Логотип Инфоурока

Получите 30₽ за публикацию своей разработки в библиотеке «Инфоурок»

Добавить материал

и получить бесплатное свидетельство о размещении материала на сайте infourok.ru

Инфоурок Естествознание Научные работыИсследовательская работа по естествознанию на тему "Определение качества мыла"(10 класс)

Исследовательская работа по естествознанию на тему "Определение качества мыла"(10 класс)

Скачать материал

эмблема лицея

 

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

городского округа Тольятти «Лицей № 76 имени В.Н. Полякова»

445057, РФ, Самарская обл., г. Тольятти, пр-т Степана Разина, 78.

Телефон/факс (8482) 34 10 07, e-mail: school76@edu.tgl.ru

 

 

 

 

 

 

Тема исследовательского проекта

«Определение качества мыла»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Работа учащихся 10 «Б» класса

 

Хитровской А.С.

Куприяновой П.А.

 

Руководитель проекта: Николаева Галина Анатольевна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тольятти

2021 г.

                                            Введение

Актуальность темы.

Каждый человек в своей повседневной жизни пользуется различными моющими средствами, и одним из самых популярных моющих средств является мыло. Люди каждый день используют мыло, чтобы мыть им руки и важно выбрать хорошее мыло, которое не будет сушить кожу и обладает приятным ароматом. Поэтому данная тема показалась очень интересной, нам хочется поглубже разобраться в ней и выявить какое же мыло обладает наивысшим качеством.

 

Цели и задачи работы:

Цель работы: определить качество исследуемых образцов мыла, на основе проведения экспериментов.

 Задачи:

1.       Изучить информации по данной теме.

2.       Провести ряд экспериментов с четырьмя образцами мыла.

3.       Сделать расчеты на основе проведенных экспериментов.

4.       Занести результаты экспериментов в таблицу.

5.       Построить диаграммы по различным показателям качества хозяйственного и различных марок туалетного мыла.

6.       Предложить использование тех или иных сортов туалетного мыла для ухода кожей различного типа (сухой, жирной, нормальной).

                                    Основная часть.

Что такое мыло.

Мыло — жидкий или твёрдый продуктсодержащий поверхностно-активные веществав соединении с водой используемое либо как косметическое средство — для очищения и ухода за кожей (туалетное мыло); либо как средство бытовой химии — моющего средства (мыло хозяйственное).

 

Состав образцов мыла.

Хозяйственное мыло марки «Аист»

Мыло хозяйственное твёрдое 72% классическое представляет собой продукт, состоящий из натриевых солей жирных кислот натуральных жиров и масел (кокосового, пальмового, подсолнечного) с добавлением глицерина, пластификаторов, антиоксидантов и смягчающих веществ. Вредными веществами в составе этого мыла является глицерин и диоксид титана.

Вывод: из 10 компонентов 2 являются опасными или потенциально вредными.

Крем-мыло Dove.

Sodium Lauroyl Isethionate, Stearic Acid, Sodium Palmitate, Aqua, Lauric Acid, Sodium Isethionate, Sodium Stearate, Cocamidopropyl Betaine, Sodium Palm Kernelate, Parfum, Glycerin, Sodium Chloride, Zinc Oxyde, Citric Acid, Tetrasodium EDTA, Tetrasodium Etidronate, Alumina, Alpha-Isomethyl Ionone, Benzyl Alcohol, Butylphenyl Methylpropional, Citronellol, Coumarin, Hexyl Cinnamal, Limonene, Linalool, CI 77891.

Вредные компоненты: Sodium Lauroyl Isethionate – используется в качестве моющего средства, эмульгатора. Исследования показали, что данный продукт может сушить и вызвать раздражение кожи и не имеет полезных свойств. Может вызвать раздражение глаз. Вреден при проглатывании. Избегайте многократного воздействия.

Cocamidopropyl Betaine – увеличивает образование пены во много раз (хотя и является вредным - вещество легко проникает через защитный барьер эпидермиса и делает кожу более восприимчивой ко многим химическим соединениям).

Parfum – в косметике обычно используется смесь запахов, в основном, синтетического происхождения. Помечен знаком “Опасно”.

Glycerin – — получают, в качестве побочного продукта, при производстве рафинированных растительных масел. Применяется в составе косметических изделий, как натуральный увлажняющий комплекс для регуляции содержания воды в роговом слое. Рекламируется, как полезный увлажнитель. Это — прозрачная, сиропообразная жидкость, полученная путём химического соединения воды и жира. Вода разделяет жир на более мелкие компоненты — глицерол и жирные кислоты. Это улучшает проникающие способности кремов и лосьонов и препятствует потере ими влаги через испарение. Но, последние исследования показали, что, при влажности воздуха ниже 65%, глицерин высасывает воду из кожи на всю глубину и удерживает её на поверхности вместо того, чтобы брать влагу из воздуха. Таким образом, он делает сухую кожу ещё суше (хотя для использования 5 мин в день мыла – дело некритичное).

Sodium Chloride – используется для повышения вязкости некоторых препаратов. В высоких концентрациях может вызвать раздражение кожи и слизистых глаз.

Butylphenyl Methylpropional – Отдушка - ее вводят в косметические изделия, чтобы замаскировать специфический запах сырья, которое зачастую пахнет не очень изысканно, придать изделию ненавязчивый, деликатный аромат, подчеркнуть “натуральность”, создать приятные ощущения от применения изделия. Производное фенола, токсин.

Coumarin – производные кумарина — находятся в травах и кожице цитрусовых. Чистый кумарин находится в клевере. У него простая химическая структура и его часто готовят синтетическими методами. Другие названия: Cumarin or Benzopyrone. Добавка, ароматизатор. Помечен знаком “Опасно”.

Hexyl Cinnamal – бледная жёлтая жидкость. Ароматическая добавка. Молекулярная формула C15H20O. Аллерген.

Limonene – бесцветная жидкость с лимонным запахом, легко окисляющаяся на воздухе. Обсуждаются его возможные канцерогенные свойства. Убивает грибки, плесени, дрожжи, клеща. Потенциально опасен.

CI 14700 – Синтетический азотный краситель (E 124, Ponceau SX, FD&C Red #4). Красный краситель. Помечен знаком “Опасно”.

CI 15510 – краситель, который может раздражать кожу. Потенциально опасен.

Вывод: из 26 компонентов 9 являются опасными или потенциально вредными.

 

Мыло Johnsons.

Sodium Palmate, Sodium Palm Kernelate, Aqua*, Parfum, Benzotriazolyl Dodecyl p-Cresol, Palm Kernel Acid, Glycerin*, Paraffinum Liquidum, Sodium Chloride, Disodium EDTA, Tetrasodium EDTA, Tetrasodium Etidronate, CI 77891*.

Sodium Chloride – используется для повышения вязкости некоторых препаратов. В высоких концентрациях может вызвать раздражение кожи и слизистых глаз.

Glycerin – получают, в качестве побочного продукта, при производстве рафинированных растительных масел. Применяется в составе косметических изделий, как натуральный увлажняющий комплекс для регуляции содержания воды в роговом слое. Рекламируется, как полезный увлажнитель. Это — прозрачная, сиропообразная жидкость, полученная путём химического соединения воды и жира. Вода разделяет жир на более мелкие компоненты — глицерол и жирные кислоты. Это улучшает проникающие способности кремов и лосьонов и препятствует потере ими влаги через испарение. Но, последние исследования показали, что, при влажности воздуха ниже 65%, глицерин высасывает воду из кожи на всю глубину и удерживает её на поверхности вместо того, чтобы брать влагу из воздуха. Таким образом, он делает сухую кожу ещё суше (хотя для использования 5 мин в день мыла – дело некритичное).

Parfum – в косметике обычно используется смесь запахов, в основном, синтетического происхождения. Помечен знаком “Опасно”.

Вывод: из 13 компонентов 3 являются опасными или потенциально вредными.

Детское мыло.

Sodium Palmate, Sodium Tallowate, Sodium Palm Kernelate/Sodium Cocoate, Aqua, Glycerin, Cream (Aqua, Glycine Soja (Soybean) Oil, Potassium Cetyl Phosphate, Stearic Acid, Parrafinum Liquidum, Glyceryl Stearate, Glycerin, Lanolin, Citric Acid, Methylchloroisothiazolinone, Methylisothiazolinone), Titanium Dioxide, Tetrasodium EDTA/Disodium EDTA, Sodium Chloride.

 

Glycerin – — получают, в качестве побочного продукта, при производстве рафинированных растительных масел. Применяется в составе косметических изделий, как натуральный увлажняющий комплекс для регуляции содержания воды в роговом слое. Рекламируется, как полезный увлажнитель. Это — прозрачная, сиропообразная жидкость, полученная путём химического соединения воды и жира. Вода разделяет жир на более мелкие компоненты — глицерол и жирные кислоты. Это улучшает проникающие способности кремов и лосьонов и препятствует потере ими влаги через испарение. Но, последние исследования показали, что, при влажности воздуха ниже 65%, глицерин высасывает воду из кожи на всю глубину и удерживает её на поверхности вместо того, чтобы брать влагу из воздуха.

Таким образом, он делает сухую кожу ещё суше (хотя для использования 5 мин в день мыла – дело некритичное).

Sodium Chloride – используется для повышения вязкости некоторых препаратов. В высоких концентрациях может вызвать раздражение кожи и слизистых глаз.

Methylchloroisothiazolinone -изотиазолинон, являющийся сильным аллергеном, токсичен для многих видов клеток и имунной системы, может приводить к серьёзным кожным проблемам у некоторых людей.

Вывод: из 19 компонентов 3 являются опасными или потенциально вредными.

Исследовательская часть.

В исследовательской части мы проводили несколько экспериментов, чтобы определить качество четырех образцов мыла. В эксперименте участвовали хозяйственное мыло и три туалетных мыла: «Детское», «Dove» и Johnsons.

Использованное оборудование:

       колбы;

       химические стаканы;

       шприц;

       колба для титрования;

       стеклянные палочки.

 

Реактивы:

      раствор фенолфталеина;

      раствор соляной кислоты;

      метилоранж;

      гидроксид калия;

      кухонные весы;

      тёрка;

      ложечки;

      фильтровальная бумага.

Сначала мы измельчили на терке исследуемые образцы мыла до мелкой стружки. От­мерили 5 г измельчённого мыла с точностью до 0,1 г, поместили в емкости, добавили 150 мл горя­чей воды и помешивали стеклянной палочкой до полного растворе­ния мыла. От­фильтровали полученные растворы мыла при помощи фильтровальной бумаги. Затем записали массу примесей (mприм) и объём получившегося мыльного раствора (Vp, мл).

Масса примесей: Хозяйственное мыло-0,02, крем-мыло Dove- 0, мыло Johnsons- 0, детское мыло-0,01.

Определение примесей, содержащихся в мыле. 

Мы рассчитали содержание примесей в мыле по формуле:

wприм = mприм / m • 100%.

1)      Хозяйственное мыло

wприм = mприм / m • 100%.

wприм =0,02г/150,02мл • 100%=0,01%

 

2)      Туалетное мыло «Dove»

wприм = mприм / m • 100%.

wприм =0г/150мл • 100%=0%

 

3)      Туалетное мыло Johnson’s

wприм = mприм / m • 100%.

wприм =0г/150мл • 100%=0%

 

4)      Туалетное мыло «Детское»

wприм = mприм / m • 100%

wприм =0,01г/150,01мл • 100%=0,007%

 

Шприцем на 20 мл взяли пробу мыльного раствора из каждой ёмкости и перенесли в колбы для титрования. Записали объём пробы (Vп, мл). Добавили к пробе 4—5 капель раствора фенолфталеина и оттитровали 0,1 н раство­ром соляной кислоты до обесцвечивания розовой окраски мыльного раствора. Записали объём раствора кислоты, израсходованной на тит­рование каждой пробы (V1 мл), и нормальную концентрацию соляной кислоты (CHCl, моль/г)=8,5 моль/г.

К мыльным растворам, оттитрованным в присутствии фенолфтале­ина, добавили 4—5 капель метилоранжа и вновь оттитровали тем же раствором кислоты до появления первых признаков неисчезающего розового окрашивания. Записали объём раствора соляной кислоты, необходимый для этой операции (V2, мл).

Определение качества мыла различных марок

Таблица: Водородный показатель разных сортов мыла.

Мыло

Значение pH

Среда

Хозяйственное 72%

11

Щелочная

«Johnson’s»

8

Слабокислотная, нейтральная

«Dove»

6

Слабокислотная

Детское

7

Слабокислотная, нейтральная

Вычисление щёлочности мыла по данным титрования. 

Свободная щёлочность мыла определяется наличием в растворе сво­бодных гидроксид-анионов и измеряется по объёму кислоты, затра­ченной на титрование мыльного раствора в присутствии фенолфта­леина.

Связанная щёлочность мыла определяется солями жирных кислот и измеряется по объёму кислоты, затраченной на титрование мыльно­го раствора в присутствии метилоранжа.

Общая щёлочность мыла — это сумма свободной и связанной щё­лочности.

1. Мы сделали расчёт объёма кислоты, необходимый для титрования мыльного раствора в присутствии фенолфталеина, по формуле:

V(HCl)(ф/ф) = V1 • Vр / Vп.

2. Для определения свободной щёлочности вычислили содержание щёлочи (A1(щел), моль/л) во всём растворе по формуле:

A1(щел) = A1(HCl) = C(HCl)l • VHCl(ф/ф).

 

3. Нашли массу свободной щёлочности (m1(NaOH), г) формуле:

m1(NaOH) = 40 • A1(щел) • 10-3.

 

4. Определили массовую долю свободной щёлочности мыла (w1, %) по формуле:

w1 = m1(NaOH) • 100 / m.

 

5. Так же рассчитали массовую долю связанной щёлочности:

V(HCl)(м/о) = V1 • Vр / Vп.

A2(щел) = A2(HCl) = C(HCl)l • VHCl(м/о).

m2(NaOH) = 40 • A2(щел) • 10-3.

w2 = m2(NaOH) • 100 / m.

 

6. Нашли общую щёлочность анализируемого образца мыла (w, %):

w = w1 + w2.

 

Вычисление содержания жирных кислот в мыле по связанной щёлочности. 

Так как твёрдые мыла — это натриевые соли преимущественно стеари­новой, олеиновой и пальмитиновой кислот, относительные молеку­лярные массы которых соответственно 284,47, 282,45 и 256,42 г/моль, то для расчётов за эквивалент жирных кислот можно принять 274,44 г/моль — это среднее значение молекулярных масс трёх пере­численных кислот.

1. Найдите массу жирных кислот в исходной пробе мыла по фор­муле:

 

m жир. к-т = 274,44 • A2(щел) • 10-3.

 

2. Вычислили массовую долю жирных кислот по формуле:

w жир. к-т = m жир. к-т / m.

 

Таблица: Определение состава мыла.

 

Название

мыла

Вес мыла

Объем мыльного раствора в мл

Проба мыльного раствора на титрование в мл

Объем кислоты на титрование одной пробы

 

Общая щёлочность мыла,

%

Содержание жирных кислот в %

 

Содержание примесей, %

при фенолфталеине

при метилоранжевом

Хозяйственное 72%

5 г

150

20

3

10,8

18,4

95%

0,01%

«Johnson’s»

5 г

150

20

4,1

10

17,6

70%

0%

«Dove»

5 г

150

20

0

3,1

4,4

29,5%

0%

Детское

5 г

150

20

0,3

6

10,7

67%

0,007%

 

 

 

       Мыло

 

                       Содержание

Жирных кислот, %

Щелочности, мг

Примесей, %

Хозяйственное

95%

18,4

0,01%

Туалетное «Dove»

29,5%

4,4

0%

Детское мыло

67%

10,7

0,007%

Туалетное Johnson’s

70%

17,6

0%

Заключение.

Выводы:

·  мыло «Dove» оправдывает свою рекламу о хорошем качестве. Во время опытов оно пенилось лучше всего. Расчеты показали, что мыло «Dove» содержит меньше всего свободной и общей щелочи, поэтому его лучше использовать для сухой и нормальной кожи.

·   Туалетное мыло «Johnsons» содержат больше щелочи, его водородный показатель больше 7, поэтому его следует использовать для жирной кожи.

·  Простое детское мыло содержит 67% жирных кислот и имеет среду, близкую к нейтральной. Его следует использовать для нормальной кожи.

·   Самый высокий водородный показатель был выявлен в хозяйственном мыле. Содержание жирных кислот составляет 95%. Это мыло можно использовать для стирки одежды, оно хорошо убирает пятна.

 

 

Список литературы

 

1) Естествознание. Базовый уровень. 10 кл.: учебник / О. С. Габриелян, И. Г. Остроумов, Н. С. Пурышева, С. А. Сладков, В. И. Сивозлазов. – 9-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2020. – 334, [2] с.: ил. – (Российский учебник)

2) Состав детского мыла [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://www.nmgk.ru/business/soap-and-beauty-products/articles/baby-soap-ingredients/

3) Состав мыла «Dove» [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://studfile.net/preview/3535165/

4) Состав мыла «Johnsons» [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://www.johnsonsbaby.ru/baby-products/johnsons-bed-time-bar-soap#%D1%81%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%B2

5) Состав хозяйственного мыла [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://kronaspb.ru/catalog/bytovaya_khimiya/mylo_khozyaystvennoe_tverdoe_72_klassicheskoe_150g/

 

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Пожаловаться на материал
Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

также Вы можете выбрать тип материала:

Проверен экспертом

Общая информация

Учебник: «Естествознание (базовый уровень)», Габриелян О.С., Остроумов И.Г., Пурышева Н.С. и др.
Тема: 11. Определение качества мыла 316
Скачать материал

Похожие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.