關(guān)于化學(xué)與洗滌劑論文

　　摘要：化學(xué)與我們的生活息息相關(guān)，現(xiàn)代生活離不開化學(xué)。隨著生活水平的提高，人們對(duì)于美與潔凈的要求也越來越高，不管是個(gè)人形象，衣著衛(wèi)生，還是使用的飲食餐具，都很注重衛(wèi)生方面的問題。幾乎所有人都要求有更加潔白的衣著，更加干凈的餐具、杯具等等。因此對(duì)洗滌劑的要求也隨之提高了，這樣化學(xué)工作者也有了更高的挑戰(zhàn)。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，洗滌劑的種類越來越多，洗滌效果也越來越好。本文主要從洗滌劑種類的大致發(fā)展情況，以及洗滌劑的洗滌原理與過程進(jìn)行論述。

　　關(guān)鍵字：化學(xué)與生活 化學(xué)與洗滌劑 洗滌劑的種類 草木灰 肥皂 洗滌原理

　　去污過程化學(xué)是研究物質(zhì)的性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)、變化和應(yīng)用的一門科學(xué)�；瘜W(xué)是與生活聯(lián)系極為密切的學(xué)科之一，隨著化學(xué)的發(fā)展，生活中一些奧秘也逐漸被揭示。就化學(xué)對(duì)人類的日常生活的影響而言，化學(xué)用品無處不在，可以說是與我們形影不離。我所選修的這門課程是《現(xiàn)代生活與化學(xué)》，主要講述的內(nèi)容是：化學(xué)與日用品、化學(xué)與美容、化學(xué)與食品、化學(xué)與材料、化學(xué)與醫(yī)學(xué)。而在本文中將著重介紹化學(xué)與日用品中的“洗滌劑”。

　　一、洗滌劑的發(fā)展歷程

　　人們最早使用的去污物質(zhì)有草木灰、天然堿、皂莢果、木槿花、無患子，其中草木灰和天然堿主要用來洗衣物，草木灰的主要成分是碳酸鉀，是堿性物質(zhì)，可除油污；木槿花在水中揉搓得到的粘稠汁液，可用來洗頭發(fā)、洗手；無患子具有抑菌、去屑、防脫、滋潤(rùn)皮膚的作用，洗臉可清除面部的油脂，并能收斂毛孔。但這些物質(zhì)并不能多用，過度使用會(huì)對(duì)皮膚造成傷害。隨著時(shí)代的發(fā)展，人們智力的開發(fā)，草木灰逐漸被其他洗滌物質(zhì)取代。

　　人們最早使用的洗滌劑是肥皂，隨著有機(jī)合成表面活性劑的開發(fā)成功，合成洗滌劑逐漸步入人們的生活中。50年代四聚丙烯的大量生產(chǎn)，促進(jìn)了合成洗滌劑在全世界的高速發(fā)展。1953年美國(guó)合成洗滌劑的產(chǎn)量首次超過了肥皂。作為合成洗滌劑主要產(chǎn)品之一，液體洗滌劑出現(xiàn)于20世紀(jì)40年代末。當(dāng)時(shí)推出的商用液體洗滌劑是手洗餐具洗滌劑，表面活性劑以烷基聚氧乙烯醚為主，產(chǎn)品為中泡。1985年，重垢液體洗滌劑含磷較少甚至不含磷，70年代起各國(guó)對(duì)洗滌劑的限磷或禁磷使液體洗滌劑得到了較快的發(fā)展和普及。80年代液體洗滌劑的形式、功能、結(jié)構(gòu)上都有了新的變化，成為洗滌劑產(chǎn)量中僅次于粉狀的重要品種。從洗滌劑的品種來看，液體產(chǎn)品品種遠(yuǎn)多于固體產(chǎn)品。與固體洗滌劑相比，液體洗滌劑相比，液體洗滌劑使用前無需溶解，具有使用方便、溶解（分散）速度快，低溫洗滌性能耗的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，還具有配方靈活、制造工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備投資少、節(jié)省能源、加工成本低、包裝漂亮的優(yōu)點(diǎn)，越來越受到消費(fèi)者的歡迎。

　　二、洗滌劑的種類

　　（一）堿劑

　　古時(shí)人們除了用清水去除衣物上的泥沙外，還使用草木灰去除衣服上的油性污垢。草木灰是燃燒木頭、

　　柴火后剩余的炭灰，其主要成分是碳酸鉀，其鉀元素的含量可達(dá)11.7%。

　　碳酸鉀的分子式：K2CO3

　　碳酸鉀的物理和化學(xué)特性：白色粉末狀或細(xì)顆粒狀結(jié)晶。易溶于水，水溶液呈堿性，不溶于乙醇和醚。有很強(qiáng)的吸濕性，易結(jié)塊。長(zhǎng)期與空氣接觸，易吸收二氧化碳而生成碳酸氫鉀。

　　碳酸鉀的去污原理和去污過程：碳酸鉀溶于水后呈堿性，與衣物上的污垢發(fā)生反應(yīng)后，使其更易洗下。 另一種堿劑是天然礦物碳酸鈉，又稱純堿。在降雨量較少的干旱或沙漠地區(qū)的湖泊中含有這種物質(zhì)。在肥皂被廣泛使用前，純堿和小蘇打草藥是家庭中主要的清潔劑，但它們的去污能力比較差，并且碳酸鈉的堿性太強(qiáng)，不適合對(duì)羊毛和絲綢進(jìn)行洗滌。

　　碳酸鈉分子式：Na2CO3

　　碳酸鈉的去污原理與去污過程：純堿水解后呈堿性，堿液與油污發(fā)生皂化反應(yīng)，生成溶于水的高級(jí)脂肪酸鈉，去油污。

　　隨著合成洗滌劑被廣泛使用，家庭洗衣已經(jīng)不單獨(dú)使用堿劑作洗滌劑了，但是堿劑仍然是生活中不可或缺的重要的助洗劑。

　　（二）肥皂

　　肥皂是人類創(chuàng)造出來的最古老的的化學(xué)制品之一。關(guān)于肥皂的起源有多種說法，其中一種傳說是，古羅馬在祭神的圣壇上奉獻(xiàn)的生獸肉燒烤時(shí)，肉中的脂肪滴落到下邊灼熱的草木灰中形成了肥皂，被當(dāng)時(shí)缺乏科學(xué)知識(shí)的人認(rèn)為是“有魔法的土”并用于洗滌。中世紀(jì)在地中海沿岸許多城市已小規(guī)模生產(chǎn)肥皂。16世紀(jì)法國(guó)馬賽已成為制皂業(yè)中心，至今還有馬賽皂的提法。

　　目前家庭中使用的肥皂是動(dòng)植物油與氫氧化鈉發(fā)生皂化反應(yīng)得到的高碳脂肪酸鈉鹽的混合物。即油脂和氫氧化鈉反應(yīng)生成肥皂和甘油。它們發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式如下（即皂化反應(yīng)）：

　　（C17H35COO）3C3H5＋3NaOH→3C17H35COONa ＋ 3C3H5（OH）3

　�。ㄓ仓�酸甘油酯）（氫氧化鈉）（硬脂酸鈉） （丙三醇）

　　從生成的產(chǎn)品混合物中提取出肥皂的方法：利用鹽析的方法，即在皂化形成的產(chǎn)品混合物中加入食鹽，利用密度的差別使水溶性雜質(zhì)溶于食鹽水中而與甘油及肥皂分離，提高了肥皂的純度，也可將有用的化工原料甘油回收，肥皂固化成型干燥后使用更方便。

　　肥皂的洗滌性能：由于肥皂的主要成分是硬脂酸鈉，而硬脂酸鈉又是由強(qiáng)堿弱酸反應(yīng)生成的鹽，在水中呈弱堿性，它的水溶液pH值在10左右。肥皂中含有游離堿較多時(shí)會(huì)損害羊毛和絲織物。而在酸性溶液中，肥皂會(huì)形成不溶性脂肪酸從溶液中分離出來使肥皂的洗滌能力減弱，所以肥皂不宜在酸性介質(zhì)中使用。在硬水中，肥皂形成鈣皂后不僅洗滌去污力降低，而且生成的鈣皂不溶于水，附著在被清洗的衣物表面很難被清除。因此肥皂洗衣物時(shí)要配合鈣皂分散劑使用。肥皂對(duì)衣物的清洗力不如合成洗滌劑，而且有時(shí)用肥皂清洗過的衣服會(huì)泛黃。這是因?yàn)闅埩粼谝挛锷系姆试碇泻�有的不飽和酸成分，在空氣中發(fā)生氧化所引起的現(xiàn)象。

　　肥皂的去污原理和去污過程：皂化反應(yīng)已在上述列出，由于肥皂分子端的基團(tuán)迥異，所以就形成了一頭親油、一頭親水的“兩頭蛇”結(jié)構(gòu)，從而也就顯現(xiàn)出“兩頭忙”（指親油的烴基一端易插入油污中，親水的羧基一端易插入水中）的性質(zhì)。正是由于肥皂具有這種性質(zhì)，才能把衣物上的油漬除去，并將其分散成許多細(xì)小的珠粒，最終將衣物洗滌干凈。其他的洗衣粉和洗滌劑的去污原理與肥皂相類似，不同之處在于，肥皂分子結(jié)構(gòu)中的親水部分對(duì)鈣、鎂離子非常敏感，只要遇到就會(huì)生成不溶性的“皂垢”沉淀，從而喪失了去污能力，生活中井水中是含有較多的鈣、鎂離子的硬水，在用肥皂洗滌衣物時(shí)，最好不要用井水。

　　在日常生活中，我們感覺用熱水比用冷水的清洗效果好，這是有道理的，其原因有兩點(diǎn)：（1）水經(jīng)加熱特別是煮開后，可降低水的硬度。（2）因?yàn)榧訜峥纱龠M(jìn)化學(xué)反應(yīng)，從而使肥皂能比較快地掃蕩油污，提高洗滌效果。還有一種現(xiàn)象是，向肥皂液中加入酸性物質(zhì)會(huì)使肥皂失效，這也有兩個(gè)原因：（1）肥皂本身是屬于堿性洗滌劑，加酸會(huì)影響肥皂的水解，使肥皂分子難以發(fā)揮兩頭忙的洗滌功能；（2）肥皂液本身已形成膠體，而膠體遇到酸性等電解質(zhì)便會(huì)發(fā)生凝聚，從而使泡沫全失，功能喪盡。因此，欲使肥皂充分發(fā)揮其洗滌功能，就不能與酸性物質(zhì)混在一起。

　　（三）合成洗滌劑

　　合成洗滌劑是由表面活性劑（如烷基苯磺酸鈉、脂肪醇硫酸鈉）和各種助劑（如三聚磷酸鈉）、輔助劑配制而成的一種洗滌用品。

　　分類 合成洗滌劑主要按產(chǎn)品的外觀形態(tài)和用途分類。 按產(chǎn)品外觀形態(tài)分為固體、液體洗滌劑。固體洗滌劑產(chǎn)量最大，習(xí)慣上稱為洗衣粉，包括細(xì)粉顆粒狀和空心顆粒狀等，也有制成塊狀的；液體洗滌劑近年發(fā)展較快。還有介于二者之間的膏狀洗滌劑，也稱洗衣膏。

　　按產(chǎn)品用途分為民用和工業(yè)用洗滌劑。民用洗滌劑是指家庭日常生活中所用的洗滌劑，如洗滌衣物、盥洗人體及廚房用洗滌劑等；工業(yè)用洗滌劑則主要是指工業(yè)生產(chǎn)中所用的洗滌劑，如紡織工業(yè)用洗滌劑和機(jī)械工業(yè)用的清洗劑等。

　　此外，還可按表面活性劑被微生物降解程度分為硬性洗滌劑和軟性洗滌劑；按泡沫高低分為高泡型、抑泡型、低泡型和無泡型洗滌劑；按表面活性劑種類多少分為單一型和復(fù)配型洗滌劑。

　　合成洗滌劑的主要成分：表面活性劑

　　合成洗滌劑的去污原理與去污過程：作為合成洗滌劑中的有效成分，表面活性劑是一類有親水基和親油基組成的有機(jī)化合物。一般有陰離子型表面活性劑（如，脂肪醇硫酸酯鈉）、陽離子型表面活性劑（如烷基三甲基氯化銨）、兩性表面活性劑（如甜菜堿型表面活性劑）和非離子型表面活性劑（如脂肪族高級(jí)醇聚氧乙烯加成物）的區(qū)分。在洗滌時(shí)，親油部分深入油污的內(nèi)部，而親水部分裸露在水介質(zhì)中。通過一定的機(jī)械力使污垢分解脫落，從而達(dá)到洗滌的效果。去污原理原理：表面活性劑分子在溶液表面時(shí)，由于極性的差別，其親水基團(tuán)進(jìn)入水中,親油基團(tuán)朝向空氣。

　　綜上所述，洗滌劑的發(fā)展經(jīng)歷了一段相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，隨著科技的發(fā)展，洗滌劑的去污能力越來越強(qiáng)。也隨著人們生活水平的提高，對(duì)于洗滌劑的去污過程和去污原理有了很好的掌握。化學(xué)清洗技術(shù)將向環(huán)保型、功能型、精細(xì)化、集成化的方向發(fā)展。希望在不久的將來，人們能夠用上去污能力更強(qiáng)、更加環(huán)保的洗滌劑。

　　參考文獻(xiàn):

　　1.《化學(xué)與生活》 齊立權(quán) 遼大出版社

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