Проект Мыло варим мыловарим.

Мыло варим мыловарим.

Цель данной работы: расширить представления о мыле, способах его получения, значении рН разных  сортов  мыла.

Для достижения поставленной цели нам необходимо решить следующие задачи:

·        изучить литературные источники по теме изучение теоретических основ мыловарения

·        изучение физико-химических процессов, происходящих при взаимодействии, мыла с водой и различным загрязнением.

·        изготовление натурального мыла в домашних условиях и   сравнение значения  его     рН  с другими сортами мыла.

Гипотеза: будет ли отличаться значение рН  мыла приготовленного  в домашних условиях от промышленных аналогов?

Актуальность. моей исследовательской работы (проекта) определена тем, что мыло – первое гигиеническое средство, с которым встречается каждый человек после рождения. По нескольку раз в день мы пользуемся мылом и даже не задумывается о том, как и когда оно появилось на свет. В настоящее время, разглядывая витрины магазинов, можно убедиться в богатом выборе мыла. Очень часто реклама утверждает,что мыло  рН нейтральное, поэтому не сушит кожу. Я решил   проверить так ли это на самом деле, изготовить мыло в    домашних условиях и  измерить его рН и сравнить   с рН различных сортов  мыла..

Методы исследования:

Теоретический - изучение научно-популярной литературы

Практический - приготовление растворов различных сортов мыла и    измерение    их  рН с помощью оборудования цифровой лаборатории «Робиклаб»       .

Объект исследования: различные сорта мыла

История возникновения мыла

                  Ученые до сих пор бьются над вопросом «Кто и когда изобрел мыло?» Но пока к единому мнению не пришли. Старейшая литературная ссылка на мыло, датирующая 2500 до н.э. была найдена в шумерских глиняных табличках, написанных клинописью и описывающих мойку шерсти. В другой шумерской табличке, от 2200 до н.э., содержится рецепт мыла, которое состоит из воды, щелочи и масла кассии. «Шумер» — это область между реками Тигр и Евфрат в Месопотамии (в настоящее время это область на юге Ирана) .

В Древнем Риме считали, что мыло подарили боги. На горе Сапо жили жрецы. Им приводили животных, чтобы они приносили их в жертву. После сгорания туш, оставался вытопившийся животный жир и зола. Эту смесь смывало дождевой водой вниз, в речную воду под горой. Люди приметили, что там где в реку попадают горные ручьи, вода пенилась, поэтому полоскали белье и мылись, пользуясь великим даром богов.

В Греции использовали для мытья мелкий песок. Он прекрасно впитывал жир, поэтому отстирывал ткани,отмывал посуду. В Древнем Египте для омовения применяли простую золу. Состоятельным египтянам варили мыльную смесь, состоящую из эфирных масел, пчелиного воска, с добавлением воды. Такое мыло хорошо пахло, было полезно для здоровья, но не годилось для стирки потому, что не пенилось.

Галлы изготавливали лечебную мазь, используя сало и древесную золу. Заметив, что она не только дезинфицирует, но и хорошо отмывает грязь, стали варить смесь более похожую на современное мыло. Добавляя в состав мази, масла и пахучие вещества. Иногда подмешивали красную глину, для окрашивания волос.

Скифские девушки для купания использовали специальный порошок. Его готовили из сушенной лаванды с добавлением золы кипариса или кедра.

По легенде, даже латинское слово «sapo» («мыло») происходит от названия горы Сапо в Древнем Риме, на которой совершались жертвоприношения. При сжигании жертвы выделялся жир, который смешивался с золой от костров. Во время дождя эта масса стекала в Тибр, и жители, стиравшие в реке белье, в итоге заметили, что благодаря ей все отстирывается намного лучше. Собственно, от слова «sapo» и произошли английское слово «soap», итальянское «sapone» и французское «savon».

Первое европейское мыло было создано в 13 веке в Венеции.

Мыловарение как ремесло появляется в России XV веке. Известно, что некто Гаврила Ондреев завел в Твери «поварню мыльную с котлом мыльным и со всею поряднею», а в Москве в те времена существовал целый мыльный ряд. Ранее Мыловаренное дело на Руси называлось «поташным»: срубленные деревья жгли котлах тут же, в лесу, затем золу заваривали, делали щелок, выпаривали его, получая поташ.
В XVll веке стали появляться первые мыловаренные фабрики и в России. В Москве их было две: в Новинской и Пресненской частях, а к 1853 году по Московской губернии насчитывалось уже восемь мыловаренных заводов. При этом многие из них были в руках иностранных промышленников. Продукцию мыловаренного производства потребляли многочисленные суконные, ситценабивные, красильные предприятия.

А вот население фабричное мыло почти не покупало. И не потому, что разлюбило русскую баню с мыльцем да веничком. Просто большинство хозяек сами варили мыло. В домах мыло лежало штабелями, что дрова! Действительно, зачем было покупать продукт, если печи топились дровами, бесплатного поташа хоть отбавляй, да и жир нетрудно раздобыть – везде держали скотину.

Для мягкости добавляли растительные масла, например, льняное. Постепенно ширилось количество мелких производств, в Шуе действовало уже 11 мыловарен. Осваивалось производство жидкого зеленого (наподобие голландского) мыла «зейф». Именно тогда Шуя и стала главным центром мыловарения. Сама императрица Екатерина ll подарила городу герб с изображением мыла в 1781 году. Кстати, в Шуе есть музей мыла.

Также одним из самых старых российских предприятий, которое пережило и революцию, и перестройку, является Нижегородский масложировой комбинат, на котором производят мыло с 1905 года. Особенно знаменит этот комбинат своим хозяйственным мылом. Еще одним таким предприятием является воронежский мыловаренный завод «Финист», который был основан в 1891 году и действует до сих пор, выпуская около 150 наименований туалетного и хозяйственного мыла.

Основные производители мыла в России:

«НМЖК» - г. Нижний Новгород.
«Невская косметика» - г. Санкт- Петербург.
ПКК «Весна» - г. Самара.

Классификация мыла

Мыла классифицируют на хозяйственные, туалетные и специальные. Хозяйственными, или стирочными, называют мыла твердой консистенции, состоящие в основном в основном из натриевых солей жирных, смоляных (канифольных) и нафтеновых кислот; они могут содержать различные органические и неорганические добавки, улучшающие качество.

Основные стадии варки мыла

В промышленности мыла получают в две стадии – первая стадия химическая, вторая – механическая:
Варку мыла (химическая стадия) можно осуществить прямым и косвенным способом.

Химическая стадия – варка мыла. Вначале проводят карбонатное омыление исходного сырья, при котором нейтрализуется 70 % свободных жирных кислот. Затем проводят каустическое доомыление – нейтрализация оставшихся кислот гидроксидом натрия, высаливание мыльного клея хлоридом натрия, отбеливание мыльной массы, формование, сушка и шлифовка формованного мыла. Исходным сырьем для получения мыла служат натуральные высшие жирные кислоты, содержащиеся в животных и растительных жирах, и их заменители (производные нефти и древесины).
Также используются различные химические компоненты, улучшающие пенообразователи и моющие свойства, комплексообразователи, связывающие соли жесткости, консерванты, увеличивающие срок хранения мыла и др.

Как работает мыло?

Для изготовления мыла используются насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, например, стеариновая кислота C17H35COOH, пальмитиновая кислота С15H17COOH, олеиновая кислота C17H33COOH и др.
С17H35COOH + NaOH -> C17H35COONa + H2O стеарат натрия тверд. мыло
С17H35COOH + KOH -> C17H35COOK + H2O стеарат калия жид. мыло.

Принцип работы мыла – гидролиз. Мыло как соль сильного основания и слабой кислоты в водном растворе гидролизуется, то есть взаимодействует с водой, распадаясь на жирную кислоту и свободную щелочь по уравнению:
C17H35COONa +H2O = C17H35COOH + NaOH молекулярное уравнение
C17H35COONa (-) + H2O = C17H35COOH + OH (-) сокращенное ионное уравнение
Среда таких растворов щелочная (рH>7)

Молекула мыла имеет два разных конца: один гидрофильный (полярная головка), который связывается с водой, а другой гидрофобный (неполярный углеводородный хвост), который связывается со смазкой и маслом.

Гидрофобная часть мыла проникает в гидрофобное загрязняющее вещество, в результате поверхность каждой частицы загрязнения оказывается окруженной оболочкой гидрофильных групп. Они взаимодействует с полярными молекулами воды. Благодаря этому ионы моющего средства вместе с загрязнением открываются от поверхности ткани и переходят в водную среду. Так происходит очистка загрязненной поверхности моющим веществом.

Экспериментальная часть

Для экспериментального определения мнойбыли выбраны образцы наиболее популярных сортов мыла, а также образец  мыла, сваренного в домашних условиях.

рН растворов, перечисленных образцов определяли с помощью оборудования цифровой лаборатории «Робиклаб» с точностью до десятых долей.

При исследовании pH мыла приготовили раствор - 2,5 %. Взвесили навеску мыла - 2,5 г.

. С помощью мерного цилиндра отмерили дистилированную воду -47,5мл.

Тщательно перемешиваем и измеряем pH раствора.

Вывод.  Основной характеристикой мыла является щёлочность. Чем более щелочную реакцию имеет раствор мыла, тем лучше он удаляет кожное сало, но при этом сушит кожу. Из пяти исследуемых мыл четыре имеют слабощелочную среду - рН >7.

Получив данные результаты я решил выяснить как влияет уровень рН на кожу.  

                     У кожи кислая поверхность, чтобы защищать себя. Так как она кислая, то самым эффективным способом очистить кожу от грязи, микробов и пота, будет использование щелочной пенящейся среды (мыла). Кожа начинает восстанавливать свой кислый покров немедленно и через 20 мин она на 1/3 часть восстановлена, а через 2-3 часа полностью восстанавливается. Конечно каждый человек индивидуален и поэтому время восстановления может различаться. Поэтому это не является проблемой и предпочитать один продукт другому основываясь на показателе ph бессмысленно. Хочу упомянуть о том что у натурального домашнего мыла (мыло с основы не относиться к этому) высокий показатель ph и равен 10-10,01 и если вас уверяют что ph натурального мыла нейтральный и показывает 6, 7 или 8, то это не правда! Скажу исходя из отзывов людей о натуральном мыле - при использовании мыла сухость кожи исчезает после нескольких дней использования.
Не позволяйте вводить себя в заблуждение если кто то говорит, что мягкость очищения зависит от уровня ph - это не так!
Почему натуральное мыло может сушить.
Плохой контроль качества и массовость - некоторые производители оставляют свободную щелочь - что приводит к сухости кожи. В основном это делается для того чтобы продлить срок годности мыла. Однако таким мылом не страшно мыться - свободная щелочь вступить в реакцию с жировыми выделениями на коже и омылит их - мыло хорошо смоет все с кожи, но будит сильно сушить. Так же использование не очень качественных отдушек или ароматизаторов, красителей может сушить кожу у некоторых людей.

Натуральное мыло изготовленное в     домашних         условиях пусть и имеет значение ph10 зато в нем есть свободные жирные кислоты, триглицериды. Были проведены исследования которые доказали что после мытья качественным натуральным мылом кожа благодаря свободным жирным кислотам восстанавливает свой естественный баланс ph быстрее.

Выводы.

Проведя  исследовательскую работу, я пришёл к следующим выводам:

1.     Мыло обладает удивительными свойствами по очищению и обеззараживанию нашей кожи.

2.     Наша промышленность выпускает достаточно много натурального мыла.

3.     Можно в домашних условиях изготовить натуральное мыло, которое по своим свойствам буде даже превосходить покупное.

4.     Научился анализировать состав мыла.

5.     Получил практические навыки работы в лаборатории по обращению с химическими веществами и оборудованием.