研究课题探究各种肥皂的洗涤效果

#研究课题：探究各种肥皂的洗涤效果课题组组长:葛琳课题组成员：谢颖杜玮蔡婉莹学校:杭州第十中学班级：高一(2)班指导老师：陈敏研究时间:2006年11月～2007年05月目录TOC\o"1-5"\h\z内容摘要 ⋯⋯ 3问题提出 ⋯⋯ 4研究方案设计 ⋯⋯ 4研究分工 ⋯⋯ 4第一部分 方案实施查阅资料 ⋯⋯ 5肥皂简介 ⋯⋯ 5肥皂的发明史 ⋯⋯ 5肥皂的去污原理 ⋯⋯ 5肥皂的制造工艺 ⋯⋯ 6社会调查 ⋯⋯ 6第二部分 实验步骤实验准备 ⋯⋯ 6实验一～实验四 ⋯⋯ 7第三部分 课题结论课题结论 ⋯⋯ 10第四部分 实践感想实践感想 ⋯⋯ 11附件 ⋯⋯ 12【内容摘要】“人要衣装，佛要金装” ，一身整齐干净的衣服总会在第一时间给人留下好印象，但是衣物容易染上各种各样的污渍问题仍然困扰着人们。为了能更好地解决这个问题，我们化学研究性学习小组通过上网查询，了解了肥皂的制作工序和去污原理；通过调查、访问、实验等实践，并结合所学化学知识，比较了几种肥皂的性能，对其酸碱度、腐蚀强度、去污能力等方面性质进行了初步试验。明白了在清洗不同类衣物时，不同品种的肥皂的洗涤效果也是有所不同的。在这次活动中，我们跑了许多地方、做了许多工作，竭尽所能，获得了一些初步的实验结果，希望大家能在我们的报告中有所收获。【问题提出】当你在洗衣物的时候是否想到使用的肥皂是怎样去污的？肥皂又是怎么生产出来的？我们使用的肥皂去污效果是否是最好的⋯⋯种种疑问引起我们探究肥皂洗涤效果的兴趣。 为此，我们设计了调查问卷 （调查问卷见附录三） ，在吴山广场对 112名市民进行了问卷调查，调查结果归纳如下：1、对于肥皂品牌的使用，在调查人群中有一半以上的人选择舒肤佳，选择玉兰油、雕牌和立白的也较多。2、人们对肥皂的性能并不了解，大多数人都认为肥皂是碱性的，只有少部分人知道肥皂也有酸性的。50%的人认为肥皂都是固体的。50%以上的人认为肥皂的洗涤效果不如洗衣粉。根据调查结果， 我们发现一部分的消费者并非很了解自己常用的清洁用品。 对于它的成分和去污原理有所了解的人更是寥寥无几。 为此，我组决定对肥皂的洗涤效果进行研究， 从而帮助消费者能选择性价比较高的肥皂品牌。【设计研究方案】研究小组成员经过研究讨论，设计了如下研究方案，在活动过程中如果发现此方案有不足之处及时进行调整。1、上网查找有关肥皂去污原理、生产工艺等的相关知识。2、实验：实验一：测定不同品牌肥皂的酸碱性。实验二：肥皂的去污原理试验。实验三：控制不同的条件试验肥皂对于不同污渍的洗涤效果。实验四：用不同的面料的衣物进行污渍洗涤效果比较。3、对得到的信息进行分析整理，得出结论，写出研究性学习活动成果报告。【研究分工】葛琳负责活动过程的组织工作及整理资料、数据 ,总结过程；蔡婉莹负责设计调查问卷及制作 PPT、实验过程的影像资料拍摄； 谢颖负责上网查找资料、 整理过程及实施问卷调查；杜玮负责整理数据、 制作统计图表。 具体实验由组员共同完成， 最后葛琳执笔写课题结题材料报告，其他成员提出修改意见。整个活动过程大家互相协作，认真完成。【方案实施】鉴于让消费者了解生活中最离不开的肥皂， 让他们买到物美价廉的肥皂， 我组通过调查、访问、实验等实践，并结合所学知识，比较了几种肥皂的性能，对其酸碱度、腐蚀性强度等

进行了了解和初步鉴定。 我们通过上网查询， 了解了肥皂的制作工序， 以及肥皂的去污原理，并翻阅了一些关于肥皂原料的书籍， 认识了在清洗不同的衣物时， 选择最正确合适的肥皂的重要性。㈠、查阅资料首先我们上网查找了有关肥皂的相关资料：肥皂简介肥皂通常以固体块状的形式存在 ,是脂肪酸金属盐的总称，日用肥皂中的脂肪酸数为 10～18，金属主要是钠或钾等碱金属，也有用铵及某些有机碱，在肥皂中加入适量的苯酚和甲酚的混合物（防腐杀菌）或硼酸即得药皂，药皂就是酸性的。我们所研究的雕牌透明皂是普遍的洗衣皂。肥皂的发明史肥皂的发明传说是腓尼基人， 传说在公元 7世纪古埃及的一个王宫里， 一个厨师不小心把一罐食用油打翻在地上， 他非常害怕， 趁别人没有发现用炉灶里的草木灰撒在上面， 然后把这些混合浸透了油脂的草木灰用手捧出去扔掉了。 望着自己满手的油腻， 他一边犹豫一边把手放到了水中，奇迹出现了，他只是轻轻地搓了几下，那满手的油腻很容易就被洗掉了！甚至连原来一直难以洗掉的老污垢也随之被洗掉了。 于是，厨房里的佣人就经常用油脂拌草木灰来洗手。后来法老王也知道了这个秘密，就命令厨师做些拌了油的草木灰供他洗手用。肥皂的去污原理从肥皂的结构上看，肥皂分子结构可以分成两个部分。一端是带电荷呈阴性的 COO－（亲水部分） ，另一部分为非极性的碳链，为憎水部分，又称亲油部分。肥皂能破坏水的表面张力， 当肥皂分子均匀地分配在待洗衣物表面时， 肥皂的亲油部分深入油汗， 靠范德华力与油脂分子结合在一起， 而亲水部位溶入水中， 与结合物经搅动后形成较小的油滴， 其表面布满肥皂的亲水部分，而不会更新聚在一起形成大片油污。此过程（称乳化）重复多次，则所有油污均会变成非常微小的油滴溶于水中， 分散并悬浮于水中形成乳浊液， 再经摩擦振动，油污就随水而去。 但普通肥皂不易在硬水或酸性水中使用， 在硬水中因生成难溶于水的硬脂酸钙盐和镁盐，在酸性水中生成难溶于水的脂肪酸，而将大大降低其去污能力。肥皂的制造工艺

以透明皂为例：若家中的棉纺织物或肥皂的制造工艺

以透明皂为例：若家中的棉纺织物或丝织物较多，则应选择像立白这样的白色洗衣皂进行清洗。从肥皂厂那儿所知，制皂的基本化学反应是油脂和碱相互这样作用生成肥皂和甘油。 反应所得的皂经盐析、洗涤、整理后，称为皂基，再继续加工而成为不同商品形式的肥皂。其生产工艺一般分为以下几个步骤：精炼→皂化→盐析→洗涤→碱析→整理→成型 （详见附录七的相关链接 ）㈡、社会调查我们在网上找了较受欢迎的肥皂品牌 .针对这些品牌设计了问卷并展开了调查。经过调查，我们决定选择舒肤佳、雕牌、立白这三种品牌的肥皂来做实验,从而使消费者能更清楚地了解他们使用的肥皂的优缺点，以便做出更好的选择。㈢、具体实验经过对肥皂的初步了解，我们小组设计了几个实验来证明哪种肥皂的洗涤效果最好。实验一:将三块肥皂各切下少许，溶于水中，测试其 PH值：TOC\o"1-5"\h\z立白牌 PH值约为 9.8雕牌 PH值约为 10.5PH值约为 9.2以上试验的三种肥皂均呈碱性。 既然大众所选择的是这三种肥皂， 说明去污效果PH值最小，对皮肤的影响最小。验证肥皂的去污原理1、在试管中加入 2ml水，再滴入 2滴色拉油。2、加入2-3ml肥皂水，充分振荡。加入肥皂水后，原油滴整片地浮在水面上， 变得分散于水面，且可观察到溶液中有细，溶液上层浑浊。在洗涤时， 污垢中的油脂被搅动， 分散成细小的油滴， 经肥皂分子包围， 油脂被溶解。比较三种品牌肥皂在相同面料上的不同污渍效果12块、汽油、红墨水少量，修正液，

①污渍：汽油1、污渍:分别在三块毛巾上滴上 3滴汽油，过 15分钟后，将毛巾打湿。2、擦上肥皂，手搓 2分钟后，用水洗干净。②污渍：圆珠笔油渍②污渍：圆珠笔油渍（将汽油换成圆珠笔油渍 ）③污渍：修正液③污渍：修正液（将汽油换成修正液污渍 ）

结论：三种肥皂都不能将修正液完全洗净，但用立白洗的毛巾，剩下的污渍最少。④污渍：红墨水步骤：同上 （将汽油换成红墨水污渍 ）但洗涤后， 红墨水污渍散开， 增大了污渍。结论：用雕牌透明皂洗涤的毛巾， 虽然污渍最浅，但洗涤后， 红墨水污渍散开， 增大了污渍。结论：用雕牌透明皂洗涤的毛巾， 虽然污渍最浅，实验四： 比较两种品牌肥皂在不同面料上的去污效果材料：雕牌、立白皂各一块，不种材料的衣物 8块，汽油、红墨水少量，修正液，圆珠笔油渍。①污渍：汽油，面料：涤纶步骤： 1、污渍 :分别在两块涤纶衣料上滴上 3滴汽油，过 15分钟后，将涤纶衣料打湿。2、擦上肥皂，手搓 2分钟后，用水洗干净。②污渍：圆珠笔油渍，面料：涤纶步骤：同上 （将汽油换成圆珠笔油渍 ）③污渍：修正液，面料：涤纶步骤：同上 （将汽油换成修正液污渍 ）④污渍：红墨水，面料：涤纶（将汽油换成红墨水污渍 ）实验结论： 船牌对于汽油和圆珠笔污渍有较好的去污效果。 经查阅， 立白更适用于棉织肥皂能抑制洗衣粉的发泡能力， 使衣物易于漂洗过清。 所以二者混用有诸多益处。 至于【课题结论】雕牌肥皂较其他品牌的肥皂的洗涤效果更好，且性价比较高 ,较受大众欢迎，但在处理洗涤效果有所欠缺。 洗丝织品及棉纺织物最好用白色洗衣皂， 例如立白若消费者希望自己的衣物能更洁净， 我们建议选用船牌或雕牌切成小片， 再加入雕牌和立白对于在涤纶上的污渍都能较好的清洗干净， 用两块肥皂洗涤滴有红药水的两用雕牌透明皂洗涤的结果是污渍渗开， 但中间污渍变淡， 而用立【实践感想】由于时间限制，我们的研究过程较为粗糙，有些实验也没有深入研究，如对于温度条件（冷、温、热 ）；浸泡时间；不同面料（棉布、麻布、丝绸 、呢绒等）对于洗涤效果的影响实验等这些不同的实验条件， 我们都没有很全面的实施。 从选择这个课题到现在， 我们进行了一系列的研究，我们将坚定地继续着我们的研究。 尽可能组织一次工厂实地调查，寻找更多的相关知识，完善我们的研究成果，从而为广大消费者提供更多的生活小知识。这次的研究培养了我们收集和处理信息、 分析和解决问题的能力； 研究的过程中一次次的失败给了我们经验、教训，磨练了我们的意志，同时也提高了同学之间的团结协作能力。化学小组成员：葛 琳蔡婉莹杜玮谢颖2007.05.07:课题的实施过程和操作策略一、准备阶段 （开题报告见附录六 ）时间： 2006.11.022006.11.08地点：杭州第十中学高一 （2）班教室确立课题：探究各种肥皂的洗涤效果讨论内容：设计实验方案 ,安排阶段研究活动活动步骤：⑴上网查询有关肥皂的资料⑵对收集的各方面的资料进行分析⑶去超市询问肥皂销售情况⑷设计问卷 ,并于双修日或节假日进行问卷调查⑸对个别品牌的肥皂洁净能力进行实验归纳分析⑹简单地进行归纳和整理 ,初步总结,形成文字材料⑺总结实验成果 ,撰写实验报告和论文⑻整理成电子稿二、收集资料时间：2006.112007.03肥皂的发展史肥皂的去污原理肥皂的制造工艺会漂的肥皂相关网站：见 （附录二）

三、社会调查时间：2007.01.14地点：吴山广场（妇女,少年,老人等）对肥皂的了解程度调查人数： 112人次问卷及回答：见 （附录三）四、实验操作时间：2007.03.09地点：杭州第十中学化学实验室操作：见正文五、归纳整理时间：2007.03.31六、总结成果，撰写论文时间： 2007.04.02七、综合整理汇报时间： 2007.04.地点：杭州第十中学过程：写出了此实验报告，在全年级进行了汇报八、整理成电子稿时间：2007.04.28附录二:查阅资料的网站：/info/shownews.asp?newsid=145220&page=0timer.ch/FEIZAO.html/information/info.asp?ID=205/Article/shenghuocs/7998.html/blog/cns!c991ec304871de58!1486.entry:调查问卷TOC\o"1-5"\h\z1、您一般用以下哪些牌子的肥皂 ?A、舒肤佳 (64)B、玉兰油 (40)C、倩碧(8)D、立 白(32)E、露得清(4) F、多 芬(8)G、雕牌透明皂 (16)H、安利(48)I、碧浪(4)2、您对肥皂了解多少 ?A、不答 (48) B、了解一点 (48) C、不了解 (8)D、了解(8)3、您认为肥皂都是碱性的吗 ?A、是 (104) B、不是 (8)4、您是用肥皂洗澡的多还是用沐浴露 ?A、肥皂 (36) B、沐浴露 (68)C、都用(8)5、您认为肥皂没有洗衣粉或洗衣液的效果好 ?A、是 (64)B、不是 (28) C、不清楚 (20)6、肥皂都是固体吗？A、是 (60) B、不是 (44) C、不知道 (8)7、您认为肥皂有腐蚀性吗？A、是 (88) B、不是 (20) C、不清楚 (4)8、有肥皂洗完衣服后手会变的粗糙吗？A、是 (88)B、否(24)C、不一定 (4)表一：肥皂品牌的使用情况 （共计调查 112人）表二：对肥皂的基本认识情况 （共计调查 112人）你认为肥皂大都是碱性的吗？不答不了解了解一点了解488488您洗澡用的是肥皂还是沐浴露？肥皂沐浴露都用36688你认为肥皂大都是碱性的吗？是否1048您认为肥皂没有洗衣粉或洗衣液的效果好是否说不准642820肥皂都是固体吗？是否不知道60448肥皂有腐蚀性吗？是否不一定88204有肥皂洗完衣服后手会变的粗糙吗？是否看情况84244附录四:组织“课题研究”的操作程序（一）第一阶段： 备课组集体讨论内容：⑴课题研究的方向、方法、时间安排；⑵班级、年级交流的时间、地点、方法；⑶如何指导学生操作，交流以往工作中的经验、教训等。第二阶段： 动员、准备内容：⑴任课教师进行班级动员；⑵学生自组研究性学习小组；⑶小组讨论确定研究课题；⑷填写《“课题研究”申报表》第三阶段： 操作实施内容：⑴前期准备 ⑵资料搜集⑶制定计划 ⑷具体操作⑸整理材料 ⑹完成报告第四阶段： 班级、年级交流演示内容：⑴班级交流演示（ a）由任课教师、课代表、部分学生代表组成评选小组（ b）各班推选 1 ～ 2 组参加年级交流演示⑵年级交流演示（ a）由任课教师组成评选小组（ b）年级推选 1 ～ 2 组参加学校交流演示

:组织“课题研究”的操作程序（二）研究步骤完成时间操作方法1.前期准备06.11.02根据个人的兴趣爱好、知识储备、研究条件等因素确定研究方向，组合《课题研究》学习小组 （不超出 4人），确定负责人， 填写“课题研究”申报表2.资料搜集06.11-07.03（四个月）收集相关图书、报刊、杂志、网页、实物、影视材料等3.制定计划06.11.08（一周）小组讨论确定研究方式、步骤、计划、分工、预期成果形式等；第一次交流4.具体操作07.01-07.03（二个月）分工协作，按照计划进行研究，联系、调查、动手实验、制作仪器等等，收集文字、表格、图片、实物、影视等相关材料5.整理材料07.03.31（一周）集体讨论、分析、整理、研究收集的有关材料、数据，确定研究成果形式、大致版块、内容等6.完成报告2007.04（三周）总结研究结果， 完成调研报告或实验报告、论文、模型制作、演示文稿、网页等。

:开题报告杭十中“研究性学习”课题研究方案课题探究各种肥皂的洗涤效果班级高一 (2)班 课题组长 葛琳 指导老师 陈敏课题组成员葛琳 谢颖 蔡婉莹 杜玮研究背景目前市场内有大量不同品牌的肥皂、洗涤剂。如何选择洗涤效果好的产品？怎样的产品最受消费者欢迎？我们将对市场上肥皂的需求做调查，并探讨、了解肥皂的去污原理。研究目的探讨肥皂的最佳洗涤效果研究条件分析问卷调查 上网调查 做相关化学实验研究分工葛琳：整理资料、整理数据、总结过程蔡婉莹：制作问卷、制作 PPT谢颖：上网查找资料、实施问卷调查杜玮：整理数据、制作统计图表小组：具体操作实验预期成果初步了解肥皂去污原理，了解百姓对于肥皂的消费情况。:肥皂的生产工艺流程精炼：除去油脂中的杂质。常用精练过程包括脱胶、碱炼（脱碱）脱色。脱胶是除去油脂中耐磷脂等胶质，用水将磷脂等胶质水化，然后沉淀析出的水化法或用浓硫酸使磷脂和类似的杂质炭化，沉淀的酸炼法。碱炼的主要作用在于除去油脂中的游离脂肪酸， 但由于生成絮状皂，吸附而去除了油脂中的色素和杂质。皂化：油脂精炼后与碱进行皂化反应。 沸煮法是主要的皂化方法， 皂锅呈圆柱形或方形。除配有油脂、碱液、 水、盐水等的输送管道外还装有直接蒸汽或蒸汽盘管，以通入蒸汽并搅匀皂料。 锅底呈锥形， 下有放料管可以放入摇头管排料后剩下的残液。 油脂和烧碱在皂锅内煮沸至皂化率达 95%左右，皂料呈均匀的闭合状态时停止皂化操作。盐析：在闭合的皂料中，加食盐或饱和食盐水，使肥皂与稀甘油分离。使肥皂析出的最低浓度称为盐析极限浓度。 闭合的皂胶盐析后， 上层的肥皂中做皂胶； 下层带盐的甘油水从皂锅底部排出，以回收甘油。洗涤：分出废液后，加入至蒸汽煮沸皂粒，使之由析出状态成为均匀皂胶，洗出残留的甘油，色素及杂质。碱析：为使皂粒内残留的油脂完全皂化，经碱析进一步洗出皂料内的甘油、食盐、色素及杂质。碱析水完全析出的最低的碱的浓度称为碱析水极限浓度。整理：调整碱析后皂粒内电解质及脂肪酸含量，减少杂质，改善色泽，获得最大的出皂率和质量合格的皂基。 整理时要加入适量电解质 （如烧碱、 食盐），调整到足以使皂料析开成上下两个皂相，上层为纯净的皂基，下层为皂脚。皂脚色泽深，杂质多，一般在下一锅碱析时重复利用。成型:皂基冷凝成大块皂块，然后切成皂坯，经打印，干燥成洗衣皂、香皂等产品。特别感悟——一个小故事留给我们的启发会漂的肥皂1879年以前，美国宝洁（ P&G）公司最主要的收入来自蜡烛，但是自从爱迪生发明了电灯后，蜡烛的需求量大大减少， 公司的营业额锐减，面临着破产的危机。于是公司推出了新产品———白肥皂，但当时肥皂厂很多，竞争非常激烈，宝洁无法赢得客户，一筹莫展。正在前途日渐渺茫的时候， 一件意外的事情发生了。 在辛辛那提的一个车间里， 有个粗心的员工午休前忘了关掉肥皂原料合成搅拌器， 等他吃完饭回来时， 发现配料中混进了过多的空气，做出的肥皂个个都膨胀起来，颜色也由纯白变成了乳白。