Тема уроку. « Мило та синтетичні мийні засоби» Урок-презентація. Мета уроку: розглянути основні види мийних засобів, способи їх добування; ознайомити учнів з механізмом мийної дії мила і синтетичних мийних засобів (СМЗ); порівняти властивості мила та СМЗ, розглянути їх роль у житті людини; вимоги до СМЗ з погляду охорони довкілля. Обладнання і реактиви: колекція туалетного мила і СМЗ вітчизняного та зарубіжного виробництва, розчини мила і СМЗ у дистильованій воді, тверда вода, універсальні індикаторні папірці, хімічний посуд, мікрофон, презентація на тему «Мило та синтетичні мийні засоби» на електронному носії, комп’ютер. Тип уроку: лекція з елементами ділової гри. Епіграф уроку: « Широко простягає хімія руки свої в справи людські.» М. В. Ломоносов. Попередня підготовка до уроку. Учитель обирає двох учнів з класу, які гратимуть ролі мила і СМЗ, ознайомлює їх з ходом уроку, готує до виступів. На уроці Мило і СМЗ сидять за окремим столом, обличчям до учнів. На столі виставлена колекція мила і СМЗ. На грудях учнів, які виконують ролі, прикріплені картки з написами: мило, СМЗ., інші учні поділяються на п’ять груп: група 1—представники фірм, група 2—хіміки-технологи, група 3—екологи, група 4—науковці, 5 група—історики. Хід уроку. І. Організаційний момент. ІІ. Мотивація навчальної діяльності. Учитель. Хімія—наука про речовини, їх властивості й застосування. На уроках хімії ми вже ознайомилися з багатьма хімічними сполуками. Знаємо, у які реакції вони вступають, де знаходяться в природі, як їх використовує людина. На сьогоднішньому уроці розглянемо речовини, з якими зустрічаємося кожен день. А, можливо, дехто з вас буде працювати з таким товаром, реалізовуючи його. Це мийні засоби. Ми настільки до них звикли, що не задумуємося, який їх склад, чому вони виявляють мийну дію, чим відрізняються СМЗ та мило. На ці запитання ми повинні дати відповідь на сьогоднішньому уроці. А він не звичайний, тут зібралося кілька груп фахівців. Які ознайомлять нас із досягненнями хімічної науки в галузі синтетичних мийних засобів (СМЗ); присутні представники різних фірм, як вітчизняних, так і зарубіжних, мають показати і довести переваги продукції, яку вони виготовляють та рекламують. До нас завітала цікава гостя—пані Мило. Дозвольте її представити: приємна на дотик, пахуча, надзвичайна чистюля, але не любить купатися, бо від цього худне. Коли потрапляє комусь в очі, то викликає потік сліз. Її життя тісно пов’язане з водою. Лютий ворог—бруд. Пані Мило—зірка сучасного телебачення. Постійно по телебаченню ми бачимо як її рекламують, то ж не дивно, що на сьогоднішньому уроці присутня творча група з рекламного агентства. А також на уроці присутня група екологів, які розкажуть нам про захист навколишнього середовища від забруднення цією милою пані. ІІІ. Пояснення нового матеріалу з використанням елементів ділової гри. Мило. Ох, ледве встигла до вас на урок, адже зранку в мене стільки роботи. Усіх треба вмити, відправити на роботу та навчання, але зараз маю трохи часу, щоб поспілкуватися з вами. Учитель. Розкажіть, будь-ласка, трохи про себе. Мило. Ви знаєте, що хоча я й дуже гарно виглядаю і з роками мій зовнішній вигляд стає усе привабливішим: мені надають гарної форми, запаху, кольору, але насправді мені вже дуже багато років. Важко сказати навіть, коли я вперше з’явилася на Землі. У всякому випадку, я відома з давніх- давен, ще до нової ери літочислення. У мене зберігся документ—найбільш рання письмова згадка про мене в європейських країнах—трактат римського письменника і вченого Плінія Старшого «Природнича історія», який по суті, був енциклопедією природничо-наукових знань античності (1 ст. н.е.), де описані перші спроби приготування мила омиленням жирів. У середні віки в Європі мене майже не знали. Чищення одягу було нелегкою справою. Тому неприємний запах, який ішов від нього, намагалися заглушити міцними духами, притиранням. Так робили аристократи і багаті городяни. Простий люд цим не користувався, а для прання використовував мильний корінь, глину, попіл. Лише в епоху Відродження повернулися до старого, але забутого ремесла—миловаріння. Рецептів було багато, але майстри тримали їх у таємниці. Учитель. Дякуємо Вам пані Мило, за цю історичну довідку. Мило. А тепер дозвольте дещо запитати, а які історичні відомості ви знаєте про мене. Будь-ласка візьміть мікрофон. Історик 1. Коли і де з’явилося мистецтво варити мило—ніхто не знає. Багато народів має вислів «посипати голову попелом». У старі часи був такий звичай: у дні жалоби і горя на голову сипали попіл, а у свята волосся змазували жиром. Якщо зола і жир змішувалися (були дні, коли горе і радість існували водночас), то утворювалася кірка непривабливого вигляду. І, напевне, люди помітили, що таке волосся у вода миється краще, ніж звичайне. Пізніше таку мийну суміш жиру і золи стали готувати в горщику і кип’ятити. Шматочок такого варіння—це і є перше мило. А було це близько 2 тисячі років тому. Але миловаріння як ремесло виникло в Європі лише в 14 столітті. Історик 2. Розвитку миловаріння сприяла наявність сировинних джерел. Наприклад, марсельська миловарна промисловість, відома з епохи раннього Середньовіччя, користувалася оливковою олією і содою. Оливкову олію добували простим холодним пресуванням плодів оливкових дерев. Олію, добуту після двох перших пресувань, використовували для харчових цілей, а після третього—для переробки на мило. Марсельське мило було важливим товаром торгівлі уже в 9 столітті. Воно поступилося своїм місцем міжнародній торгівлі венеціанському милу лише в кінці середніх віків (14 століття). Крім Франції, миловаріння в Європі розвивалося в Італії, Греції, Іспанії, на Кіпрі, тобто в районах, де ростуть оливкові дерева. Перші німецькі миловарні були засновані в 14 столітті. Історик 3. Попри те, що наприкінці доби Середньовіччя в різних країнах існувала досить розвинута миловарна промисловість, хімічна суть процесів, була неясною. Лише на рубежі 18 і 19 століть була виявлена хімічна природа жирів і внесена ясність у реакцію їхнього омилення. 1779 року шведський хімік Шеєле показав, що під час взаємодії оливкової олії з плюмбумом оксидом і водою утворюється солодка і розчинна у воді речовина. Вирішальний крок на шляху вивчення хімічної природи жирів зробив французький хімік Шеврель. Він відкрив стеаринову, пальмітинову і олеїнову кислоти, як продукти розкладу жирів під час їх омилення водою і лугами. Солодку речовину, яку одержав Шеєле, Шеврель назвав гліцерином. Цим ученим ми завдячуємо відкриттям, що мило може бути добуто із найрізноманітніших жирів, а вчений Леблан розробив порівняно простий і дешевий спосіб виробництва каустичної соди (Nа2СО3), потрібної для приготування із цих жирів мила. Мило. Я дуже задоволена вашими розповідями, дякую. Учитель. Перш ніж ознайомитися з мийною дією мила, хотілося б послухати наших науковців. Науковець. У побуті, не говорячи про промисловість, мийці піддаються різні предмети і об’єкти. Речовини-забрудники бувають найрізноманітніші, але найчастіше вони малорозчинні або нерозчинні у воді. Такі речовини гідрофобні, оскільки не змиваються водою. Тому потрібні й різні мийні засоби. Що ж таке миття? Це очищення забрудненої поверхні рідиною, що містить мийну речовину або їх систему. Як рідину в побуті використовують воду. Добра мийна система має виконувати подвійну функцію: видалити забруднення з поверхні і перевести його у водний розчин. Учитель. Отже, мийна речовина також повинна володіти подвійною функцією: а) здатністю взаємодіяти з речовиною-забрудником; б) переводити її у воду або водний розчин. Тобто молекула мийної речовини повинна мати гідрофобну і гідрофільну частини. Гідрофобна частина молекули мийної речовини володіє здатністю взаємодіяти з поверхнею гідрофобного забруднила (R--). Гідрофільна частина взаємодіє з водою, проникає у воду і захоплює з собою частинку забрудника, приєднаного до гідрофобного кінця (--С=О). Молекула мила має полярний кінець СООNа і неполярний радикал, що містить 12-18 атомів Карбону. Полярний кінець розчинений у воді, а неполярний у жирі (бруді). Подібне розчиняється у подібному. Молекули мила орієнтуються вуглеводневими радикалами до жиру, а полярними кінцями-- до води. У результаті цього кожна частинка жиру оточується іонною оболонкою, що розчиняється у воді. Утворюється емульсія жиру у воді. Далі жир разом з милом видаляється змиванням. (демонстрація таблиць на комп’ютері). Утворена у мильному розчині піна полегшує утримання бруду, який прилипає до поверхні тоненьких мильних плівок, що оточують повітряні бульбашки. Отже, мийні речовини мають володіти здатністю адсорбуватися на граничній поверхні, тобто мати поверхневу активність. Їх називають поверхнево-активними речовинами (ПАР). Солі вищих карбонових кислот, які входять до складу мила, є типовими поверхнево-активними речовинами. Ми можемо з вами у цьому переконатися після проведення досліду. Дослід. Покладемо залізну голку в кристалізатор з водою. Унаслідок того, що вода має поверхневий натяг, голка не тоне. Але щойно ми добавимо мила або прального порошку, голка потоне. Чому? ( ПАР руйнують поверхневий натяг). Як же виготовляють мило? Заслухаємо хіміків-технологів. Хімік-технолог 1. Процес миловаріння складається з хімічної і механічної стадій: І стадія –варіння мила: одержують розчини солей Натрію, жирних кислот або їх замінників ( нафтенових, смоляних); ІІ стадія – механічна обробка цих солей: охолодження, сушіння, змішування з різними добавками, обробка, пакування. В першій стадії , щоб виділити мило, до розчину добавляють натрій хлорид. При цьому мило спливає у вигляді щільного шару—ядра. Із цієї маси виготовляють ядрове мило—це звичайні сорти господарського мила. Для виготовлення туалетного мила ядрове мило висушують, змішують з барвниками і запашними речовинами, піддають пластичній обробці і штампують у шматки потрібної форми. Хімік-технолог 2. У туалетному милі вміст води знижують до 12—30%. Якісні сорти туалетного мила містять до 50% мила, одержаного з імпортної кокосової чи пальмової олії. Кокосова олія добре розчиняється у воді й характеризується високим ціноутворенням. Для покращення деяких характеристик господарського мила, а також щоб зробити його дешевим, у нього вводять наповнювачі: соду, рідке скло, які під час розчинення спричиняють підлужування, клеї (казеїновий), вуглеводи (крохмаль). Клеї і крохмаль сприяють ціноутворенню, але мийною властивістю не володіють. Учитель. Які основні якості туалетного мила? Увага на екран (на моніторі комп’ютера—презентація мила) Туалетне мило повинно мати здатність: • добре розчинятися і утворювати піну в холодній воді; • бути пластичним у процесі виробництва ( а не крихким); • тривалий час зберігати мийну дію; • бути стійким до дії зовнішнього середовища. Вищі сорти туалетного мила виготовляють тільки з якісних натуральних жирів: 60-65% яловичий жир, 15-20% свинячий і 15-20% кокосова олія. Мило найдешевших масових сортів продукують із сировини, у якій значна частина тваринних жирів замінена саломасами, а кокосова олія—композицією синтетичних жирних кислот. Виробництво мила потребує великої витрати жирів. Але жири—цінний продукт харчування. Тому сьогодні мило здебільшого виготовляють на основі синтетичних кислот. Дешеве мило зовсім не означає, що воно погане. Скоріше за все його можна назвати недовговічним: під час гідрогенізації рідких жирів здебільшого утворюється тверда стеаринова кислота і залишається без змін ненасичена олеїнова. Тому добуте мило відрізняється крихкістю і підвищеною «гідрофобією»--у вологій атмосфері воно розбухає і покривається слизом. Синтетичний мийний засіб (СМЗ). Сьогодні на уроці ви розглядаєте мийні засоби. А як же я? Адже для прання вже давно використовуєте не мило, а пральні порошки. Нас дуже багато—і універсальних, і спеціального призначення. Ми вперше з’явилися в Німеччині в 30-х роках 20 століття, але особливо зросло наше виробництво, починаючи з 50-х років, коли ми буквально завоювали світ. Учитель. Прошу учнів познайомитися: синтетичний мийний засіб—це натрієві солі кислих складних ефірів вищих спиртів і сірчаної кислоти. Молекула СМЗ побудована так, як і молекула звичайного мила ( неполярна і полярна частини). СМЗ звичайно являють собою досить складну композицію, оскільки в них вводять різні добавки: оптичні підбілювачі, хімічні підбілювачі, піноутворювачі. СМЗ. Я—сучасний мийний засіб, за мною майбутнє. Я маю ряд переваг перед моєю колегою—пані Мило. Виробництво СМЗ базується на дешевій сировинній базі, а мило, як ви знаєте, виробляють з жиру—дуже дорога розкіш. Мило. Я заперечую!!! За останні десятиліття промисловість намагається скоротити витрати харчової сировини для технічних цілей. Замість харчових жирів використовують як сировину для добування карбонових кислот алкани, що містяться у вищих фракціях нафти (парафіні): С36Н74О2 = 2С17Н35СООН Насправді молекула алкану не розривається точно посередині, а утворюється суміш кислот з різним числом атомів Карбону. Добуті кислоти під дією лугу перетворюються на мило. СМЗ. (продовжує) СМЗ діють не тільки у гарячій воді, що характерно для господарського мила, а й у воді 20-30градусів. Це важливо під час прання тканин і штучних волокон. Мило погано миє у твердій воді. Учитель. Доведеться нам розсудити наших гостей і з’ясувати, які властивості виявляють мило і СМЗ. Виконаємо лабораторну роботу. Лабораторна робота. 1. Випробування розчинів мила і СМЗ індикатором. 2. Порівняння мийної дії мила і СМЗ у твердій воді. (Учні виконують досліди і під час бесіди визначають такі властивості мила, як гідроліз, взаємодія з розчинними солями кальцію і магнію. Роблять відповідні висновки і записують у зошити) Мило. Так, все , що сказав СМЗ правильно. Дійсно, я погано відмиваю у твердій воді, добре лише у гарячій, а для деяких тканин (шовку, шерсті)—це не бажано. Справді, СМЗ пророкували велике майбутнє, але ви чомусь не розповідаєте, що останнім часом СМЗ привертають до себе увагу в усіх країнах світу з іншої причини: у зв’язку із забрудненням ними навколишнього середовища. Тож передаю мікрофон групі екологів. Еколог. Так, дійсно СМЗ не розкладаються мікроорганізмами водойм. Вони виносяться зі стічними водами в річки, покривають воду піною, у результаті чого гинуть риба і мікроорганізми. На більшість нижчих організмів (планктон, водорості) СМЗ виявляють токсичну і дезинфікуючу дію. Щоб очистити стічні води від СМЗ, їх піддають тривалому біологічному і хімічному розкладу. Але ця проблема ще до кінця не розв’язана. Створюючи СМЗ, намагаються забезпечити їх біорозклад—знищення в природі деякими видами мікроорганізмів. Це основна вимога до СМЗ, які виробляються в нашій країні. Учитель. Сьогодні ринок пропонує великий асортимент пральних порошків. У нас сьогодні на уроці присутні представники корпорацій, компаній, фірм, що випускають синтетичні мийні засоби, а саме: 1. Представник компанії «Українські промислові ресурси»; 2. Представник корпорації «Ольвія»; 3. Представник закритого акціонерного товариства «Ельфа» Миколаївської фармацевтичної фабрики. (Спеціалізується на випуску шампунів.) 4. Представник фірми «Cliven» (Італія) Надаємо їм слово. --Я представник корпорації «Ольвія» м. Дніпропетровська. Наша корпорація випускає пральні порошки (серед яких «Gala» і «Дана»), засоби для миття посуду, для чищення поверхонь, для догляду за меблями, підлогою, килимами. Продукція порівняно досить дешева. Серед покупців нашої продукції розігрується понад 10 тисяч призів: це і телевізори, магнітофони, пральні машини, фени, піврічна передплата журналу «Наталі». Купуйте продукцію нашої корпорації—не пошкодуєте. Адже це дешево і привабливо. Купуючи продукцію українських фірм, ви поповнюєте нашу державну скарбницю!!! --Ми представники закритого акціонерного товариства «Ельфа», створеного при Миколаївській фармацевтичній фабриці. Шампуні невід’ємна складова частина гарного настрою людини. Адже завдяки їм ваше волосся виглядає здоровим і блискучим. Наше товариство розробляє серію шампунів на основі витяжок з лікарських рослин «Магія трав». Є вже навіть свої постійні покупці, зокрема ті, що віддають перевагу вітчизняній продукції, і серед них українська співачка Марічка Бурмака. Вона оцінила нашу продукцію так: «…Фітошампуні «Магія трав» лагідні й ніжні, а їхній запах нагадує мені романтичні літні вечори…» Жирне волосся потребує надзвичайно ретельного догляду. Миття такого волосся шампунями «Хміль і звіробій», «Листя смородини, кора і листя дуба», «Лопух і листя подорожника», «Календула і мати-й-мачуха» підсушить ваше волосся, надасть йому об’єму. Для нормального волосся ми пропонуємо такі шампуні: «Череда і насіння петрушки», «Полин гіркий і каштан», «Ромашка і софора японська», «Бруньки і хвоя сосни, хвощ польовий», «Кропива і корінь аїра». Ці шампуні підійдуть для волосся будь-якого типу. Шампуні для сухого волосся повернуть йому силу і природну красу: «Березові бруньки і конюшина лугова», «Шипшина і ріпиця», «Любисток і розмарин» Фітошампуні серії «Магія трав» виготовлено за унікальною технологією, що дає змогу досягти вмісту високої концентрації 5% лікарських трав. Завдяки зусиллям фармацевтів присутність хімічних компонентів зведено до мінімуму, що робить шампуні серії «Магія трав» справді натуральним продуктом у концентрованому вигляді. Здавна наші прабабусі для миття волосся заварювали любисток і ромашку, кропиву і череду, полин і хміль. Недаремно в народі кажуть «Коса—дівоча краса». Гарне, доглянуте, здорове волосся завжди було окрасою слов’янських жінок, а слава про їхню особливу вроду облетіла весь світ. Чудовий ефект від використання шампунів «Магія трав» можна пояснити особливою формулою, яка містить сполучення ретельно підібраних 24 видів лікарських рослин. Ці шампуні: • Ніжні—ніби подих літнього вечора, що заплутався у волоссі; • Духмяні—мов п’янкий вітер українського степу, який увібрав у себе запахи тисячі трав; • Прозорі –як краплі роси у ваших долонях. --А я хочу прорекламувати продукцію італійської фірми «Cliven». Мила і шампуні нашої фірми, виготовлені на основі натуральних компонентів, очищують, зволожують, тонізують, живлять. В Україні вже є багато прихильників нашої продукції. Учитель. Існують універсальні пральні порошки, якими можна прати тканини всіх видів, але не дуже забруднені. Це такі порошки, як «Лотос», «Тіde», «Аriel» та ін. Але є й порошки спеціального призначення, наприклад для прання вовни, шовку. Ці засоби не містять добавок соди, а тому не пошкоджують вовняний та шовковий одяг. Можна сказати, що всі засоби діють майже однаково. Але рекомендую завжди уважно проглянути інструкцію, надруковану на коробці СМЗ, і, звичайно, дотримуватися цих порад. 4. Підсумки уроку. На дошці записуються основні недоліки мила: • Погано відмиває у твердій воді; • Добре відмиває лише в гарячій воді; • Унаслідок гідролізу утворюється луг, який роз’їдає руки, подразнює очі; • Якісні сорти мила добувають з харчової сировини—жиру. Та переваги СМЗ: • Мийна дія порівняно з милом у 2-3 рази вища; • Використовується за порівняно низьких температур води; • Собівартість, порівняно з милом, у 2,5 раза нижча; • Добре миє у твердій воді. Незважаючи на недоліки та переваги мила і СМЗ, вони відіграють значну роль у нашому житті. 5. Домашнє завдання. §8, стор. 34 у підручнику.
|