Проекты

Влияние синтетических моющих средств на здоровье человека

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Безопасность жизнедеятельности человека»

Направление работы: Аналитическая химия
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1557
Предметы: Биология, Химия
Классы: 11 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Старт в медицину» 2020 года

Актуальность

Экологические проблемы в природе непосредственно связаны со здоровьем человека. Одним из элементов комфортности современной жизни является использование в быту чистой посуды для приготовления пищи и её применения. Для удовлетворения этой потребности химическое производство представляет большой арсенал моющих средств. Многие используют эти средства, не задумываясь о безопасности этих средств для своего здоровья, об их влиянии на экологическое состояние природных объектов.

Цель

Изучить химический состав и физиологическое действие на организм человека синтетических моющих средств, используемых для мытья посуды.

Задачи
1. Провести анализ научно-популярной литературы по теме исследования.

2. Освоить методику проведения титриметрического анализа и обработку полученных результатов.

3. Использовать на практике метод перманганатометрии для определения содержания остатков синтетических моющих средств (СМС) на кухонной посуде.

4. Выработать рекомендации по рациональному использованию СМС с целью сохранения здоровья человека.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

• Электромешалка
• Электронные весы
• Мерные колбы
• Бюретка
• Пипетки
• Воронки
• Химические стаканы
• Химические реактивы: перманганат калия, концентрированная серная кислота
• Моющее средство Frosch

Описание

Моющая способность поверхностно-активных веществ (ПАВ) основана на том, что эти вещества уменьшают поверхность натяжения жидкости, в которой растворяется загрязнитель, и поэтому смывается вместе с моющим средством водой. Для определения содержания остатков моющего средства в растворе автор использовал метод титрования, сущность которого заключается в том, что к исследуемому раствору медленно приливают другой раствор точно известной концентрации в количестве, эквивалентном количеству определяемого соединения.
В работе был использован метод перманганатометрии. Он позволяет определить наличие в растворе органического вещества в ходе протекания окислительно-восстановительного взаимодействия органического вещества (моющего средства) с окислителем – раствором перманганата калия. Для проведения титрования был приготовлен 0,01 М раствор перманганата калия.
Для эксперимента использовалось концентрированное средство «Зелёный лимон» торговый марки «Frosch», являющейся мировым лидером в производстве экологически безопасных продуктов. Предварительно было измерено количество воды, необходимой для ручной мойки тарелки. Оказалось, что объём воды варьирует от 500 до 1000 мл. Использовали дистиллированную воду, чтобы исключить влияние солей, входящих в состав природной воды, на результаты опыта. Все опыты проводились при комнатной температуре. Для эксперимента были приготовлены три рабочих раствора объёмами 0,5 л, 1 л и 2 л воды. В каждый добавили по одной капле (0,05 мл) средства для мытья посуды. Растворы поместили в стаканы объёмом 50 мл, подкислили каплей раствора серной кислоты, т. к. реакция идёт в кислой среде. Затем в каждую пробу добавляли из бюретки раствор перманганата калия до появления устойчивой в течение 30 секунд розовой окраски. Это свидетельствовало о том, что окисляемое вещество (моющее средство) полностью вступило в реакцию. Опыт повторяли трижды, чтобы убедиться в сопоставимости результатов. По объёму затраченного раствора перманганата калия автор определил общую потребность кислорода, необходимого для окисления органического вещества, находящегося в растворе. Общее загрязнение органическими веществами пропорционально количеству капель перманганата калия.

Результаты

Среднее значение составляет 0,62 мл (12,3мл). Погрешность измерения по оценкам составила 1–2 капли перманганата калия.

Установлена зависимость содержания окисляемых органических веществ, в т. ч. ПАВ, от количества смываемой воды при мытье посуды вручную.

Исследование показало: чем в большем объёме воды находится моющее средство, тем меньше окислителя необходимо для его нейтрализации.

Выводы

  1. Для качественного смывания моющего средства требуется не менее 1 литра воды на 1 тарелку
  2. Детям и аллергикам необходимо избегать контакта с ПАВ.
  3. Метод перманганатометрии эффективен для тестирования синтетических моющих средств.

Перспективы использования результатов работы

Данная информация будет полезна для семей с детьми и для людей, страдающих аллергией.

Мнение автора

«Для меня эта работа позволила расширить представления о такой области знаний, как аналитическая химия, освоить приёмы титриметрического анализа, более внимательно относиться к инструкциям на упаковках моющих средств, рекомендовать знакомым приёмы безопасного применения этих средств в повседневной жизни»