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對洗潔精的乳化作用及水體污染的探究

2020-10-17
1.觀察形態(tài)
洗滌精一般都是無色、粘稠狀的液體。
2.主要成分
洗潔精的主要成分為表面活性劑、香精、穩(wěn)定劑、軟化水,具體有烷基磺酸鈉、脂肪醇醚硫酸鈉、泡沫劑、增溶劑、天然或合成香料、水、色素、防腐劑等等。
3.洗潔精的工作原理
表面活性劑是洗潔精的主要成分,其作用是去除物品表面的污垢,并對污垢起到懸浮和分散作用,使之不易在物品表面上再沉積,整個過程一般是在水中進行的,是平衡可逆的過程。洗潔精的工作原理如圖1所示:
4.影響洗滌作用的一些因素
1)表面張力
表面活性劑是洗潔精的重要成分,而表面張力是表面活性劑的重要理化性質(zhì)。因此,表面張力與洗滌作用必然存在一定的依存關系。
2)加溶作用
表面活性劑能對油污加溶,這是洗潔精能去除液體油污最重要的原理。不能溶于水的種種有機物質(zhì),因其性質(zhì)各異而加溶于表面活性劑膠團的不同部位,非極性油污加溶于表面活性劑膠團的非極性內(nèi)核中,極性油污則根據(jù)其極性大小及分子結(jié)構(gòu)形式不同而加溶于表面活性劑膠團外殼的極性基團區(qū)域,從而形成較為透明、穩(wěn)定的乳濁液。因此,表面活性劑對油污的加溶作用,實際上就是將大油污化作小油污,使油污難以沉積于物件表面,從而達到洗滌的目的。
(3)乳化與起泡:在洗滌過程中,表面活性劑的乳化作用是非常重要的。表面活性劑可以最大限度地降低界面張力,同時發(fā)生界面吸附,形成有一定強度的界面膜,防止油珠重新凝聚,這樣只需略作攪拌即可實現(xiàn)乳化效果。
二、實驗探究
1.探究洗潔精的乳化作用及其影響因素
(1)實驗方法
取三個玻璃杯,在1號杯里加入適量的冷水,在2號杯里加入等量冷水并加入少許洗潔精,在3號杯里加入等量熱水并加入與2號杯等量的洗潔精,充分攪拌均勻。
在三只玻璃杯中同時分別滴入等量的花生油,靜置,比較、觀察油滴在杯中的擴散情況。
(2)實驗現(xiàn)象
一段時間過后,1號杯里的液體還是十分清澈,沒有什么明顯變化;2號杯里的液體稍稍變得渾濁,液體由無色漸漸變?yōu)闇\黃色;3號杯里的液體變得十分渾濁,液體由無色變成了黃色。
(3)實驗結(jié)論
實驗證明,洗潔精對油滴具有一定的乳化作用,其乳化效果與液體溫度有關,溫度越高,洗潔精的乳化效果就越好。
2.探究洗潔精的清潔效果是否與清潔方式有關
(1)實驗方法
方法1:將帶有油污的碟子放到一個大盆子里,倒入熱溫水,再倒入適量的洗潔精,開始在盆子中洗滌,洗完之后再用清水清洗一遍。
方法2:將帶有油污的碟子先用清水清洗一遍,再用洗潔精洗滌一次,最后再用清水清洗一遍。
(2)實驗現(xiàn)象與結(jié)論
清洗完后,比較用兩種方法洗過的碟子,我們發(fā)現(xiàn)用方法1洗出來的碟子表面比較干燥,沒有水珠凝聚在碟子上。而用方法2洗出來的碟子表面較為光滑,有水珠凝聚在碟子上。
因此,在加等量洗潔精的前提下,用熱水清洗油污比用清水效果更好。
3.探究洗潔精對魚類生存的影響
(1)實驗方法
用三個相同的杯子分別裝水300毫升。在第一個杯子里加入大約0.5毫升洗潔精,在第二個杯子里加入大約1毫升洗潔精,在第三個杯子里加入大約2毫升洗潔精,均用筷子攪拌均勻。
往三只杯中各放入三條金魚,然后放置在通風的地方,觀察金魚的生存狀況,每五分鐘觀察一次。
(2)實驗現(xiàn)象
放入金魚時,當金魚剛剛?cè)胨哪且凰查g,它們都像被驚嚇了一般,在杯中四處亂竄,魚鰓張開的異常頻繁,金魚們呼吸得都很急促,都表現(xiàn)得很不安靜。
大概過了五分鐘,第三只杯里的一條金魚很快翻了肚子,我們用筷子敲了敲杯壁,金魚無反應,魚鰓也不動了,最后沉入杯底。大概十分鐘后,第三杯里的金魚全部沉入杯底。
二十分鐘后,第二杯里的兩條金魚與第一杯里的一條金魚先后沉入杯底,再無反應。
一小時以后,三個杯子里的所有金魚都沉入了杯底。
(3)實驗結(jié)論
實驗證明,洗潔精對生物是有極大的殺傷力,僅需一個小時,幾毫升甚至零點幾毫升的洗潔精就可以奪走金魚們的生命,令人驚訝不已。這說明使用洗潔精會對水生動物的生存帶來一定程度的影響。
三、活動結(jié)論與建議
洗潔精去除油污是因為洗潔精中的表面活性劑對油污產(chǎn)生加溶和乳化作用的結(jié)果。溫度越高,分子的運動速率越快,洗潔精的乳化效果也越好。因此,日常生活中如果用熱水洗碗,清潔油污的效果會比較好,消耗的洗潔精也可以相應地減少一些。
資料表明,洗潔精中的表面活性劑可以滲透皮膚,皮膚上若有傷口時滲透力可提高10倍以上。表面活性劑進入生物體后可使血液中鈣離子濃度下降,會干擾代謝功能,代謝產(chǎn)物在有機體內(nèi)發(fā)生生化反應,使原本該排出體外的毒素淤積在體內(nèi),降低人們免疫力,對機體產(chǎn)生一定的影響。因此,在日常生活中,我們要盡量減少洗潔精的使用量,或者使用綠色環(huán)保的洗潔精,以減小水體污染。同時,使用洗潔精時要帶手套,洗完后要盡量用凈水多沖洗幾次,以減少洗潔精的殘留。
四、活動體會
平時洗碗的時候我們經(jīng)常要用到洗潔精,但是卻從來沒有考慮過洗潔精對人體是否有害。本次課外探究活動讓我們增長了見識,生活中還存在一些被忽視了的危害健康的小細節(jié),我們主動探究應該如何正確使用洗潔精,從而讓我們的生活更加安全,更加環(huán)保。
為了完成活動過程中的第三個實驗,我們前后共買了二十條金魚,結(jié)果沒有一條金魚能夠在滴有洗潔精的水里成功地活下來。顯然,洗潔精對水生動物的殺傷力極大,植物也是如此,一旦水中溶解了大量洗潔精,必將嚴重影響水體質(zhì)量。
另外,除了對實驗結(jié)果感到驚訝外,我們也擔憂父母的健康,他們洗碗的時候很少戴手套,不知道這會不會影響他們以后的健康。以后,我一定會對身邊的親戚朋友說明洗潔精的威力,提醒他們綜合考慮節(jié)能和環(huán)保,冬天洗碗時盡量用溫水泡過之后再洗,不要赤手洗碗,希望大家的生活更美麗、更健康。