化学与日常用品课件.ppt
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1、关于化学与日常用品现在学习的是第1页,共156页u1、物质是怎样产生的?、物质是怎样产生的?u2、能量来源?、能量来源?思考思考现在学习的是第2页,共156页物质的形成物质的形成(宇宙的形成)(宇宙的形成)q大爆炸理论大爆炸理论q星云说星云说现在学习的是第3页,共156页ut=0,Tut=1043S,T1032Kut=1010S,T1015Kut=5S,T61010K:开始产生开始产生H核,并聚变核,并聚变为为He等各种元素。等各种元素。ut=50万年,大部分能量均转变为物质。万年,大部分能量均转变为物质。q大爆炸理论大爆炸理论质点质点膨胀爆炸,形成物质膨胀爆炸,形成物质q资料查阅:星云说?资
2、料查阅:星云说?现在学习的是第4页,共156页洗、护用品洗、护用品现在学习的是第5页,共156页一、一、表面活性剂表面活性剂u1.1.皂化反应皂化反应:肥皂是高级脂肪酸的肥皂是高级脂肪酸的钠钠盐盐。动动植物油脂的高级脂肪酸与植物油脂的高级脂肪酸与 NaOHNaOH共热共热,就生成就生成肥皂肥皂,即,即油脂的碱性水解反应油脂的碱性水解反应。u2.2.结结构构:一一端端是是有有长长短短链链组组成成 ,它它与与油油具具有有亲亲和和性性 ,即即亲亲油油基基(或或疏疏水水基基);另另一一端端则则是是由由易易溶溶于于水水或或被被水水湿湿润润的的原原子子团团组组成成,与与水水亲亲和和性性好好即即亲水基亲水基
3、。亲油基亲油基亲水基亲水基表面活性剂:表面活性剂:含有亲水基和亲油基的物质,又叫乳化剂。含有亲水基和亲油基的物质,又叫乳化剂。现在学习的是第6页,共156页u(1)阴离子型阴离子型:其其溶于水后溶于水后,亲水基团为带有负电的原亲水基团为带有负电的原子团。子团。如如肥皂肥皂:三硬脂酸甘油三硬脂酸甘油酯,酯,洗衣粉洗衣粉:烷基苯磺酸烷基苯磺酸钠钠。u(2)阳离子型:阳离子型:其溶于水后,亲水基团为带有正电的原子团。其溶于水后,亲水基团为带有正电的原子团。如如织物柔软整理剂织物柔软整理剂:索罗明:索罗明A;餐具液状洗涤剂及洗发餐具液状洗涤剂及洗发香波的胺氧化剂香波的胺氧化剂(RN(CH3)20)。u
4、(3)非离子型:非离子型:其在水中不会解离也不带电荷。如其在水中不会解离也不带电荷。如多元醇多元醇。具有优良表具有优良表面活性面活性和和无毒特点,用于无毒特点,用于食品、医药和化妆食品、医药和化妆品工业品工业的乳化剂,如乳化剂的乳化剂,如乳化剂S60。3.表面活性剂表面活性剂分类分类现在学习的是第7页,共156页u由由阴阴阳阳离离子子组组成成,在在酸酸性性液液中中呈呈阳阳离离子子,在在碱碱性性液液中中呈呈阴阴离离子子,在在中中性性溶溶液液中中呈呈非非离离子子。产产量量最最大大是是咪咪唾唾琳琳系系两两性性表表面面活活性性剂剂,是是良良好的好的润湿剂、洗涤剂和抗静电剂。润湿剂、洗涤剂和抗静电剂。(
5、4)两性类两性类u洗涤剂洗涤剂:大多为阴离子和非离子型的表面活性剂,大多为阴离子和非离子型的表面活性剂,不能与含阳离子表面活性剂的产品混用不能与含阳离子表面活性剂的产品混用。现在学习的是第8页,共156页4.应用应用表面活性剂溶于水中,能明显降低水同其他界面或表面活性剂溶于水中,能明显降低水同其他界面或表面的张力表面的张力。(1)润湿和渗透作用润湿和渗透作用:黏黏附润湿附润湿和和不润湿不润湿。如。如树树叶上滚动的水珠叶上滚动的水珠。若在水体中加入表面活性剂促进润若在水体中加入表面活性剂促进润湿。一些表面活性剂的加入也可以促进液体渗透到固体湿。一些表面活性剂的加入也可以促进液体渗透到固体内部,即
6、增加渗透作用内部,即增加渗透作用(杀虫剂、消毒剂常加表面活杀虫剂、消毒剂常加表面活性剂性剂)。现在学习的是第9页,共156页将油和水混合搅拌后,静止分层成两相。若加入表面活性将油和水混合搅拌后,静止分层成两相。若加入表面活性剂后,在分散时,疏水一端溶入油相,亲水一端留在水中,剂后,在分散时,疏水一端溶入油相,亲水一端留在水中,排列成一层保护层,降低了油水界面张力,防止分散了的液排列成一层保护层,降低了油水界面张力,防止分散了的液滴凝聚,保护了乳液稳定性,达到油与水形成乳化液的目的。滴凝聚,保护了乳液稳定性,达到油与水形成乳化液的目的。如如洗涤餐具、衣物和人体消化油脂洗涤餐具、衣物和人体消化油脂
7、(胆汁酸盐胆汁酸盐)的过程。的过程。乳化乳化形式有两种形式有两种:水包袖水包袖(O/W);油包水油包水(W/O)。u如润湿剂、渗透剂广泛应用于纺织印染工业中,如润湿剂、渗透剂广泛应用于纺织印染工业中,使织物使织物润湿,容易染色润湿,容易染色,也可用于农药中,也可用于农药中,增加农药渗透到虫增加农药渗透到虫体内的能力,提高杀虫能力体内的能力,提高杀虫能力。u(2)乳化作用乳化作用现在学习的是第10页,共156页油包水型油包水型水包油型水包油型用于用于霜膏类化妆品,提供皮肤需要的油性和水性成分,使化妆霜膏类化妆品,提供皮肤需要的油性和水性成分,使化妆品在皮肤上有良好的铺展品在皮肤上有良好的铺展性。
8、性。用于农药,可使少量的油性农药用于农药,可使少量的油性农药均匀地分散于大量水中,并均匀地分散于大量水中,并促进农药对生物体润湿附着和渗透促进农药对生物体润湿附着和渗透。用于乳液聚合制造高分子材料,脂肪酸甘油酯用于乳液聚合制造高分子材料,脂肪酸甘油酯(三硬脂酸甘油三硬脂酸甘油酯酯)做食品添加剂。做食品添加剂。现在学习的是第11页,共156页u(4)作作起起泡泡剂剂:对对含含有有表表面面活活性性剂剂的的溶溶液液进进行行机机械械搅搅拌拌,使使空空气气进进入入溶溶液液,被被溶溶液液包包围围,在在水水中中形形成成气气泡泡,此此时时疏疏水水基基伸伸向向气气泡泡内内部部,亲亲水水基基伸伸向向液液相相,水水
9、中中的的这这种种气气泡泡上上浮浮,逸出水面时,形成双分子膜。逸出水面时,形成双分子膜。u如如肥肥皂皂泡泡、泡泡沫沫灭灭火火剂剂中中泡泡沫沫含含水水分分的的冷冷却却作作用用和和泡泡沫沫隔隔离离空空气气的的作作用用,起起到到灭灭火火的的作作用用。非非法法油油条条面面粉粉中中加加洗洗衣衣粉粉。起起泡泡活活性性高高的的有有高高碳碳脂脂肪肪类类阴阴离离子子,非非离离子子和和两两性性表表面面活活性性剂剂。要要减减少少泡泡沫沫,可可加加消消泡泡剂剂(加加入入高高碳碳醇醇、短短、动动植植物物油等油等)。(3)作分散剂:烷基荼磺酸盐类作分散剂:烷基荼磺酸盐类使颜料分散在涂料、油使颜料分散在涂料、油墨及印染工业中
10、。墨及印染工业中。现在学习的是第12页,共156页污污物物放放入入洗洗涤涤剂剂溶溶液液中中,充充分分润润湿湿、渗渗透透,表表面面活活性性剂剂在在固固体体和和污污垢垢上上的的吸吸附附降降低低了了污污垢垢的的附附着着力力,并并将将脱脱落落的的污污垢垢乳乳化,分散于水中,经清水漂洗除去。化,分散于水中,经清水漂洗除去。污垢强烈吸附在固体表面上 表面活性剂在吸附除去污垢的机理(5)洗涤作用洗涤作用现在学习的是第13页,共156页u(6)其他作用:其他作用:抗静电剂,柔软调理剂,抗菌、抗静电剂,柔软调理剂,抗菌、杀菌剂杀菌剂(新洁尔灭新洁尔灭)等。等。现在学习的是第14页,共156页u洗涤剂洗涤剂:主成
11、分是表面活性剂。主成分是表面活性剂。u1、衣服洗涤剂衣服洗涤剂u阴离子型阴离子型(肥皂肥皂:C16H35COONa;洗衣粉洗衣粉:十二皖基苯磺十二皖基苯磺酸酸钠钠)和和非离子型非离子型(烷烷基聚氧乙烯基聚氧乙烯酯酯)。u非离子型洗涤剂不受硬水的影响,有很好的除污力,对非离子型洗涤剂不受硬水的影响,有很好的除污力,对合成纤维有防止再污染作用,常合成纤维有防止再污染作用,常用用做液体洗涤剂做液体洗涤剂。如丝如丝毛洗涤剂毛洗涤剂u洗衣粉洗衣粉(烷烷基苯磺酸基苯磺酸钠钠占占10%30%),),其他辅助成分其他辅助成分为为:u三三聚聚磷磷酸酸纳纳(Na5P3010):占占15%25%,可可降降低低表表面
12、面活活性性剂剂的的用用量量;增增加加去去污污能能力力;可可络络合合高高价价离离子子,使使硬硬水水软软化化;具有吸水功能,防止洗衣粉结块具有吸水功能,防止洗衣粉结块。(一)(一)洗涤剂洗涤剂现在学习的是第15页,共156页u硅硅酸酸钠钠:pH值值缓缓冲冲剂剂,可可使使溶溶液液保保持持碱碱性性状状态态,降降低低洗洗衣液对金属的腐蚀。衣液对金属的腐蚀。u过过氧氧酸酸盐盐:过过棚棚酸酸钠钠或或过过碳碳酸酸钠钠在在热热水水中中遇遇热热分分解解,放放出出氧原子,它具有漂白、消毒作用。氧原子,它具有漂白、消毒作用。u竣竣甲甲基基纤纤维维素素(CMC):可可防防止止脱脱落落的的污污垢垢再再沉沉淀淀于于衣衣物物
13、表面,特别对棉制品效果更好。表面,特别对棉制品效果更好。u其他添加剂其他添加剂:荧光增白剂,如荧光增白剂,如VBL。u加酶洗衣粉加酶洗衣粉:常加常加有有脂肪酶或蛋白酶,脂肪酶或蛋白酶,用用酶将蛋白质酶将蛋白质(奶奶、血血)或脂肪类污垢催化分解,或脂肪类污垢催化分解,使用使用时时水温一般为水温一般为 3040。保证洗衣粉干爽、粒状的外观。保证洗衣粉干爽、粒状的外观。保证洗衣粉干爽、粒状的外观。保证洗衣粉干爽、粒状的外观。但但但但含磷洗涤剂的使用,含磷洗涤剂的使用,含磷洗涤剂的使用,含磷洗涤剂的使用,会会会会造成水体富营养化造成水体富营养化造成水体富营养化造成水体富营养化,水中的水中的水中的水中的
14、各种藻类大量繁殖,导致水中的缺氧,鱼类死亡。即赤潮。各种藻类大量繁殖,导致水中的缺氧,鱼类死亡。即赤潮。各种藻类大量繁殖,导致水中的缺氧,鱼类死亡。即赤潮。各种藻类大量繁殖,导致水中的缺氧,鱼类死亡。即赤潮。u能能不能用不能用70以上的水浸泡、洗涤内衣?以上的水浸泡、洗涤内衣?现在学习的是第16页,共156页肥皂与洗衣粉肥皂与洗衣粉古埃及时发现古埃及时发现牛油、羊脂等与草木灰混合能生成肥皂牛油、羊脂等与草木灰混合能生成肥皂(100g/个个)。因牛油。因牛油的硬脂酸甘油酯,而草木灰中含有碱。的硬脂酸甘油酯,而草木灰中含有碱。将猪油拌和天然碱,反复揉搓将猪油拌和天然碱,反复揉搓挤压,得到跟今天的肥
15、皂差不多的挤压,得到跟今天的肥皂差不多的“猪胰子皂猪胰子皂”。实质是发生了皂化反。实质是发生了皂化反应。应。1815年,法国化学家谢弗罗尔证实。年,法国化学家谢弗罗尔证实。(C17H35COO)3C3H5+3NaOH3C17H35COONa+C3H5(OH)3硬脂酸甘油酯硬脂酸甘油酯肥皂肥皂Soap甘油甘油现在学习的是第17页,共156页肥皂的制造肥皂的制造在大锅里盛着牛油、猪油或者椰子油,然后加进烧碱(氢氧在大锅里盛着牛油、猪油或者椰子油,然后加进烧碱(氢氧化钠或碳酸钠)用火熬煮。油脂和烧碱发生反应,生成肥皂和化钠或碳酸钠)用火熬煮。油脂和烧碱发生反应,生成肥皂和甘油。当熬煮一段时间后,倒进
16、去一些食盐细粉,大锅里便浮甘油。当熬煮一段时间后,倒进去一些食盐细粉,大锅里便浮出厚厚一层粘粘的膏状物。用刮板把它刮到肥皂模型盒里,冷出厚厚一层粘粘的膏状物。用刮板把它刮到肥皂模型盒里,冷却以后就结成一块块的肥皂了。却以后就结成一块块的肥皂了。u药皂:药皂:和一般的肥皂差不多,只是加进了一些消毒剂。和一般的肥皂差不多,只是加进了一些消毒剂。u香皂:香皂:一般是用椰子油和橄榄油制造,并且加进了香料和一般是用椰子油和橄榄油制造,并且加进了香料和着色剂,所以有散发出各种香味和五颜六色的香皂。着色剂,所以有散发出各种香味和五颜六色的香皂。u一般一般洗脸用香皂,洗澡用药皂;洗衣服用洗衣皂。洗脸用香皂,洗
17、澡用药皂;洗衣服用洗衣皂。现在学习的是第18页,共156页C17H35COONaC17H35COO-+Na+C17H35COO:亲油基为亲油基为C17H35,亲水基:,亲水基:COO。用肥皂洗衣服时,。用肥皂洗衣服时,亲油基进入油中,亲水基留在水中,经过揉搓,一起进入水中。亲油基进入油中,亲水基留在水中,经过揉搓,一起进入水中。但因生产肥皂所需的原料油脂和烧碱的供需矛盾,加上用硬水洗衣但因生产肥皂所需的原料油脂和烧碱的供需矛盾,加上用硬水洗衣服,由于服,由于肥皂会与硬水中含有的钙、镁离子结合,生成不溶于水的沉淀肥皂会与硬水中含有的钙、镁离子结合,生成不溶于水的沉淀物物,使衣服变黄、发硬,人们开
18、始寻找肥皂的代替品。,使衣服变黄、发硬,人们开始寻找肥皂的代替品。肥皂是一种洗涤剂和一种表面活性剂,肥皂是一种洗涤剂和一种表面活性剂,在水中离解:在水中离解:现在学习的是第19页,共156页20世纪世纪30年代初,在德国和英国相继出现烷基磺酸钠,接着出年代初,在德国和英国相继出现烷基磺酸钠,接着出现了烷基苯磺酸钠盐。它们的分子中都含有亲油基和亲水基,被用现了烷基苯磺酸钠盐。它们的分子中都含有亲油基和亲水基,被用作家庭洗涤剂。作家庭洗涤剂。CRCH3HCCCCCCSO3-Na+烷基苯磺酸盐烷基苯磺酸盐(ABS)但是但是烷基苯磺酸钠烷基苯磺酸钠(ABS)带有带有CH3支链,细菌不能使它降解支链,细
19、菌不能使它降解,因而在河流中发,因而在河流中发生了生了泡沫问题。泡沫问题。这就需要改用不带支链的直这就需要改用不带支链的直链烷基。链烷基。现在通用的是现在通用的是直链的十二烷基苯磺酸钠直链的十二烷基苯磺酸钠,由煤油、石蜡等作原料制得,由煤油、石蜡等作原料制得,不再使用食不再使用食用油。用油。洗衣粉不能说就是洗涤剂洗衣粉不能说就是洗涤剂。合成洗。合成洗涤剂只占洗衣粉全部重量的涤剂只占洗衣粉全部重量的2530,其余是漂白剂、乳化剂、,其余是漂白剂、乳化剂、荧光增白剂、防腐剂以及酶等等。荧光增白剂、防腐剂以及酶等等。现在学习的是第20页,共156页不怕海水的洗衣粉不怕海水的洗衣粉 u一百多年前,有人
20、偶然发现蓖麻油和硫酸作用后,得到一种一百多年前,有人偶然发现蓖麻油和硫酸作用后,得到一种“土耳其红油土耳其红油”。和肥皂一样,也具有。和肥皂一样,也具有“双重性格双重性格”亲油亲油和亲水。和亲水。u肥皂的缺点:肥皂的缺点:消耗油脂和易产生讨厌的消耗油脂和易产生讨厌的“豆腐渣豆腐渣”(硬水中硬水中钙镁离子和肥皂结合,生成了脂肪酸钙和脂肪酸镁絮状沉)钙镁离子和肥皂结合,生成了脂肪酸钙和脂肪酸镁絮状沉)。如今,。如今,利用炼油副产品和苯、氯气、硫酸、氢氧化钠等为原料,用人利用炼油副产品和苯、氯气、硫酸、氢氧化钠等为原料,用人工方法合成了上百种洗衣粉、洗涤剂、洗净剂等。甚至肥皂的工方法合成了上百种洗衣
21、粉、洗涤剂、洗净剂等。甚至肥皂的原料也改用由炼油副产品氧化得来的脂肪酸了,即原料也改用由炼油副产品氧化得来的脂肪酸了,即“合成肥合成肥皂皂”。现在学习的是第21页,共156页用洗发水和香皂洗头为什么效果不同用洗发水和香皂洗头为什么效果不同?洗发水洗后光滑,好梳理;香皂则会使头发洗发水洗后光滑,好梳理;香皂则会使头发粘在一起。为什么呢粘在一起。为什么呢?u香皂:香皂:主要是一些皂基,比如硬脂酸钠等等,主要是一些皂基,比如硬脂酸钠等等,主要是去污,不含柔顺成分,更没有润滑保湿主要是去污,不含柔顺成分,更没有润滑保湿效果。效果。u洗发水:洗发水:是一些非离子或阳离子表面活性剂,是一些非离子或阳离子表
22、面活性剂,比如脂肪醇醚等,有比如脂肪醇醚等,有柔顺作用柔顺作用;且头发一般带;且头发一般带负电荷,灰尘带正电,阴离子表面活性剂如硬负电荷,灰尘带正电,阴离子表面活性剂如硬脂酸钠正好增强了头发的负电荷,促使头发容脂酸钠正好增强了头发的负电荷,促使头发容易绞粘,相反洗发水不会。易绞粘,相反洗发水不会。现在学习的是第22页,共156页如何使用洗衣粉?如何使用洗衣粉?u洗衣粉的主要成分是烷基苯磺酸钠,具有很好的去污作用,使用洗衣粉的主要成分是烷基苯磺酸钠,具有很好的去污作用,使用又很方便,所以深受人们喜爱。但洗衣粉具有一定毒性,即使少又很方便,所以深受人们喜爱。但洗衣粉具有一定毒性,即使少量的洗衣粉进
23、入体内,也会对人体内多种酶类的活性起到强烈的量的洗衣粉进入体内,也会对人体内多种酶类的活性起到强烈的抑制作用。洗衣粉侵入人体,在血液循环中破坏红细胞的细胞膜,抑制作用。洗衣粉侵入人体,在血液循环中破坏红细胞的细胞膜,发生溶血,侵犯胸腺,使胸腺发生损伤,导致人体抵抗力下降。发生溶血,侵犯胸腺,使胸腺发生损伤,导致人体抵抗力下降。洗衣粉还能引起腹泻、体重下降、脾脏萎缩、肝硬化、使手变粗洗衣粉还能引起腹泻、体重下降、脾脏萎缩、肝硬化、使手变粗等副作用;已被视为污染环境的一大公害等副作用;已被视为污染环境的一大公害,磷在一些发达国家已被禁,磷在一些发达国家已被禁止使用在洗衣粉中,然而我国不少化工厂(特
24、别是一些外资企业)在自己本土止使用在洗衣粉中,然而我国不少化工厂(特别是一些外资企业)在自己本土不能生产有这些有害物质的产品,而在我国,则钻法律不健全、人们环保意识不能生产有这些有害物质的产品,而在我国,则钻法律不健全、人们环保意识不强的空子。不强的空子。u较好的洗衣粉其主要成分有:织物纤维防垢剂、阴离子表面活性剂、较好的洗衣粉其主要成分有:织物纤维防垢剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、水软化剂、污垢悬浮剂、酶、荧光剂及香料等;非离子表面活性剂、水软化剂、污垢悬浮剂、酶、荧光剂及香料等;u较差的洗衣粉:常含有磷、铝、碱等有害成分。表面活性剂在洗衣较差的洗衣粉:常含有磷、铝、碱等有害成分。
25、表面活性剂在洗衣粉中的作用是使洗衣粉有可溶、乳化、浸透、洁净、杀菌、柔化、粉中的作用是使洗衣粉有可溶、乳化、浸透、洁净、杀菌、柔化、起泡、防止衣物静电等功能。起泡、防止衣物静电等功能。现在学习的是第23页,共156页绿色消费提示:绿色消费提示:u1.选购洗衣粉时,尽量选购对水质污染小的洗选购洗衣粉时,尽量选购对水质污染小的洗衣粉。衣粉。u2.不要大手大脚的使用洗衣粉,使洗衣机洗衣不要大手大脚的使用洗衣粉,使洗衣机洗衣服时,要视衣物多少,加适量洗衣粉并对衣物服时,要视衣物多少,加适量洗衣粉并对衣物进行浸泡。进行浸泡。u3.用手洗衣物时,最好用肥皂而不用洗衣粉。用手洗衣物时,最好用肥皂而不用洗衣粉
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