化学与人类生活第八章-化学与生活-教学课件--第四节-洗涤剂与化学

1、一 概 述(一) 洗涤用品的发展历史与现状(二) 洗涤用品的去污作用 草木灰和天然碱 我国从古代起就知道利用天然产物来洗涤衣服。最早使用的是草木灰和天然碱，后来又发现不少植物的根、茎、叶可以洗衣服，如茶子饼、无患子、马粟，特别是皂角。这些植物都含有皂素，洗后有较好的光泽和手感。但是从植物中提取皂素有一定的局限性，不易保存，不能大规模生产，也不能满足人们的需要，而且皂素对人体有一定毒性，使用范围受到一定限制。(一) 洗涤用品的发展历史与现状肥 皂 公元前2800多年就开始有肥皂。据古罗马的传说,肥皂(Soap)得名于沙婆山，人们在此山祭祀，将祭祀后的牲畜烧烤食用后，留下脂肪和草木灰，雨水将这些混

2、合物冲洗到河边，被泥沙吸收。人们用这种泥沙洗涤衣服，发现洗涤效果很好。英国人用其他动物油脂和草木灰制成同样的白色物质，并命名为Saipo。 合成洗涤剂 公元12世纪末，英国人巴斯托成为第一个真正的肥皂制造者。19世纪初，法国和比利时的化学家发明了用食盐、石灰和氨制造纯碱的方法后，制皂业开始迅速发展和普及起来。但肥皂不能在硬水中很好地发挥洗涤作用。还不适于酸性环境，因为在酸性环境中肥皂会分解成脂肪酸和盐，失去洗涤作用。制造肥皂还必须使用大量动植物油脂。鉴于肥皂的上述缺点，人类发明了合成洗涤剂。 洗涤剂 1995年世界洗涤剂总产量达到4300万吨，其中肥皂约为900万吨。从使用量看，1988年洗涤

3、用品人年均消费水平：美国30kg，英国、法国各25kg，西德26kg，荷兰和意大利各21kg，日本9.77kg，我国最低，为2.9kg。国外合成洗涤用品产量年平均增长4.6，我国洗涤剂的生产尽管起步晚，但年增长速度快，是国外的23倍，1980年产量为39万吨，1989年增加到146.5万吨，目前人均年使用量为3kg左右。洗涤剂已成为人们日常生活中使用量最大的化工产品。污垢的种类和性质 日常生活中洗涤对象(也称基质)无所不包，手、脸、脚、头发、皮肤、衣服、厨房用品、各种家具、卫生设备等等都在其范围内，附着在其上的污垢需要经常擦洗。污垢的种类很多，成分也十分复杂，其来源主要是空气中传播的各种物质，

4、生活、工作环境中接触的各种物质，以及人体分泌物，如汗液、皮脂等。污垢通常吸附在基质表面，也可以深入其内部，如纤维内。污垢改变基质表面和内部的清洁和质感，是不受人们欢迎的物质。(二) 洗涤用品的去污作用1. 污垢的种类 (1). 油质污垢 (2). 固体污垢 (3). 水溶性污垢 上述3种污垢常常连成复合体，在自然环境中还会氧化分解，形成更为复杂的化合物。 2. 污垢的附着 1）. 机械的附着 2）. 分子之间引力 3）. 化学结合和化学吸附 3. 洗涤剂的去污作用 洗涤剂的洗涤原理就是表面活性剂的亲油基和亲水基吸附在油水两相界面上，油和水被亲油基团和亲水基团连接起来，降低了界面张力，防止它们的

5、排斥作用，尽量增大油水接触面积，使油以微小粒子稳定分散在水中。 洗涤剂的去污5个阶段 (1). 洗涤剂对基质和污垢润湿作用。 (2). 洗涤剂向基质和污垢的渗透。 (3). 洗涤剂使污垢(油性和固体)脱落，并在溶液中乳化、分散、增溶。 (4). 防止乳化分散后的污垢再沉积在基质表面。 (5). 通过漂洗将污垢排掉。 二 肥 皂 肥皂是至少含有8个碳原子的脂肪酸或混合脂肪酸的无机或有机碱性盐类的总称。 肥皂历史悠久，由于它采用天然油脂类为原料，对人体使用安全，毒性极低，刺激性很小，致敏更加罕见，而且易降解，对环境污染小，所以至今仍被广泛使用。 (一) 肥皂的分类 (1). 碱金属皂 主要有钠皂、

6、钾皂，常常用做洗衣皂、香皂、药皂、液体皂、皂粉。 (2). 有机碱皂 主要有氨、乙醇胺和乙醇胺制的肥皂，常用做纺织洗涤剂、丝光皂。 (3). 金属皂 脂肪酸的非金属盐通称金属皂。它不溶于水，不能用于洗涤，主要用于工业。 1. 根据肥皂的定义分类(1).家庭用皂(2).工业用皂 2根据使用领域分类3根据肥皂的硬度分类 (1).硬皂(主要是钠皂) (2).软皂(主要是钾皂)(二) 家庭常用的肥皂 1. 洗衣皂 通常也叫肥皂，是大众最熟悉的具有代表性的洗涤用品。主要用作洗涤衣物，也适用于洗手、洗脸、洗澡及洗涤其他物品。肥皂的主要原料是天然油脂、脂肪酸与碱生成的盐。肥皂在软水中去污能力强，但是在硬水中

7、与水中的镁、钙离子生成不溶于水的镁皂、钙皂，去污能力明显降低，还容易沉积在基质上，难以去除；在冷水中溶解性差。 2. 香皂 香皂是具有芳香气味的肥皂。香皂质地细腻,主要用于洗手、洗脸、洗发、洗澡等。制造香皂要加入香精。香精一般性质温和，对人的皮肤无刺激，使用时香气扑鼻，并能去除机体的臭味。用香皂洗涤衣物能使衣物保持一定时间的香味。 3. 透明皂 透明皂感观好，可以当香皂用，也可以当肥皂用。它的脂肪酸介于肥皂和香皂之间，采用纯正浅色原料。常用牛油、漂白棕榈油、椰子油、松香油等作为原料，用甘油、糖类、醇类作透明剂。 4. 药皂 药皂也叫抗菌皂或去臭皂，制作方法就是在肥皂中加入一定量的杀菌剂，对皮肤

8、有消毒、杀菌、防止体臭的作用。体臭的产生是由于汗液中无味的有机物经细菌分解生成有气味的化合物。杀菌剂使皮肤细菌减少，降低有机物分解，从而抑制体臭产生。药皂多用于洗手、洗澡 5. 复合皂 复合皂克服了肥皂在硬水中洗涤效果差的缺点，它通过阻止洗涤时形成不溶性钙皂，增加溶解度，从而提高洗涤效果。其主要成分为滋、脂肪酸钠，钙皂分散剂和一些表面活性剂，具有肥皂和洗涤剂的双重优点。 6. 液体皂 易溶于水，使用方便。分为液体洗衣皂和液体沐浴用香皂。以钾皂为主体，添加钙皂分散剂和表面活性剂。 7. 美容皂 美容皂也称营养皂，除了具有清洁皮肤的作用外，还可以滋养皮肤，营养机体，促进皮肤新陈代谢，延缓皮肤衰老。

9、美容皂一般添加高级香精和营养润肤剂，如牛奶、蜂蜜、人参液、磷脂、硅油、珍珠粉、维生素E、芦荟等。 8. 减肥皂 除清洁皮肤外，常有减肥作用，一般用在臀部、腹部、腿部等脂肪堆积的地方。最主要的减肥原料为海藻、海蓬子、褐藻、红藻、黑藻等。 9. 富脂皂 也叫过脂皂，润肤皂。普通肥皂具有微碱性，有去除皮肤油脂倾向，易使皮肤干燥。富脂皂是在皂中添加过脂剂，洗涤后会在皮肤上保留一层疏水性薄膜，使皮肤柔软。 10. 其他功能肥皂 如老人皂可以防止皮肤干裂，杀菌止痒；凉爽皂内加薄荷；去痱皂内加入三连黄、金银花后，可清热解毒；脚气皂可杀死真菌；还有彩纹皂等等。(三) 肥皂的基本原料 油脂是制造肥皂的基本原料。

10、油脂也叫脂肪酸甘油酯,包括动物油脂和植物油脂，一般常温下液体状态为油，固体状态为脂。 (1). 动物油脂 常用的包括牛油、羊油、猪油、鱼油、骨油。 (2). 植物油脂 常用的有椰子油、棕榈油、花生油、菜子油、棉子油、棕榈仁油、米糠油、玉米油、蓖麻油、茶子油、向日葵油、棉籽油、麻仁油等。 (3). 其他类脂物 如炼油、皂脚及脂肪酸、木质纸浆、浮油、松香等杂油。1. 油脂2. 碱 制造肥皂最常用的碱是氢氧化钠，也叫烧碱,制造液体皂用氢氧化钾。为了保证生产合格优质产品，国家对氢氧化钠、氢氧化钾颁布了国家标准，标准号分别为GB-209-84和GB-1919-80。3. 其他辅助原料 1泡花碱(水玻璃)

11、 2碳酸钠 3抗氧化剂 4杀菌消炎剂 5香料 6着色剂 7透明剂 8富脂剂 9钙皂分散剂 (四) 肥皂中常见的有害物质、危害及防护措施 制皂过程中烧碱残留过量，则其强碱性必然会对皮肤造成烧伤等一系列刺激性损伤。过量的乙醇、食盐除影响肥皂质量外，对皮肤也会产生一定的刺激作用。 香料、着色剂、抗氧化剂、富脂剂、钙皂分散剂也可引起皮肤损害.,香料是常见的致敏原，可以引起皮肤瘙痒、丘疹、湿疹、过敏性皮炎等。羊毛脂也可以致敏；苯酚对皮肤刺激性很大，可引起刺激损伤；三溴水杨酸、苯胺被怀疑为光敏性物质；对氯苯酚和六氯酚也是致敏物质。1.肥皂中常见的有害物质2. 肥皂可能产生的危害 皮肤上的皮脂腺经常分泌油性

12、物质皮脂，保持皮肤滋润，防止开裂。肥皂除去脂肪的能力很强，过多地使用肥皂就会把这层皮脂保护膜洗掉，缺少这层保护膜，皮肤会过于干燥，变得粗糙，出现皲裂、脱屑,容易遭受外界各种刺激。 但使用肥皂、香皂而引起的皮肤损伤的人数以及严重程度远不如合成洗涤剂。 3. 防护措施 (1). 肥皂的脱脂作用强，不要频繁使用 (2). 根据不同的皮肤类型选择适当的肥皂 (3). 洗涤后将皮肤上的肥皂冲洗干净 (4). 一旦出现刺激或过敏，应该立即更换 (5). 应该适当地涂抹一些护肤品 (6). 使用优质肥皂，肥皂变质后不再使用 三 合成洗涤剂 洗涤剂是指按照配方制备的具有去污洗净性能的产品。它以一种或者数种表面

13、活性剂为主要组分，并配入各种无机、有机助剂等，以提高与完善去污洗净能力。有时为了赋予多种功能，也可加人杀菌剂、织物柔软剂或者其他功能的物料。洗涤剂也称合成洗涤剂，以区别于传统惯用的以天然油脂为原料的肥皂。市场上供应的洗涤剂常以粉状、液状、膏状或块状形式出售，其中以颗粒状为最多。 (一) 合成洗涤剂的分类 1. 工业用洗涤剂 用于纺织印染行业中织物的洗涤,原毛、棉麻的清洗；金属表面油污、油漆的清洗，它要求清洗剂不腐蚀金属表面；运输车辆、飞机的清洗;造纸工业中如废纸的清洗等。 2. 家庭用洗涤剂 用量大，占合成洗涤剂总消耗量的80以上。一) 按使用领域分类可分成家庭用洗涤剂和工业用洗涤剂两大类。

14、(二) 按使用目的分类 1. 衣用洗涤剂 2. 发用洗涤剂 3. 皮肤洗涤剂 4. 厨房洗涤剂 (三) 从污垢洗涤难易分类 根据配方组成不同，可分成重垢型洗涤剂和轻垢型洗涤剂。 1. 重垢型洗涤剂 指产品含有大量的多种助剂，以去除难以脱落的污垢。重垢洗涤剂有液体和粉状，以粉状为主。 2. 轻垢型洗涤剂 含很少或不含助剂，去除易脱落的污垢。以液体为主。 三 洗涤剂的原料和成分 1. 表面活性剂的概念 表面活性剂是分子结构中含有亲水基团和亲油基团的化合物。加入很少的量即能显著降低溶剂(一般为水)的表面张力，改变体系界面状态，从而产生润湿或反润湿，乳化或破乳，起泡或消泡，增溶等一系列作用。表面活性剂

15、是洗涤剂的主要成分。 (一)表面活性剂 2表面活性剂的分类 一般根据表面活性剂在水溶液中能否分解为离子,将其分成离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂。离子型表面活性剂按离子的性质又可以分成阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和两性离子表面活性剂3种。 3表面活性剂的成分 阴离子表面活性剂在溶于水时其憎水基(亲油基)分解成阴离子。阴离表面活性剂是表面活性剂中使用量最大的一类，主要有羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸酯盐、磷酸酯盐等。(1).阴离子表面活性剂 阳离子表面活性剂的共同特性是溶于水时，其憎水基分解成阳离子。一般阳离子表面活性剂不具备去污能力，而且阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂配伍后则发生沉淀，但

16、可用作杀菌消毒剂，也可用作柔软剂、破乳剂及抗静电剂。几乎所有阳离子表面活性剂都是有机胺的衍生物。最常用，也是数量最大的一类为季铵盐阳离子表面活性剂，主要作柔软剂、抗静电和杀菌剂。(2). 阳离子表面活性剂 两性离子表面活性剂是指同时具有两种离子性质的表面活性剂，它的分子是由非极性部分加上一个带正电的基团和一个带负电的基团所组成。非极性部分为烷基或芳香基，带正电荷的基团常为含氮基团，带负电荷基团常为羧基或磺酸基。两性表面活性剂可与各类表面活性剂配伍，在碱性环境表现为阴离子表面活性剂的特点，在酸性环境中表现为阳离子表面活性剂的特点，在中性环境中则表现为非离子型表面活性剂的特点。它具有良好的杀菌与洗

17、涤作用。 (3). 两性离子表面活性剂非离子型表面活性剂在水溶液中不电离，其分子结构中的亲油基团基本与离子型表面活性剂相同，亲水基一般含有羟基的化合物或含羟基醚基组成的含氧基团；正是它的这种结构特点使其具有一系列优点，如在水中不呈离子状态，不易受强电解质及酸碱影响，因此稳定性高，与其他表面活性剂相溶性好，在水中和有机溶剂中皆有较好的溶解性。 (4).非离子型表面活性剂 (二) 辅助剂 洗涤剂中的辅助剂是指在去污过程中增加洗涤剂作用的辅助原料。它们可使洗涤的性能得到明显改善,或者降低表面活性的使用量，是洗涤剂的重要组成部分。辅助剂的种类很多。 1. 合成沸石 2. 磷酸盐 3. 碳酸盐 4. 硅

18、酸钠 5. 硫酸钠 6. 荧光增白剂(FWA) 7. 漂白剂 8. 抗再沉淀剂 9. 酶 10. 柔软剂和抗静电剂11. 增泡剂和抑泡剂 12. 增溶剂 13. 增稠剂 14. 抗氧化剂 15. 防腐剂 16. 杀菌剂、抑菌剂 17. 色素 18. 香料 19. 营养素 四 洗涤剂中常见的有害物质 一般洗涤剂的主要原料本身毒性并不大，但是有些原料本身或者其中所含有的杂质、中间体常常能够造成对皮肤的刺激作用或者本身就是致敏原，如漂白剂、杀菌剂、酶制剂、香料可以造成皮肤刺激或过敏反应。 (五) 洗涤剂常见的危害 1洗涤剂的一般毒性 2洗涤剂的致癌作用和致畸作用 3洗涤剂对人体皮肤黏膜的损伤 4洗涤

19、剂对呼吸系统的影响 5洗涤剂在体内的吸收、蓄积与排泄 6洗涤剂的安全评价 一)洗涤剂对人体常见的危害 二)洗涤剂对环境的影响 洗涤剂对环境的污染主要是通过生活污水排放到环境中。洗涤剂在水中会产生大量泡沫，妨碍水与空气接触，造成水中溶解氧含量降低，水质变坏，直接或间接对水生生物产生各种有害作用。 洗涤剂和它的表面活性剂易被土壤吸附，并污染地下水。它们对锌有加合作用，对铜和汞有协同作用,对某些农药有增毒作用，这也会对环境造成污染。 (六) 洗涤剂危害的防护措施 1. 最重要的是选择正确的洗涤剂种类，注意正确的使用方法； 2.当洗涤剂对人体造成一定损伤时，应及时采取相应的治疗措施。 四 衣用洗涤剂一

20、 重垢型洗涤剂二 轻垢型洗涤剂 三 加酶洗衣粉四 织物柔软剂 五 预去斑洗涤剂六 干洗剂常见污斑的去除方法 (1). 墨汁渍的去除 它的成分为炭黑和骨胶，主要用米饭、米粥放一些食盐揉搓，也可以用4的硫代硫酸钠去除。 (2). 蓝黑墨水的去除 可用肥皂、洗衣粉除去陈旧污渍，也可用2草酸溶液。 (3). 紫药水渍的去除 可先用2的草酸浸泡，再用0.5高锰酸钾洗涤。 (4). 碘酒渍的去除 可用淀粉加水涂在污物处，当淀粉变黑后再用洗衣粉洗涤。 (6). 鞋油的去除 可用汽油擦洗，再用10的氨水去除。 (7). 水果汁渍的去除 可用浓盐水擦洗，如果还留有痕迹，再用5的氨水揉搓。桃汁要用草酸除去，含有羊

21、毛的化纤织物可用酒石酸清洗。如果衣服为白色，可以在3的双氧水中加入几滴盐水擦洗。也可以用35的次氯酸钠擦拭。柿子渍可用葡萄酒和少许浓盐水，也可用维生素C注射水擦洗去除。 (8). 染发液渍的去除 可用消毒液滴上数滴，或用稀的双氧水去除。 (9). 茶叶水渍的去除 可用浓盐水和氨水擦拭。 (10). 膏药渍的去除 用酒精将膏药搓下来，或用氯仿擦洗。 (11). 油漆渍的去除 衣服上新粘上的油漆可用松节油、甲苯或汽油擦洗，陈旧油漆可用乙醚、松节油混合后擦洗。 (1).万能漆渍的去除 可用丙酮和香蕉水滴在污物处擦洗。 (2).尿渍的去除 旧尿渍可用氨水和醋酸等量混合后洗涤。 (3).铁锈渍的去除 用

22、1015的醋酸、柠檬酸或草酸溶液浸泡。 (4).口香糖胶垢的去除 用甲苯类、四氯化碳等均可除掉。六 干洗剂 干洗剂是指非水系，以有机溶剂为主要成分的液体洗涤剂。它主要用于洗涤油性污垢，洗涤后衣服不变形，不缩水，适用于洗涤各种高级真丝、毛料、皮革等衣物。 随着人们生活水平的提高，毛、真丝等各种天然织物将更加流行，干洗也会更普遍。目前，一些干洗剂已进人家庭。但是干洗剂的溶剂以有机溶剂为主要成分，干洗时挥发出及洗后残留的有机溶剂会污染室内环境，同时对人体也可能造成一定伤害。常用干洗剂 1. 机用干洗剂 它可以除去服装上的污垢，还有去皱复原作用，精细织品也常常使用它。 2. 喷雾型干洗剂 或叫溶胶抗静

23、电干洗剂，用石油液化气作推进剂，采用气溶胶喷雾器或手动喷雾器，喷雾后，当溶剂挥发后即完成去污、除皱过程，此种方法适用于毛料衣服。 3. 干洗喷剂 使用时对准油污一喷，油污立即去除，它利用溶剂去油污，用吸附剂硅胶吸附油污，不会造成再次污染。此外还有干洗袋，它可以避免活性剂污染衣物。七 衣用洗涤剂的常见危害及防护措施 (一)酶制剂的危害及防护措施 (二)干洗剂的危害及防护措施 (三)其他危害及防护措施五 厨房洗涤剂 厨房洗涤剂主要用于洗涤各种餐具、厨具、灶具、水果、蔬菜等。 通过各种实验，证明用洗涤剂洗涤餐具、蔬菜、水果后，不仅洗去了上面的污垢，而且能洗去附着其上的细菌和农药，远比单纯用水洗涤的效

24、果要好。厨房用洗涤剂在家庭用洗涤剂中占很重要的地位。 1. 能有效去除油脂类及油烟类污垢。 2. 洗涤餐具、蔬菜类应具有一定杀菌、消毒、去除残留农药、微生物、虫卵等作用。 3. 必须保证对人体的安全，对皮肤刺激性小。即使残留在餐具和蔬菜水果上，也不会影响人体健康。 4. 洗涤蔬菜、水果、餐具时应该容易被洗掉。残留于蔬菜、水果上的洗涤剂既不能影响其原味，同时也不能损伤其外观。 5. 去污性能好，洗涤过程中不损害用具，不影响陶瓷、玻璃、金属制品的表面。(一) 餐具洗涤剂 1. 人工餐具洗涤剂 2. 餐具消毒洗涤剂 (1). 在短时间内有高效率杀菌作用，而且有广谱杀菌的能力。 (2). 通过毒理学评

25、价(急性经口毒性、皮肤黏膜刺激实验、致畸实验、致突变实验等)证明人体使用时是安全的和无刺激性的。 (3). 去除蔬菜、水果上的残留农药、化肥、虫卵能力强，并且不损伤其外观及营养成分。(二) 厨房设备清洗剂1.灶具、烤箱清洗剂2.抽油烟机、排风扇清洗剂3.微波炉清洗剂(三) 冰箱、冰柜清洗剂(四) 水垢清洗剂(五) 厨房洗涤剂中常见的有害物质、危害及防护措施 一) 厨房洗涤剂中的有害物质 二) 厨房洗涤剂的常见危害 三) 防护措施六 皮肤、头发洗涤用品 皮肤、头发洗涤用品通常属于化妆洗涤用品，它们不仅是良好的洗涤用品，而且有良好的化妆效果。皮肤洗涤剂可以清洁皮肤，并滋润皮肤，使皮肤光滑，细嫩；洗

26、发香波使头发在洗涤过程中不但可以去掉污垢，还可以止痒、去头屑，不损伤头发，也不刺激头皮，而且洗涤后使头发柔软、光滑、易梳理。 1. 洗涤用品对人体皮肤黏膜是安全的，在皮肤上的残留对人体不产生毒害。 2. 洗涤用品作用要温和，不刺激皮肤和黏膜，要求其酸碱度与皮肤的酸碱度(人体皮肤pH在4.56.2之间)接近，应是中性或微偏酸性，洗发香波pH值在67之间，同时不能过分去除皮肤油脂。 3. 去污力好，并有丰富的泡沫。 4. 洗涤后，头发有光泽，柔顺，有弹性，皮肤光滑细嫩。 5. 对头发要防静电，易梳理。 (一) 皮肤洗涤用品一) 沐浴液二) 洗手剂三) 洗面剂 四) 口腔清洗剂 (二) 洗发用品 头发是人体器官最发达的部分之一。头发不仅具有美容的功能，还有保护功能，它可以缓冲外界对头颅的各种损伤，还可以遮避紫外线、红外线对头颅的伤害，同时，人体内有害的重金属，如铅、砷、汞等有一部分从机体排泄蓄积在头发上，通过理发排出体外，因而某种程度上头发也算一种排泄器官。 头发的作用与结构 毛发由毛根和毛干组成，毛根在皮肤内，是非角化细胞，由毛球、毛乳头和毛母质组成，毛母质是毛发的生长中心；毛母质中含有黑色素细胞，可以生成黑色素供给毛发