关于化学与洗涤剂论文
摘要：化学与我们的生活息息相关，现代生活离不开化学。随着生活水平的提高，人们对于美与洁净的要求也越来越高，不管是个人形象，衣着卫生，还是使用的饮食餐具，都很注重卫生方面的问题。几乎所有人都要求有更加洁白的衣着，更加干净的餐具、杯具等等。因此对洗涤剂的要求也随之提高了，这样化学工作者也有了更高的挑战。随着科学技术水平的不断提高，洗涤剂的种类越来越多，洗涤效果也越来越好。本文主要从洗涤剂种类的大致发展情况，以及洗涤剂的洗涤原理与过程进行论述。
关键字：化学与生活 化学与洗涤剂 洗涤剂的种类 草木灰 肥皂 洗涤原理
去污过程化学是研究物质的性质、组成、结构、变化和应用的一门科学。化学是与生活联系极为密切的学科之一，随着化学的发展，生活中一些奥秘也逐渐被揭示。就化学对人类的日常生活的影响而言，化学用品无处不在，可以说是与我们形影不离。我所选修的这门课程是《现代生活与化学》，主要讲述的内容是：化学与日用品、化学与美容、化学与食品、化学与材料、化学与医学。而在本文中将着重介绍化学与日用品中的“洗涤剂”。
一、洗涤剂的发展历程
人们最早使用的去污物质有草木灰、天然碱、皂荚果、木槿花、无患子，其中草木灰和天然碱主要用来洗衣物，草木灰的主要成分是碳酸钾，是碱性物质，可除油污；木槿花在水中揉搓得到的粘稠汁液，可用来洗头发、洗手；无患子具有抑菌、去屑、防脱、滋润皮肤的作用，洗脸可清除面部的油脂，并能收敛毛孔。但这些物质并不能多用，过度使用会对皮肤造成伤害。随着时代的发展，人们智力的开发，草木灰逐渐被其他洗涤物质取代。
人们最早使用的洗涤剂是肥皂，随着有机合成表面活性剂的开发成功，合成洗涤剂逐渐步入人们的生活中。50年代四聚丙烯的大量生产，促进了合成洗涤剂在全世界的高速发展。1953年美国合成洗涤剂的产量首次超过了肥皂。作为合成洗涤剂主要产品之一，液体洗涤剂出现于20世纪40年代末。当时推出的商用液体洗涤剂是手洗餐具洗涤剂，表面活性剂以烷基聚氧乙烯醚为主，产品为中泡。1985年，重垢液体洗涤剂含磷较少甚至不含磷，70年代起各国对洗涤剂的限磷或禁磷使液体洗涤剂得到了较快的发展和普及。80年代液体洗涤剂的形式、功能、结构上都有了新的变化，成为洗涤剂产量中仅次于粉状的重要品种。从洗涤剂的品种来看，液体产品品种远多于固体产品。与固体洗涤剂相比，液体洗涤剂相比，液体洗涤剂使用前无需溶解，具有使用方便、溶解（分散）速度快，低温洗涤性能耗的优点。同时，还具有配方灵活、制造工艺简单、设备投资少、节省能源、加工成本低、包装漂亮的优点，越来越受到消费者的欢迎。
二、洗涤剂的种类
（一）碱剂
古时人们除了用清水去除衣物上的泥沙外，还使用草木灰去除衣服上的油性污垢。草木灰是燃烧木头、
柴火后剩余的炭灰，其主要成分是碳酸钾，其钾元素的含量可达11.7%。
碳酸钾的分子式：K2CO3
碳酸钾的物理和化学特性：白色粉末状或细颗粒状结晶。易溶于水，水溶液呈碱性，不溶于乙醇和醚。有很强的吸湿性，易结块。长期与空气接触，易吸收二氧化碳而生成碳酸氢钾。
碳酸钾的去污原理和去污过程：碳酸钾溶于水后呈碱性，与衣物上的污垢发生反应后，使其更易洗下。 另一种碱剂是天然矿物碳酸钠，又称纯碱。在降雨量较少的干旱或沙漠地区的湖泊中含有这种物质。在肥皂被广泛使用前，纯碱和小苏打草药是家庭中主要的清洁剂，但它们的去污能力比较差，并且碳酸钠的碱性太强，不适合对羊毛和丝绸进行洗涤。
碳酸钠分子式：Na2CO3
碳酸钠的去污原理与去污过程：纯碱水解后呈碱性，碱液与油污发生皂化反应，生成溶于水的高级脂肪酸钠，去油污。
随着合成洗涤剂被广泛使用，家庭洗衣已经不单独使用碱剂作洗涤剂了，但是碱剂仍然是生活中不可或缺的重要的助洗剂。
（二）肥皂
肥皂是人类创造出来的'最古老的的化学制品之一。关于肥皂的起源有多种说法，其中一种传说是，古罗马在祭神的圣坛上奉献的生兽肉烧烤时，肉中的脂肪滴落到下边灼热的草木灰中形成了肥皂，被当时缺乏科学知识的人认为是“有魔法的土”并用于洗涤。中世纪在地中海沿岸许多城市已小规模生产肥皂。16世纪法国马赛已成为制皂业中心，至今还有马赛皂的提法。
目前家庭中使用的肥皂是动植物油与氢氧化钠发生皂化反应得到的高碳脂肪酸钠盐的混合物。即油脂和氢氧化钠反应生成肥皂和甘油。它们发生反应的化学方程式如下（即皂化反应）：
（C17H35COO）3C3H5＋3NaOH→3C17H35COONa ＋ 3C3H5（OH）3
（硬脂酸甘油酯）（氢氧化钠）（硬脂酸钠） （丙三醇）
从生成的产品混合物中提取出肥皂的方法：利用盐析的方法，即在皂化形成的产品混合物中加入食盐，利用密度的差别使水溶性杂质溶于食盐水中而与甘油及肥皂分离，提高了肥皂的纯度，也可将有用的化工原料甘油回收，肥皂固化成型干燥后使用更方便。
肥皂的洗涤性能：由于肥皂的主要成分是硬脂酸钠，而硬脂酸钠又是由强碱弱酸反应生成的盐，在水中呈弱碱性，它的水溶液pH值在10左右。肥皂中含有游离碱较多时会损害羊毛和丝织物。而在酸性溶液中，肥皂会形成不溶性脂肪酸从溶液中分离出来使肥皂的洗涤能力减弱，所以肥皂不宜在酸性介质中使用。在硬水中，肥皂形成钙皂后不仅洗涤去污力降低，而且生成的钙皂不溶于水，附着在被清洗的衣物表面很难被清除。因此肥皂洗衣物时要配合钙皂分散剂使用。肥皂对衣物的清洗力不如合成洗涤剂，而且有时用肥皂清洗过的衣服会泛黄。这是因为残留在衣物上的肥皂中含有的不饱和酸成分，在空气中发生氧化所引起的现象。
肥皂的去污原理和去污过程：皂化反应已在上述列出，由于肥皂分子端的基团迥异，所以就形成了一头亲油、一头亲水的“两头蛇”结构，从而也就显现出“两头忙”（指亲油的烃基一端易插入油污中，亲水的羧基一端易插入水中）的性质。正是由于肥皂具有这种性质，才能把衣物上的油渍除去，并将其分散成许多细小的珠粒，最终将衣物洗涤干净。其他的洗衣粉和洗涤剂的去污原理与肥皂相类似，不同之处在于，肥皂分子结构中的亲水部分对钙、镁离子非常敏感，只要遇到就会生成不溶性的“皂垢”沉淀，从而丧失了去污能力，生活中井水中是含有较多的钙、镁离子的硬水，在用肥皂洗涤衣物时，最好不要用井水。
在日常生活中，我们感觉用热水比用冷水的清洗效果好，这是有道理的，其原因有两点：（1）水经加热特别是煮开后，可降低水的硬度。（2）因为加热可促进化学反应，从而使肥皂能比较快地扫荡油污，提高洗涤效果。还有一种现象是，向肥皂液中加入酸性物质会使肥皂失效，这也有两个原因：（1）肥皂本身是属于碱性洗涤剂，加酸会影响肥皂的水解，使肥皂分子难以发挥两头忙的洗涤功能；（2）肥皂液本身已形成胶体，而胶体遇到酸性等电解质便会发生凝聚，从而使泡沫全失，功能丧尽。因此，欲使肥皂充分发挥其洗涤功能，就不能与酸性物质混在一起。
（三）合成洗涤剂
合成洗涤剂是由表面活性剂（如烷基苯磺酸钠、脂肪醇硫酸钠）和各种助剂（如三聚磷酸钠）、辅助剂配制而成的一种洗涤用品。
分类 合成洗涤剂主要按产品的外观形态和用途分类。 按产品外观形态分为固体、液体洗涤剂。固体洗涤剂产量最大，习惯上称为洗衣粉，包括细粉颗粒状和空心颗粒状等，也有制成块状的；液体洗涤剂近年发展较快。还有介于二者之间的膏状洗涤剂，也称洗衣膏。
按产品用途分为民用和工业用洗涤剂。民用洗涤剂是指家庭日常生活中所用的洗涤剂，如洗涤衣物、盥洗人体及厨房用洗涤剂等；工业用洗涤剂则主要是指工业生产中所用的洗涤剂，如纺织工业用洗涤剂和机械工业用的清洗剂等。
此外，还可按表面活性剂被微生物降解程度分为硬性洗涤剂和软性洗涤剂；按泡沫高低分为高泡型、抑泡型、低泡型和无泡型洗涤剂；按表面活性剂种类多少分为单一型和复配型洗涤剂。
合成洗涤剂的主要成分：表面活性剂
合成洗涤剂的去污原理与去污过程：作为合成洗涤剂中的有效成分，表面活性剂是一类有亲水基和亲油基组成的有机化合物。一般有阴离子型表面活性剂（如，脂肪醇硫酸酯钠）、阳离子型表面活性剂（如烷基三甲基氯化铵）、两性表面活性剂（如甜菜碱型表面活性剂）和非离子型表面活性剂（如脂肪族高级醇聚氧乙烯加成物）的区分。在洗涤时，亲油部分深入油污的内部，而亲水部分裸露在水介质中。通过一定的机械力使污垢分解脱落，从而达到洗涤的效果。去污原理原理：表面活性剂分子在溶液表面时，由于极性的差别，其亲水基团进入水中,亲油基团朝向空气。
综上所述，洗涤剂的发展经历了一段相当长的时间，随着科技的发展，洗涤剂的去污能力越来越强。也随着人们生活水平的提高，对于洗涤剂的去污过程和去污原理有了很好的掌握。化学清洗技术将向环保型、功能型、精细化、集成化的方向发展。希望在不久的将来，人们能够用上去污能力更强、更加环保的洗涤剂。
参考文献:
1.《化学与生活》 齐立权 辽大出版社
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