美容效果。

唇膏的常见配方是：洛巴蜡4.5％、蜂蜡21％、单硬脂酸甘油酯10％、蓖麻油44％、无水羊毛脂4％、鲸蜡醇2％、柠榈酸异丙酯2.5％、溴酸红2.0％、色淀10％、香精和适量的防氧化剂。变色唇膏主要使用曙红色素，在pH为3的微酸性呈淡咖啡色，当曙红色素搽到pH为6（接近中性）的唇部时，就变成了红色。在实际使用时，是一边搽，一边就变红了。

（4）指甲油它是专门增进指甲美观的化妆品。

它是专门增进指甲美观的化妆品。其主要成分有成膜物、树脂、增塑剂、溶剂和颜料等。通常的配方是：硝酸纤维素（[C6H7O2（OH）（ONO2）2]n）11.5％、磷酸三甲酚酯8.5％、邻苯二甲酸二丁酯13％、乙酸乙酯31.6％、乙酸丁酯30％、乙醇5％、颜料0.4％。

4.牙膏

牙膏是口腔卫生用品，它的前身是牙粉。牙膏具有良好清洁作用，无毒性、有香味、能防龋和使用方便。

牙膏的分类按酸碱度可分为中性、酸性和碱性牙膏，按香型可分为留兰香型、水果香型、沙士型等；按活性成分可分成过氧化物、叶绿素、酶制剂和氟化物药物牙膏等。

牙膏的成分通常由磨擦剂、保湿剂、表面活性剂、增稠剂、甜味剂、防腐剂、活性添加物以及色素、香精等混合而成。

特种牙膏它是有特殊性质的牙膏。含氟牙膏加有活性物氟化钠、氟化亚锡，对防止龋齿有效。叶绿素牙膏里加入叶绿素，对阻止牙龈出血、防止口臭有特效。加酶牙膏能分解残留食物，对清洁口腔、防止虫蛀有效果。

药物牙膏在牙膏中添加药物，能治疗口腔疾病。市场上出售的黄岑牙膏、草珊瑚牙膏等，它们对牙龈出血、牙龈红肿、口臭、牙质过敏症等有明显减缓和治疗作用。

5．特种化妆品（1）染发剂市场上多用氧化染料。先用还原剂染料刷在头发上，再涂上氧化显色剂，达到发色要求后用香波洗去。（2）冷烫精能使头发软化而再卷曲的化妆品。（3）面膜敷在面部皮肤上，使皮肤跟外界空气隔绝，让皮肤的温度上升。在面膜中常掺入维生素等营养物质，渗入皮肤，能改善皮肤的机能。

（4）摩丝

它是泡沫状定发型的化妆品。它能使头发乌黑光亮，手感光滑，容易梳理。主要成分是水溶性高分子化合物，作用是在头发表面形成很薄的高分子膜，增加头发的刚性，使发型富有立体感，不易变形。

（5）雀斑霜

它是消除雀斑的化妆品。

（6）保健化妆品

除有美化作用外，还具有保健功能的化妆品。如市场上有名的SOD化妆品是在化妆品中加入从动物身上提取的活性酶，它能消除人体分泌的使人衰老的过氧化物，故有防老化妆品的美名。二、化妆品的使用

1．化妆品可能产生的负面效果

①产生过敏反应。②引起皮肤细菌感染。③引起皮炎。④有毒物质被吸收入体内引起慢性中毒。⑤劣质化妆品在阳光的照射下产生“光毒性”反应。2．使用化妆品应该注意的问题

①不要使用变质的化妆品一般在3至6个月内用完，并贮存在阴凉干燥处。②不要使用劣质化妆品应选用经卫生部批准的优质产品。③要防止过敏反应在使用一种新的产品前，要先做皮肤试验，无发红发痒等反应时再用。一旦发现化妆品对白己皮肤有不良反应，应立即停用。④应根据气候使用不同类型的化妆品寒冷干燥的冬天宜用含油性大的化妆品，春夏秋宜用水分大的化妆品。⑤少女要选用专用化妆品

⑥化妆品避免吃进体内为慎重起见，最好在饮食前擦去口红，以免随食物进入体内。⑦睡眠前要卸妆

⑧选用适当化妆品如油性皮肤应选用水包油型的霜剂，干性皮肤应选择油包水性的脂剂，皮肤娇嫩应选用刺激性小的化妆品，小孩最好都不用！

3.一些化妆品的使用原理

面膜：含有皮膜形成物质，如聚乙烯醇（PVA）、甲基纤维素（MC）和羧甲基纤维素（CMC）等。

防晒霜：添加有吸收紫外线或反射紫外线的物质，如氨基苯甲酸丁酯等。变色唇膏：使用曙红色素，在PH为3的微酸性呈淡咖啡色，当曙红色素搽到PH为6（接近中性）的唇部时，就变成了红色。

头发的漂染： 头发中的黑色素可被某些氧化剂（如过氧化氢）氧化，而使颜色被破坏，生成一种无色的新物质。为迅速而有效地漂白头发，可在过氧化氢中加入一些氨水作为催化剂，同时使用热风或热蒸气加速黑色素的氧化过程。

黑色头发棕色→红色→金黄色→白色■天然植物类染发剂

早在公元前150年的古代中国和古埃及就有使用天然植物染发的记载。到了我国的宋朝时期，在李时珍编撰的《本草纲目》中，明确记载可供染发的外用药物，至少有20种以上。天然植物类染发剂主要源于大自然，是一种安全性较高的染发剂，原料多为天然植物染料。常见植物在染发剂方面的应用如表1所示：

常见植物类染发剂的成分及功能色素名称来源植物主要成分（名称）代表物质（结构）主要功能（特点）散沫花素指甲花萘醌类有机化合物黑色染料，可与金属离子生成多种颜色；色调较稳定，对局部和全身均无毒性和刺激性。苏木精洋苏木树苏木精羰基络合物不能直接染发，金属离子作用下，可呈多种颜色。首乌胶何首乌蒽醌类衍生物促进发质对养分再吸收，增加毛囊黑色素，提高血液循环的活性及固定发型作用。■人工合成类染发剂人工合成类染发剂又可分为有机合成类染发剂和无机合成类染发剂。◆有机合成类染发剂有机合成类染发剂是染发化妆品中最主要的品种，也是其产量最大的一类。它的染发色泽牢固、自然、耐洗涤，且使用其他发用化妆品对染发效果也没有影响。按其染料的不同类型，可分为氧化型染发剂和还原型染发剂。◆氧化型染发剂氧化型染发剂是有机合成染发剂中最早用于毛发染色的。氧化型染发剂通常配制成二剂型，由染料中间体与基质组成染料基质（第一剂）和氧化显色剂等组成氧化型基质（第二剂）。其染发机理是：利用染料中间体（对苯二胺等）和偶合剂（对苯二酚等）这些染料渗入到头发内部毛髓中，再与氧化剂发生氧化、偶合、缩合反应，形成稳定的物质，从而起到持久的染发作用。此过程可如图2所示。反应1：反应2：

常见染料中间体及其染发后的颜色染料中间体（名称）染料中间体（结构）染发后的颜色染料中间体（名称）染料中间体（结构）染发后的颜色对苯二胺棕至黑色对氨基酚淡茶褐色2-甲氧基对苯二胺灰黄色2，4－二氨基酚淡红棕色邻苯二胺黄带金黄色邻氨基酚金黄色对甲苯二胺红棕色2，5－二氨基茴香醚棕色3，4－甲苯二胺亚麻色4-氯－2－氨基酚灰黄色邻甲苯二胺金色带棕2，5－二氨基酚红棕色对氨基联苯胺棕黑色间氨基苯酚深灰色◆

还原型染发剂

还原型染发剂一般包含两部分：染料隐色体和碱性还原剂。由于还原性染料与空气接触即被氧化，很不稳定，所以必须在强碱介质中进行染色，故它对头发会有强烈的损害而难以用于染色。近年来，法国和日本等国研制出了适用于头发染色的蒽醌、苯醌系列还原型染发剂。这些还原性染料的代表化合物下图表示：

还原性染料

使用还原型染发剂时不必再另用还原剂，染色条件也温和，如在40℃、微碱性介质、低浓度（约0.1%）条件下可将头发染成鲜红颜色，对皮肤刺激性也较小，可染的颜色多为橙、紫等各种色调。但是所染成的颜色受浓度、基质、pH值、头发的状态等的影响很大。因此，对于还原型染发剂仍有待于深入研究。◆还原型染发剂

还原型染发剂一般包含两部分：染料隐色体和碱性还原剂。由于还原性染料与空气接触即被氧化，很不稳定，所以必须在强碱介质中进行染色，故它对头发会有强烈的损害而难以用于染色。近年来，法国和日本等国研制出了适用于头发染色的蒽醌、苯醌系列还原型染发剂。这些还原性染料的代表化合物下图表示：

还原性染料

使用还原型染发剂时不必再另用还原剂，染色条件也温和，如在40℃、微碱性介质、低浓度（约0.1%）条件下可将头发染成鲜红颜色，对皮肤刺激性也较小，可染的颜色多为橙、紫等各种色调。但是所染成的颜色受浓度、基质、pH值、头发的状态等的影响很大。因此，对于还原型染发剂仍有待于深入研究。◆

无机类染发剂

无机染发剂也是较早被采用的染发剂，早期的无机染发剂是先在头发上涂刷硝酸银溶液，再抹硫化钠溶液，它们反应生成黑色硫化银附在头发上使头发着色。其作用机理主要是染发剂中的金属离子渗透到头发中，与头发蛋白中的半胱氨酸中的硫作用，生成黑色硫化铅等，使用者头发被染黑。常用的无机类染发剂主要有铅盐、银盐、铁盐等染发剂。铅盐染发剂属于渐进性染发剂，它的色彩是由深黄、绿、紫而转为黑，必须每天使用直至达到需要的色泽。但由于头发不断的生长，在每根头发上，受染的次数有所不同，因此色泽也有差异。银盐染发剂的染色效果较铅盐染发剂为佳，可制成渐进性染发剂，也可制成快速染发剂。无机类染发剂中含有的重金属离子容易引起蓄积中毒，对人体的伤害很大，还可能招致一些难以治疗的疾病，我国已经限量使用。由于铅、银盐染发剂对人体有潜伏的毒性而逐渐被淘汰，近代则以研发铁盐类染发剂较多。铁盐为主要成分的染发剂，其组成为亚铁盐、没食子酸、表面活性剂及其它辅料。可制成单一剂型，也可将其分成两种剂型，此产品特点是基本无毒、无污染，但其染色效果较慢，一般需要反复染发数次方可着深色。

■结束语综上所述，天然植物类染发剂的染发原料主要是从植物中提取的有机物质，毒性低，染发效果有一定的局限性。但由于刺激性较小和人们认识水平的提高，天然植物类染发剂又重新得到人们的青睐。有机合成类染发剂因为含有苯胺类物质，容易被皮肤吸收，其中的某些物质与细胞结合，还可能引起细胞突变，诱发各种疾病，因此专家告诫大众警惕“病从发入”。无机类染发剂是一种渐进式的染发产品，该类产品染发时不能即时见效，要经过多次使用才可使头发着色逐渐变深，达到需要的颜色。然而无机类染发剂含有的铅盐、银盐等重金属离子，一旦进入人体后，难以排出体外，会引起蓄积中毒。

染发固然可以增加美观，使人变得“更年轻”或“更时尚”，但我们也不能忽略某些染发剂对身体的危害。因此，染发时，要尽可能选择安全性高的染发剂，并且尽量减少染发的频率和次数，让危害减低到最小程度，以保护我们的身体健康。

化学烫发：包括两个反应

①脱氨酸分子中二硫键的断裂

②新的二硫键的重新形成在化学上，切断S-S键是还原反应，S-S键的再结合是氧化反应。冷烫精的①号药液是一种还原剂，常用的是巯基乙酸铵（HSCH2COONH4），药液中还混有碱（氨水）；②号药液是氧化剂，常用溴酸钠（NaBrO3）。牙膏：（1）含氟牙膏

有的牙膏中为防治龋齿还加有NaF、CaF2等含氟化合物。

Ca10(PO4)6(OH)2+8H+

＝10Ca2++2H2O+6HPO42—

Ca10(PO4)6(OH)2+CaF2

＝Ca10(PO4)6(OH)2-XFx+Ca2++(2-x)F-+XOH－（2）牙膏中禁止使用二甘醇5.3文体用品

（一）笔

☆铅笔上的“H”（Hard）、“B”(Black)表示铅笔芯石墨含量的少和多，而不含铅的成分；

☆钢笔上的铱金笔其笔尖上焊有一小粒铱、锇、镍的合金；☆圆珠笔、中性笔利用的油状物实质上是一种染料。☆（无尘）粉笔一、文化用品与化学☆2CaSO4·2H2O2CaSO4·1/2H2O+3H2O（二）墨

◎碳素墨水和墨汁一样，因含有化学性质极不活泼的碳，所以用碳素墨水和墨汁写的字，画的画，保存时间较长。

◎蓝黑墨水里含有鞣酸亚铁，刚写时字迹因为有蓝色颜料是蓝色，过一段时间后，鞣酸亚铁在空气中被氧化生成黑色的鞣酸铁，所以蓝黑墨水的字迹会逐渐变深。

◎此外，不同牌号的墨水，因为往往带有不同的电荷，混用会产生沉淀，影响书写质量。利用化学反应的颜色变化，我们还能设计出多种密写药水。如NaOH+酚酞，I2+淀粉溶液等。（三）纸

纸是我国的四大发明之一，纸的发明，推动了世界文化的发展，造纸是一个化学过程。

＠报纸

是一种新闻纸，其纸浆用SO2漂白，因此报纸日久即变黄。此外，报纸的油墨中含有0.1～1.0mg/kg的多氯联苯（PCB），因此，不可用报纸包裹食品。

＠复写纸

是将一种易于脱离的油溶性涂料涂在纸上晾干而成的，这种涂料是由印刷油墨、石蜡、牛羊脂、松节油和蓝、烛红等油溶性颜料混合而成的。现在广泛应用的无炭复写纸利用的则是现代微胶囊技术。

（四）褪字灵一是漂白原理，二是氧化还原原理。

（五）胶粘剂凡是有良好胶接性能，可以把固体材料牢固地连接在一起的物质，都叫胶粘剂。如日常使用的胶水、浆糊等，品种繁多，发展迅速。（1）足球场上的神医：CH3CH2Cl；（2）游泳池水：加有CuSO4；（3）举重擦粉：MgCO3；（4）发令枪声：4P+5O2

＝

2P2O5；（5）塑胶跑道：一种合成高分子材料；还有运动鞋、游泳衣、撑杆等都与新材料的性能有关，甚至影响比赛的成绩。二、体育用品与化学点燃体育兴奋剂

兴奋剂在英语中称“Dope”，指竞技运动员“使用任何形式的药物和以非正常量或通过不正常途径摄入生理物质,企图以人为或不正常的方式提高竞技能力”。

禁用物质分为7大类:1.刺激剂、2.麻醉剂、3.蛋白同化制剂、4.利尿剂、5.肽类激素及其模拟物和类似物、6.抗雌激素制剂7.掩蔽剂。

1.刺激剂刺激剂包括所有对中枢神经系统有兴奋作用的药物：

2.麻醉剂

麻醉剂本来是在临床上用于减少疼痛的。使用麻醉剂可以产生欣快感及心理亢奋,降低痛感。3.蛋白同化制剂

蛋白同化制剂是一类具有蛋白同化作用的药物,以雄性激素及其衍生物为主。

4.利尿剂

利尿剂是一类可以促进排尿的药物。

5.肽类激素及其模拟物和类似物

肽类激素都是机体本身存在、并发挥重要功能的内源性物质。运动员滥用它们无非是想通过提高这些药物在体内的浓度,以增强其某方面的效应,如蛋白质的合成、携氧能力的提高等。

6.抗雌激素制剂

这类药物只有3种:氯米芬(clomiphene)、环芬尼(cyclofenil)及他莫昔芬(tamoxifen)。它们具有较强的抗雌激素作用,能促进垂体前叶分泌促性腺激素。男运动员使用可提高自身雄性激素的水平,因此本类制剂仅男性使用。

7.掩蔽剂

这类药物包括:利尿剂(diuretics,见1.1.4)、表睾酮(epitestosterone)、丙磺舒(probenecid),羟乙基淀粉(hydroxy

ethylstarch)等血浆膨胀剂(plasmaexpanders)。这类药物本身并不具有增强运动能力的功能,但它们能够破坏其他禁用物质的排泄,或掩盖其他禁用物质的使用。

（1）摄影冲印：感光化学

曝光：三、艺术用品与化学AgBr==Ag+BrAgBr+2S2O32－＝Ag(S2O3)23－+Br－显影：定影：（2）数码摄影（2）油画复原：

Pb3(OH）2(CO3)2+3H2S

＝3PbS+4H2O+2CO2

PbS+4H2O2

＝

PbSO4+4H2O

（3）显示屏：分为彩色显示屏和液晶显示屏。

①彩色显示屏：用氧化钇铕或硫氧钇铕为红色发光物质，用硫化锌镉铜铝为绿色发光物质，用硫化锌银为蓝色发光物质。

②液晶显示屏：三、艺术用品与化学（1）摄影冲印：感光化学（2）油画复原：

Pb3(OH）2(CO3)2+3H2S

＝3PbS+4H2O+2CO2

PbS+4H2O2

＝

PbSO4+4H2O

（3）显示屏：分为彩色显示屏和液晶显示屏。

①彩色显示屏：用氧化钇铕或硫氧钇铕为红色发光物质，用硫化锌镉铜铝为绿色发光物质，用硫化锌银为蓝色发光物质。

②液晶显示屏：三、艺术用品与化学高分子液晶

1．液晶及其分类

一些有机化合物和高分子聚合物，在一定温度或浓度的溶液中，既具有液体流动性，又具有晶体的各向异性，这就是液晶。液晶具有光电效应。高分子液晶按它的来源可分为天然高分子液晶和合成高分子液晶。按结构来分有主链型液晶、侧链型液晶和混合型液晶。

2．液晶的性质及用途

（1）善变的液晶

①液晶善变的原理：

当温度升高超过液晶最高温度后，液晶就变成普通的透明液体，可以自由流动；

当温度降低到液晶最低温度后，液晶又变为普通晶体，失去流动性。

在这种转变过程中，有时还伴随着颜色和色调的变化。

液晶对光、磁、电等也非常敏感，即使这些外界因素很微弱，也能使液晶发生相应的变化。高分子液晶的显微结构②液晶善变的应用●液晶的光控开关效应就是它对电敏感所产生的变化结果，并已广泛用于数字显示技术上。●当液晶的温度改变时，它的分子排列方向也会发生变化，从而改变了光的传播方式，使光发生反射。医疗用的体温计和工业上用的测温仪表，就是根据这一原理制成的。●液晶的光控开关效应不仅能显示数码也能用来显示画面和彩色图像，因而可制成小而薄的液晶彩色电视机。●在工业生产上可用液晶进行无损探伤。●现在出现了一种小巧玲珑的液晶体温表，只要将它往患者的脑门上一放，10几秒钟就显示出体温度数，字迹清楚，又非常准确，为人们尤其是儿童测量体温解了难。

（2）“显示材料”新贵

液晶显示材料最常见的用途是电子表和计算器的显示板，这种液态光电显示材料，利用液晶的电光效应把电信号转换成字符、图像等可见信号。

常用的液晶显示材料有上千种，主要有联苯液晶、苯基环己烷液晶及酯类液晶等。液晶显示材料具有明显的优点：驱动电压低、功耗微小、可靠性高、显示信息量大、彩色显示、无闪烁、对人体无危害、生产过程自动化、成本低廉、可以制成各种规格和类型的液晶显示器，便于携带等。（4）镜子：

按照水镜→铜镜→银镜→铝镜的顺序发展。（5）舞台云雾：

舞台上的云雾效果是用干冰制造的。干冰是固体二氧化碳，很容易升华，升华时会大量吸热，使其附近空气的温度急剧下降，空气中的水气就会凝结成雾滴而在空气中弥漫，其效果就如云雾一般。类似道理，运用干冰或碘化银还可以制造人工降雨，以战胜旱魔，造福人类。◆硝酸铵法取3份硝酸铵平铺于温热的石棉板上，盖2份锌粉，加水数滴，即产生由氧化锌固体颗粒组成的烟，反应式为：

NH4NO3＋Zn

ZnO+2H2O水

◆乙二醇法将液态乙二醇（HOCH2CH2OH，沸点198℃）密封加压，喷到已加热的电热丝后迅速蒸发形成大量雾状蒸气。此法近年来普遍用于舞台，加入香料可去异味。

◆五氧化二磷法将干燥的五氧化二磷（P2O5）喷于空气中，因P2O5强烈吸水而呈雾，如飞机作蓝天写字的特技表演。

9.2化学游戏

一、彩色温度计

试管中加半管95%乙醇和少量红色氯化钴晶体（COCl2·6H2O）振荡使溶解，在常温下为紫红色，加热时随温度升高呈蓝紫色至纯蓝。变色原因是钴的水合物逐步失水所致：

25～52℃

90℃

120℃COCl2·6H2O

COCl2·2H2OCOCl2·H2OCoCl2（粉红）

(紫色）

蓝紫

蓝

（6）火药与焰火火药是我国古代四大发明之一，其化学反应为：

S+2KNO3+3C＝K2S+3CO2↑+N2↑

焰火常装在一颗发射弹筒中用发射装置射入天空，弹筒中装有火药、发光剂镁粉和铝粉（它们燃烧时会产生耀眼的白光），此外，还加入了各种发色剂，即不同金属的盐类，在高温下能发出特定颜色的光，即化学上的焰色反应。利用此反应可制成各种烟花爆竹，用以烘托节日的喜庆气氛。

1.爆竹和鞭炮

我国人民有一个传统习惯，在喜庆吉日、乔迁开业之时，都要放爆竹、鞭炮，以示庆贺，增添喜庆气氛。用硬纸做成筒壳，装入火药，并引出导火索（30%硝酸钾溶液浸过的纸卷），则成为爆竹。将若干爆竹用导火索连接，则为鞭炮。爆竹内的火药是以1硫2硝3炭的黑色火药为基础发展而来的，一般配方是：硫磺（S）2克硝酸钾（KNO3）

3克炭粉（C）4.5克蔗糖（C12H22O11）

5克镁粉（Mg）

1～2克爆炸反应的特点有：①反应速度极快，如1千克硝铵（NH4NO3）炸药反应时间为十万分之三秒，功率达30万马力，比一般气体混合物爆炸快万倍；②产生大量热并导致高温。如1千克硝铵爆炸时可放出3850～4932千焦热量，温度可达2400～3400℃；③体积急剧膨胀，并有冲击波。如1千克硝铵产生869～963升气体，远超过一般气体混合物的作用；④低敏感度。即任何炸药只要外界供给一定的起爆能就会引爆，有时极微小的震动就足以达到引爆要求无需直接点火。例如硝化甘油（硝酸甘油酯）在160℃时，起爆能仅0.2kg·m/cm2。

点燃后的爆炸反应主要是：

S＋2KNO3＋3C＝K2S＋N2＋3CO2＋707千焦

2.烟花烟花即花炮、彩色烟火、礼花，常用于节日之夜，也可用作照明弹、信号弹。①结构。由底部和顶端两部分组成。底部为一大爆竹，装黑色火药，爆炸时将顶端推向空中。顶端为一圆球，装有燃烧剂（主要成分为黑色火药）、助燃剂（