Transcript ПАВ - Ximinform.ru

ХИМИЯ ВОКРУГ НАС.
ПАВ и СМС
Презентацию выполнила
ученица 11 А класса
ГОУ СОШ № 186
г. Санкт-Петербурга
Головкина Ирина
ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ
ВЕЩЕСТВА
Пове́рхностно-акти́вные вещества́ (ПАВ) — химические
соединения, которые, концентрируясь на поверхности раздела
фаз, вызывают снижение поверхностного натяжения.
Основной количественной
характеристикой ПАВ является
поверхностная активность —
способность вещества снижать
поверхностное натяжение на границе
раздела фаз Однако, ПАВ имеет
предел растворимости, с достижением
которого при добавлении ПАВ в
раствор концентрация на границе
раздела фаз остается постоянной, но в
то же время происходит
самоорганизация молекул ПАВ в
объёмном растворе
СТРОЕНИЕ ПАВ
Как правило, ПАВ —
органические соединения,
имеющие амфифильное
строение, то есть их
молекулы имеют в своём
составе полярную часть,
гидрофильный
компонент(функциональн
ые группы -ОН, -СООН, O- и т. п.) и неполярную
(углеводородную) часть,
гидрофобный компонент.
Примером ПАВ могут
служить обычное мыло и
СМС, а также спирты,
карбоновые кислоты,
амины и т. п.
КЛАССИФИКАЦИЯ ПАВ
 Ионогенные
ПАВ
 Катионные ПАВ
 Анионные ПАВ
 Неионногенные ПАВ
 Алкилполиглюкозиды
 Алкилполиэтоксилаты
В целом производство ПАВ сводится к
следующим этапам технологического
процесса:
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ











Моющие средства. Основное применение ПАВ — в качестве активного
компонента моющих и чистящих средств, мыла, для ухода за помещениями,
посудой, одеждой, вещами, автомобилями и пр.
Косметика. Основное использование ПАВ в косметике — шампуни. Также
ПАВ используются в небольших количествах в зубной пасте, лосьонах, тониках
и других продуктах.
Текстильная промышленность. ПАВ используются в основном для снятия
статического электричества на волокнах синтетической ткани.
Кожевенная промышленность. Защита кожаных изделий от лёгких
повреждений и слипания.
Лакокрасочная промышленность. ПАВ используются для снижения
поверхностного натяжения
Бумажная промышленность. ПАВ используются для разделения чернил и
варёной целлюлозы при переработке использованной бумаги.
Металлургия. Эмульсии ПАВ используются для смазки прокатных станов.
Снижают трение. Выдерживают высокие температуры, при которых сгорает
масло.
Защита растений. широко используются в агрономии и сельском хозяйстве
для образования эмульсий.
Пищевая промышленность. ПАВ применяется в мороженом, шоколаде,
взбитых сливках и соусах для салатов и других блюд.
Нефтедобыча. ПАВ применяются для гидрофобизации призабойной зоны
пласта с целью увеличения нефтеотдачи.
Медицина. Катионные и анионные ПАВ применяют в хирургии в качестве
антисептиков.
В стиральных порошках, кроме ПАВ, используются
фосфаты.
На Западе уже более 10 лет назад отказались от
применения порошков, содержащих фосфатные добавки.
Например, в Германии, Италии, Австрии, Норвегии,
Швейцарии и Нидерландах применение фосфатных
порошков запрещено законом. Во Франции,
Великобритании, Испании содержание фосфатов в СМС
строго регламентировано (не более 12%).
Попадая после стирки вместе со сточными водами в
водоемы, фосфаты принимаются действовать как
удобрения. Водоросли начинают расти с неимоверной
силой. Это приводит не только к засорению водоемов, но
и к дефициту воды и кислорода, а, следовательно, и к
гибели гидробионтов.
СИНТЕТИЧЕСКИЕ МОЮЩИЕ СРЕДСТВА
Синтетические моющие средства - это мультикомпонентные
водные растворы, традиционно в состав которых помимо
поверхностно-активных веществ (т.е. непосредственно
моющих веществ), входят фосфаты и карбонаты.
Эти соли неорганических кислот
обладают целым рядом полезных
свойств, на пример:
1. усиливающие действия моющего
средства;
2. дезинфекция;
3. отбеливание;
4. ароматизация;
5. пенообразование;
6. окраска.
Понятие о СМС и моющем процессе.
Первое СМС появилось только в 1916 году.
Изобретение немецкого химика Фрица Понтера
предназначалось только для промышленного
использования. Бытовые СМС выпускаются с 1935
года, когда они стали менее вредными для кожи
рук.
С тех пор разработан целый ряд
СМС узкого назначения, а их
производство – это важнейшая
отрасль химической
промышленности.
СВОЙСТВА И НАЗНАЧЕНИЕ АКТИВНЫХ
ДОБАВОК В СИНТЕТИЧЕСКИХ МОЮЩИХ
СРЕДСТВАХ
В качестве неорганических
активных добавок в
производстве CMC
используются щелочные
соли - силикаты натрия.
Порошкообразные моющие
средства содержат от 2 до
10% (масс.) силиката
натрия, который вводится
в CMC в виде водного
раствора (жидкое стекло).
Силикаты натрия натриевые соли кремневых
кислот общей формулы
mNa2O*nSiO2 .Отношение
числа молекул Si02 и Na20
называют кремнеземным
модулем; он определяет
растворимость и другие
свойства силикатов натрия,
значение его колеблется от
1,0 до 4,0. В CMC для стирки
тканей, как правило,
применяют силикат натрия с
модулем 1,7 - 2,5, в CMC для
очистки твердых
поверхностей - 0,5 -1,0. 28
Первое мыло, самое простое моющее средство,
было получено на Ближнем Востоке более 5000
лет назад. Поначалу оно использовалось
главным образом для стирки и обработки язв и
ран. И только с I века н. э. человек стал мыться
с мылом.
Моющими средствами называются натуральные
и синтетические вещества с очищающим
действием, в особенности мыло и стиральные
порошки, применяемые в быту,
промышленности и сфере обслуживания.
Мыло получают в результате химического
взаимодействия жира и щелочи. Скорее
всего, оно было открыто по чистой
случайности, когда над костром жарили мясо,
и жир стек на золу, обладающую щелочными
свойствами.
Производство мыла имеет давнюю историю, а вот первое
синтетическое моющее средство появилось только в 1916
году. Изобретение немецкого химика Фрица Понтера
предназначалось для промышленного использования,
бытовые синтетические моющие средства, более-менее
безвредные для рук, стали выпускать в 1933 году. С тех пор
был разработан целый ряд синтетических моющих средств
(CMC) узкого назначения, а их производство стало важной
отраслью химической промышленности.
ОСНОВНЫЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
ЖИДКОГО МЫЛА:
Мойка рук
 Стирка спецодежды
 Уборка внутренних помещений
 Промывка деталей в авиационной,
машиностроительной, часовой
промышленности
 Промывка оборотной тары на
мясо и рыбоперерабатывающих
предприятиях
 Удаление загрязнений с
поверхности яйца птицы
 Мойка овощей и фруктов на
овощехранилищах

Воздействие СМС на окружающую среду и
организм человека.
ПАВ являются одними из наиболее распространенных загрязнителей
объектов окружающей среды, прежде всего, водных ресурсов:
- ПАВ отрицательно влияют на качество
подземных питьевых вод и само очищающую
способность водоемов, на использующих эту воду
флору и фауну,
- водные растворы ПАВ дают стойкую пену,
препятствуя аэрации и ухудшая тем самым
биохимическую очистительную способность
водоемов,
- водные растворы ПАВ усиливают коррозию
металлов,
- проникая в организм, ПАВ способны вызвать
грубые нарушения иммунитета, развитие
аллергии, поражение мозга, печени, почек,
легких, они способствуют возникновению
злокачественных опухолей.
Характеристика ПАВ, используемых в СМС:
1) обладают в 10 раз большей моющей
способностью, чем мыла, т.к. кислотный остаток
серной кислоты лучше сорбируется частицами
загрязнения,
2) не боятся жесткой и даже морской воды,
т.к. кальциевые соли алкилсерной
кислоты растворимы в воде.