Поиск

Рейтинг:  5 / 5

Звезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активна
 

Автор: Ларкина Елена Александровна,
2 класс, МАОУ СОШ № 154,
Научный руководитель:
Ларкина Вера Ивановна,

учитель биологии

высшей категории

Оглавление:

 Введение_________________________________________________________3

Основная часть

  1. Краткая характеристика синтетических моющих средств ____________6
  2.  Классификация  синтетических моющих средств___________________8

III. Экспериментальная часть______________________________________11

Заключение и выводы ____________________________________________14

Список литературы_______________________________________________15

Приложение 1____________________________________________________16

Приложение 2____________________________________________________17

Приложение 3____________________________________________________18

Приложение 4____________________________________________________19

Приложение 5____________________________________________________20

Приложение 6____________________________________________________21

Введение

 

Синтетические моющие средства (СМС), в от­личие от мыла, пригодны для стирки в воде любой жесткости. По­этому их удобно использовать при машинной стирке белья. Состав СМС бывает разным, но почти в каждом из них присутствуют по­верхностно-активные вещества, предназначенные для улучшения смачивания, удаления загрязнителей и удерживания их в растворе. Кроме поверхностно-активных веществ, в состав СМС вводят также различные добавки - ароматизаторы, антистатики, отбели­ватели и др.

После того как моющий раствор отработал, он попадает со сточными водами в городскую канализацию, затем в очистные сооружения, а иногда, без всякой отчистки, непосредственно в грунт или водоем. Попадая в канализацию, содержащие СМС сточные воды затрудняют работу очистных сооружений, вызы­вают обильное образование пены. Накапливаясь в активном иле, СМС угнетающе действуют на развитие микроорганизмов. СМС и его компоненты наносят вред рыбам и другим гидробионтам. Особенно большой вред наносится планктонным и бентосным организмам, составляющим основу пищевых цепей в водоеме. Планктон погибает при содержании поверхностно-активных веществ 1-1,5 мг/л, рыбы - 3-5 мг/л.

Особая актуальность изучения воздействия абиотических факторов (синтетических моющих средств)  на растения в настоящее время обусловлена увеличением степени загрязнения водоемов.

Абиотические факторы среды (факторы неживой природы) – это комплекс условий внешней среды, оказывающих прямое или косвенное влияние на растения. Существуют также биотические факторы, действие которых обусловлено влиянием на растения деятельности других живых организмов (грибов, животных, других растений). К абиотическим относятся химические и физические (или климатические) факторы. Химическими абиотическими факторами являются газовые составляющие атмосферного воздуха, химический состав водоемов, почв. Основные физические факторы – это температура, влажность, интенсивность солнечного излучения. В отдельную группу в некоторых классификациях выделяют такие абиотические факторы, как орографические, включающие рельеф, геологические различия земной поверхности. Влияние на организм абиотических факторов разнообразно и зависит от интенсивности воздействия каждого отдельно взятого фактора и сочетания их между собой. Численность и распределение определенного вида растений в пределах данной территории обусловлены воздействием лимитирующих абиотических факторов, которые жизненно необходимы, но значения их минимальны (как отсутствие воды в пустынных местностях).[1]  

Наиболее существенно для растений влияние трех абиотических факторов – температуры, влажности и света. Рассмотрим влияние синтетических моющих средств на водные  растения - как абиотический фактор.

Цель: изучить влияние синтетических моющих средств   на водные растения и познакомиться с методом очистки воды от них.

Задачи:

  • Изучить дополнительную литературу по заданной теме
  • Познакомиться с экологическими факторами, синтетическими моющимися средствами и их классификацией
  • Изучить правила работы с микроскопом
  • Изучить влияние абиотических факторов на растения
  • Проделать несложные опыты по определению влияния синтетических моющих средств на растения
  • Оформить работу с последующей презентацией

          Объект исследования – водные растения -  Гигрофила длиннолистная

           Предмет исследования – физиологические свойства гигрофилы длиннолистной

Оборудование и материалы – воронка стеклянная, держатель для пробирок, палочка стеклянная, пробирки – 2 шт., штатив для пробирок, стекла предметные и покровные, спиртовка, фильтр бумажный,  микроскоп, материал для исследовательской работы: раствор синтетического моющего средства, хлорид калия или натрия, pH- тест (индикаторная бумага), чистая вода, водное растение гигрофила длиннолистная.

Место проведения исследования:  МАОУ СОШ №154 г.Челябинска Калининского района.

Методы: анализ литературы, проведение простейших опытов,  наблюдение, сравнение, анализ полученных результатов.

Новизна исследования: самостоятельное проведение эксперимента и его анализ.

Гипотеза – синтетические моющие средства плохо влияют на водные растения

 

Основная часть

I.Краткая характеристика синтетических моющих средств

Синтетические моющие средства представляют собой смеси, главный компонент которых — синтетические моющие вещества — в виде водных растворов. Они снимают с поверхности твердых тел (тканей, изделий) загрязнения различной природы.

В качестве моющих веществ используют анионоактивные, катионоактивные, амфотерные (амфолитные) и неионогенные поверхностно-активные вещества (ПАВ), имеющие сродство к жировым поверхностям и к воде. Специальные вещества в составе синтетических моющих средств предохраняют ткани от повторного оседания грязи — резорбции. В современных СМС используют ПАВ, которые имеют степень биоразложения не менее 90%, тогда они не загрязняют окружающую среду.

Основные ингредиенты синтетических моющих средств и их назначение, приведены в таблице.[4] 

Ингредиенты

Назначение

Основные компоненты: поверхностно-активные вещества (ПАВ)

Моющее действие. Анионактивные ПАВ лучше моют в щелочной среде. Катионактивные ПАВ используют так же как ингибиторы коррозии (для защиты стиральных машин), антистатики, эмульгаторы; обладают дезинфицирующим действием

Вспомогательные вещества: щелочные соли — карбонат и силикат натрия

Замедляет коррозию металлических частей стиральных машин, усиливает антирезорбционную способность и уменьшает гигроскопичность порошкообразных СМС

Нейтральные соли — сульфат и фосфат натрия

Для улучшения сыпучести порошка и растворимости его в воде, увеличивает моющую способность СМС. Фосфорные соли используют для снижения щелочности моющих растворов до рН " 7. Полифосфаты устраняют налет на тканях, образованный малорастворимыми соединениями, снижают зольность тканей

Карбоксиметилцеллюлоза

Для предотвращения резорбции грязи в составах СМС для льняных и хлопчатобумажных тканей

Поливинилпирролидон

Для предотвращения резорбции грязи в составах СМС для шерстяных и шелковых тканей

Химические отбеливатели (персоли)

Для отбеливания хлопчатобумажных и льняных тканей. При нагревании выделяется атомарный кислород

Химические отбеливатели (перекись водорода)

Для отбеливания шерстяных и шелковых тканей

Физические (оптические) отбеливатели — флуоресци-рующие соединения

Для придания эффекта белизны за счет преобразования падающего света и отражение от ткани в голубой области спектра

Адсорбционные красители (ультрамарин, индиго, синтетические органические пигменты)

Действие основано на оптическом эффекте — адсорбция на поверхности тканей без химического воздействия. Ткань приобретает яркость за счет голубого или розового оттенков

Биодобавки — ферменты (липазы, протеазы и др.)

Для удаления загрязнений и пятен жирового происхождения (липиды) и белковых веществ (протеины): следы крови и др.

Отдушки

Для ароматизации белья

Антистатики

Для снятия статического электричества

II. Классификация  синтетических моющих средств

По агрегатному состоянию (консистенции) мы имеем твердые, порошковые (гранулированные), жидкие и пастообразные CMC. [Приложение 1]

Объем производства порошкообразных средств составляет более 80 % общего объема производства CMC. Это наиболее концентрированные средства. Они удобны для введения вспомогательных компонентов и для упаковки. Порошкообразные средства использует большая часть потребителей.

Менее распространены моющие средства в таблетках, хотя они удобны и быстро дозируются, аллергические реакции на них отсутствуют. В зависимости от количества слоев таблетки растворяются с разной скоростью. Однослойные таблетки растворяются быстрее, в многослойных сначала растворяются энзимы — при низких температурах, затем кислородсодержащие отбеливатели — при высоких. Это обеспечивает большую эффективность стирки.[2]

Жидкие CMC не вызывают аллергических реакций, экономичнее в дозировании. Действительно, они не содержат химических отбеливателей, щелочных солей, ферментов, поэтому проявляют моющее действие только в мягкой воде и в основном для шерсти и шелка.

Пастообразные средства содержат до 40 % воды. В их состав могут входить практически все добавки, за исключением нестойких химических отбеливателей.

По назначению можно говорить о четырех группах CMC: для стирки изделий из хлопчатобумажных, льняных и смешанных тканей; для стирки изделий из шерсти, шелка и синтетических тканей; универсальных CMC и CMC комплексного действия.

По способу применения (способу стирки) различают CMC с высоким (ненормируемым) пенообразованием (для стирки вручную и в стиральных машинах активаторного типа) и с пониженным пенообразованием (для стирки в автоматических и полуавтоматических стиральных машинах).

По составу синтетические моющие средства бывают без перекисных соединений и биодобавок (простейшие) и с биодобавками, с перекисными соединениями, с перекисными соединениями и биодобавками, для шерсти, тонких тканей и детского белья, для цветных тканей и для снижения пиллинга (в наименование таких препаратов входит обозначение «колор», а их применение требует особого температурного режима. В их состав входят полимерные добавки, препятствующие переносу красителей с ткани в раствор), ароматизирующими (на упаковке обычно указывается, какой запах они придают белью).

Универсальные CMC пригодны для стирки изделий из волокон самой разной природы. Универсальность их Обеспечивается составом и дифференцированными условиями стирки. Наличие щелочных солей в составе универсальных CMC (рН равно 9—10) не оказывает отрицательного действия на изделия из белковых и синтетических волокон, так как при температуре 30 — 40 °С активность щелочного вещества невелика. Изделия из хлопчатобумажных и льняных тканей стирают с использованием универсальных CMC при более высокой температуре (60 — 80 °С). Выпускаются универсальные CMC с биодобавками для замачивания и стирки, без биодобавок и перекисных солей для стирки, с перекисными солями для стирки и отбеливания.

К синтетическим моющим средствам комплексного действия относятся средства для стирки и одновременного подкрахмаливания, дезинфекции, антистатической обработки изделий.

Для придания дезинфицирующих свойств в CMC комплексного действия вводят кислотостойкие альдегиды, четвертичные аммониевые, фосфониевые или арсониевые соли. В ряде патентов описаны способы получения антисептических, дезинфицирующих, бактерицидных и других CMC, специально предназначенных для мытья посуды, очистки различных емкостей, применения в госпитальной практике, а также окрашенных и многоцветных CMC.

Жидкие моющие средства подразделяются на CMC для стирки изделий из шерстяных, шелковых, синтетических и искусственных тканей в холодной и теплой воде и универсальные моющие средства.

Кусковые моющие средства хорошо зарекомендовали себя для стирки в условиях ограниченных водных ресурсов, отдыха, командировок, туризма и в быту, так как позволяют эффективно обрабатывать стираемые изделия. Стирка вручную небольшого количества изделий в малом объеме моющего раствора еще актуальна, несмотря на бурный рост производства стиральных машин и совершенствование их конструкций. Именно для нее исключительно эффективными являются CMC в кусковой товарной форме.[2]

ГОСТы 25644-88, 22567.1-10-77, 22567.14-93 предусматривают требования к составу, внешнему виду, показателям качества. Средства должны иметь установленный цвет и запах, однородную консистенцию, хорошо растворяться в воде и иметь рН раствора 7,5-11,5. Порошкообразные средства должны быть однородными, рассыпающимися, сухими на ощупь, т. е. не должны содержать избыток влаги, чтобы не слеживаться, не комковаться. Пастообразные и жидкие средства не должны содержать посторонние примеси и иметь неприятный запах.

Фасуют СМС порошкообразные в картонные пачки массой от 450, 600, 900 г и выше или в полиэтиленовые пакеты; жидкие — в полимерные банки. Хранение СМС в сухих проветриваемых помещениях при влажности не выше 70%. Срок хранения от 6 до 12 мес.[4] 

III. Экспериментальная часть

1.Влияние СМС на зеленые водные растения

Ход работы:

1. Поместите по веточке растения в стакан с чистой водой и в стакан с раствором СМС. 

2.  Через 20 минут опишите изменения обеих веточек: цвет, форму, состояние листьев.

3. Приготовьте два микропрепарата листа водного растения: из сосуда с чистой водой и из сосуда с раствором СМС.

4. Поочередно рассмотрите микропрепараты под микроскопом и сравните состояние растительных клеток.

2.Очистка воды от СМС на зеленые водные растения

Ход работы:

1. Налейте в пробирку раствор СМС до «5 мл»

2 Определите pH фильтрата с помощью pH-теста или индикаторной бумаги, опустите один конец полоски в раствор.

 

Добавьте в пробирку с СМС сухую соль – хлорид калия или натрия примерно на толщину 1 пальца, т.е. около 1-2 см.

Нагрейте содержимое пробирки, осторожно поместив ее в пламя. Опишите наблюдаемое.

3. Отфильтруйте содержимое пробирки. Опишите полученный фильтрат (цвет, прозрачность).

Определите pH фильтрата с помощью pH-теста или индикаторной бумаги, опустите один конец полоски в раствор.

Заключение  и выводы 

В ходе выполнения работы мы изучили влияние синтетических моющих средств   на водные растения и познакомились с методом очистки воды от них, дополнительную литературу по заданной теме, правила работы с микроскопом правила по технике безопасности при проведении опытов, влияние абиотических факторов (неживой природы) на растения.

Проделали несложные опыты по определению влияния синтетических моющих средств на растения.

По результатам работы можно сделать следующие выводы:

  • Синтетические моющие средства классифицируются по консистенции, составу, назначению и способу применения
  • Наша гипотеза подтвердилась -  синтетические моющие средства плохо влияют на водные растения, так как видно из опыта уменьшилось число хлоропластов, и изменилась их окраска.

Таким образом, в заключении нужно сказать, что промышленные  и сельскохозяйственные предприятия должны ставить фильтры, которые очищают воду, и она не загрязняла наши водоемы и не вредила растениям.

 

Список литературы

 

  1. Источник: Абиотические факторы:/ Электронный ресурс. http://beaplanet.ru/zhiznedeyatelnost_rasteniy/ekologicheskie_faktory_sredy/abioticheskie_faktory.html
  2. Классификация и ассортимент синтетических моющих средств:/ Электронный ресурс.http://www.znaytovar.ru/s/Klassifikaciya-i-assortiment-si.html
  3. Муравьев А.Г., Пугал Н. А., Лаврова В.Н. Экологический практикум: Учебное пособие с комплектом карт -инструкций / Под ред. к.х.н. А.Г. Муравьева. – 2-еизд., испр. – СПб.: Крисмас+, 2012. – 176 с.: ил.
  4. Синтетические моющие средства:/ Электронный ресурс. http://www.grandars.ru/college/tovarovedenie/sinteticheskie-moyushchie-sredstva.html

 

Приложение 1

Приложение 2

Правила работы с микроскопом

 

1. Микроскоп поставьте штативом к себе на расстоянии 5-10 см от края стола. Приведите микроскоп в рабочее положение, наклонив верхнюю часть штатива на 45 градусов. В отверстие предметного столика при помощи зеркала направьте свет.

2. Приготовленный препарат поместите на предметный столик и закрепите предметное стекло зажимами.

3. Пользуясь винтом, плавно опустите тубус так, чтобы нижний край объектива оказался на расстоянии 1-2 мм от препарата.

4. В окуляр смотрите одним глазом, не закрывая и не зажмуривая другой. Глядя в окуляр, при помощи винтов медленно поднимайте тубус, пока не появится чёткое изображение объекта исследования.

5. После работы микроскоп приведите в нерабочее положение и уберите в футляр.

Микроскоп - хрупкий и дорогой прибор: работать с ним надо аккуратно, строго следуя правилам

Приложение 3

Растение в чистой воде           Растение в СМС

[1]

   Растение из воды с СМС          Растение из чистой воды

Приложение 4

Микропрепарат водного растения в чистой воде

Микропрепарат водного растения в воде с СМС 

Приложение 5

 

Приложение 6

 

                           [1]                                                          [2]    

 

                                                               [3]