Ndikimi i sapunit në mjedis. Ndikimi i detergjenteve sintetike në mjedis dhe organizmat e gjallë. I. Përmbledhje e literaturës

29.11.2019 Fondacioni

Detergjentët (MW) përbëjnë bazën e të gjitha SMS dhe përcaktojnë vetitë e tyre; Këta janë surfaktantë që formojnë micelë, falë të cilëve tretësirat kanë një detergjentitet. MW ndahen në dy klasa: substanca jonike që shpërndahen në jone në ujë, dhe jo-jonike - që nuk i nënshtrohen shpërbërjes elektrolitike.

MW-të jonike quhen anionike nëse jonet sipërfaqësore aktive mbartin një ngarkesë negative. Kationike, nëse jonet me ngarkesë pozitive sipërfaqësore, dhe amfoterike, ose amfolitike, nëse jonet sipërfaqësore aktive kanë një ngarkesë negative në një mjedis alkalik dhe një pozitive në një mjedis acid. MW-të aktive anionike janë më të përdorurat. Mbi bazën e tyre, merren të gjithë sapunët yndyrorë dhe shumica e SMS-ve. Për prodhimin e sapunëve yndyrorë komercialë, përdoren kryesisht kripërat e natriumit ose kaliumit të acideve yndyrore më të larta, të bëra nga vajrat bimore dhe yndyrat shtazore.

Përfaqësuesit më të rëndësishëm të MW-ve anionike sintetike janë kripërat e acideve sulfonike dhe estereve sulfonike acide (alkilsulfonate, alkilarilsulfonate, alkilsulfate) dhe yndyrat, vajrat dhe acidet yndyrore të sulfonuara. MW të tjera anionike prodhohen në sasi relativisht të vogla. MV joonike, të cilat janë pjesë e disa SMS-ve, zënë vendin e dytë pas atyre anionike për sa i përket prodhimit industrial. Shumica e substancave jojonike janë estere polioksietilen (poliglikoli) të acideve të ndryshme organike,

alkoolet, alkilfenolet dhe alkilnaftolet, derivatet e polioksietilenit të amineve dhe amideve alifatike, merkaptanët etj. Substancat kationike dhe amfoterike përbëjnë vetëm disa % të vëllimit të përgjithshëm të prodhimit MW dhe kanë një rëndësi të kufizuar ekonomike.

Nga substancat kationike më të rëndësishmet janë kripërat e bazave kuaternare të amonit dhe piridiniumit, të cilat kanë efekt baktericid. Molekulat e substancave amfoterike përmbajnë grupe bazike (zakonisht amino grupe) dhe acide (karboksilike, sulfonike ose sulfoeterike).

SMS domosdoshmërisht përmban një sërë substancash ndihmëse që përmirësojnë aftësinë e tyre të larjes. Përbërjet detergjente për larje përfshijnë kripëra alkaline të acideve të dobëta inorganike (karbonat dhe bikarbonat natriumi, silikate natriumi, fosfate).

Në lidhje me ndotjen progresive të mjedisit nga mbeturinat industriale dhe shtëpiake, vëmendje e veçantë i kushtohet zhvillimit të formulimeve të reja të M. s sintetike. i jepen përzgjedhjes së substancave që biologjikisht janë "të buta", d.m.th. dekompozohet lehtësisht nga bakteret në kushte natyrore. Përgatitjet e bazuara në substanca të tilla (për shembull, derivatet e acideve alifatike dhe alkoolet e një strukture lineare) gradualisht po zëvendësojnë përdorimin e M. s. që përmbajnë përbërës biologjikisht "të fortë" - jo të degradueshëm (për shembull, derivate të përbërjeve alkilaromatike të degëzuara. ).

SMS, duke hyrë në mjedisi(rezervuarët), ndërroje ekuilibri acido-bazik. Organizmat ujorë janë përshtatur me një vlerë të caktuar pH. Kur vlera e pH bie në 4.5 - 5.0, një numër i konsiderueshëm i organizmave ujorë që përbëjnë bazën e zinxhirit ushqimor mund të zhduken. Kjo, nga ana tjetër, prek zogjtë, peshqit, zvarranikët dhe gjitarët, të cilët speciet e ngordhura shërbejnë si burim ushqimi. Mbi pH 9.0, uji bëhet gjithashtu i papërshtatshëm për shumicën e organizmave ujorë. Vezët dhe skuqja e peshkut janë veçanërisht të ndjeshme ndaj ndryshimeve të aciditetit.

Ulja e vlerës së pH gjithashtu mund të lehtësojë transferimin e joneve metalike që përmbahen në sedimentet e poshtme në ujë, të cilat, në kushte normale, depozitohen në fund me grimca pezullimi dhe groposen në trashësinë e sedimenteve të poshtme.

Kohët e fundit, fosfatet janë zbuluar gjithnjë e më shumë në mostrat e ujit natyror. Fajtori është një njeri. Ne përdorim pluhura larës që përmbajnë fosfate, të cilat shtohen për të ulur fortësinë e ujit të larjes. Dhe në vendin tonë nuk ka ende një teknologji që lejon pastrimin e ujërave të zeza nga fosfatet në masën e kërkuar. Ujërat e zeza të patrajtuara, pas objekteve të trajtimit, shkrihen në lumenj.

Një nga problemet më urgjente sot është mbrojtja e mjedisit nga ndotjet e ndryshme – mbetjet e prodhimit dhe produktet e mbetjeve njerëzore. Burimet kryesore të ndotjes lidhen drejtpërdrejt me ndërmarrjet e shërbimit familjar, si lavanderitë, duke përdorur detergjentë, ndër të cilët më kryesorët janë detergjentët sintetikë (SMC). Formulimet e SMS moderne janë përzierje komplekse të substancave të ndryshme. Kryesor komponent CMC - substanca organike sipërfaqësore aktive (surfaktantë) me aftësi njomëse, emulsifikuese, peptizuese dhe shkumëzuese. Kombinimi i këtyre vetive përcakton veprimin e tyre të pastrimit. Për të rritur efektin larës të surfaktantëve në përbërjen e sintetikës detergjentët përfshin elektrolite alkaline dhe neutrale, alkilolamide, karboksimetilcelulozë, etj. Shtesa të dobishme janë agjentët zbardhues (kripërat e peroksidit, ndriçuesit optikë).

Ujërat e zeza të lavanderisë që derdhen në kanalizim përmbajnë të gjitha komponimet kimike, të cilat janë pjesë e SMS-ve, si dhe ndotja (grimcat e papastërtive - blozë, ndotës të ndryshëm të vajit mineral dhe yndyrës, fibrat e produkteve të lara që kalojnë gjatë procesit të larjes nga sipërfaqja e pastruar e rrobave). Në varësi të llojit dhe sasisë së kripërave alkaline që bëjnë pjesë në SMS, pH e ujërave të zeza është 7-10 njësi. Kështu, rrjedhjet e rrobave janë komplekse në përbërje, kanë një mjedis alkalik dhe janë kryesisht të kontaminuara me substanca organike, surfaktantë dhe grimca balte.

Disavantazhi i shumicës së CMC-ve është biodisponueshmëria (tretje) e tyre e vështirë në ujërat e zeza nga mikroorganizmat, pasi në fakt ato janë helme për ta. Prandaj, ujërat e zeza që përmbajnë detergjentë sintetikë ndotin shumë trupat ujorë (lumenj, liqene). Hyrja e surfaktantëve në trupat ujorë ndikon negativisht në treguesit organoleptikë (ngjyra, erë, shije) dhe bakteriologjike të ujit. Kjo ndodh jo vetëm për shkak të vetive të substancave të treguara, por kryesisht si rezultat i stabilizimit të përbërjeve të tjera në ujë, gjë që është e mundur për shkak të aftësisë së surfaktantëve për t'u tretur dhe emulsifikuar. Kështu, është e papranueshme të hidhen ujërat e zeza nga lavanderi në trupat ujorë pa trajtim paraprak.

Pajisjet e përdorura për trajtimin e ujërave të zeza nga papastërtitë ndotëse, parimi i funksionimit të të cilave bazohet në metodat tradicionale të trajtimit mekanik dhe fiziko-kimik, shpesh rezulton të jenë të pamjaftueshme për arsye të ndryshme. Prandaj, zhvillimi dhe zbatimi i pajisjeve shumë efikase, si dhe metodat teknologjike, duke lejuar pastrimin e ujërave të zeza në parametrat e kërkuar, është një detyrë urgjente në teknologjinë e trajtimit të ujit. Aktualisht, më racionale dhe e mjaftueshme mënyra efektive pastrimi mund të quhet një kombinim i proceseve elektrokimike dhe të absorbimit.

SMS, duke hyrë në mjedis (rezervuarë), ndryshoni ekuilibrin e tij acid-bazë. Organizmat ujorë janë përshtatur me një vlerë të caktuar pH. Kur vlera e pH bie në 4.5 - 5.0, një numër i konsiderueshëm i organizmave ujorë që përbëjnë bazën e zinxhirit ushqimor mund të zhduken. Kjo, nga ana tjetër, prek zogjtë, peshqit, zvarranikët dhe gjitarët, të cilët speciet e ngordhura shërbejnë si burim ushqimi. Mbi pH 9.0, uji bëhet gjithashtu i papërshtatshëm për shumicën e organizmave ujorë. Vezët dhe skuqja e peshkut janë veçanërisht të ndjeshme ndaj ndryshimeve të aciditetit.

Për mjedisin"

Një nga problemet më urgjente sot është mbrojtja e mjedisit nga ndotjet e ndryshme – mbetjet e prodhimit dhe produktet e mbetjeve njerëzore. Burimet kryesore të ndotjes lidhen drejtpërdrejt me ndërmarrjet e shërbimeve shtëpiake që shkarkojnë përbërjet detergjente sintetike që përmbajnë detergjentët në trupat ujorë. . Jo vetëm ndërmarrjet industriale i dëmtojnë lumenjtë duke hedhur substanca toksike në to. Njerëzit gjithashtu ndotin trupat ujorë me detergjentë sintetikë, për shembull, kur lajnë makinën e tyre me shampo makinash në lumë, lajnë rroba ose lajnë enët. Duke derdhur qoftë edhe një sasi të vogël pluhuri ose detergjenti për larjen e enëve në ujë, ne shkatërrojmë shumë mikroorganizma, alga dhe jovertebrorë. Surfaktantët janë në gjendje të grumbullohen në trup dhe të shkaktojnë ndryshime patologjike të pakthyeshme.

Rëndësia e problemit: Zgjedhja e temës sime të kërkimit ishte për faktin se përdorimi i SMS dhe lëshimi i tyre në trupat ujorë natyrorë po rritet çdo vit. Doja të shihja se si detergjentët sintetikë ndikojnë në jetën e bimëve ujore dhe testimin e bimëve.
Nisur nga kjo, qëllimi i kësaj pune është: Studimi i efektit të detergjenteve sintetikë mbi bimët dhe organizmat e gjallë. Për të arritur këtë qëllim, u vendosën detyrat e mëposhtme:

1. Studioni literaturën për këtë temë.

2. Studioni metodologjinë e kërkimit.

3. Të hetojë eksperimentalisht efektin e detergjenteve sintetikë mbi bimët dhe organizmat e gjallë.

4. Bëni një përfundim.

Pajisjet: Mit për pluhur larës SMS, shampo makinash, lëng për larjen e enëve, enë Petri, mikroskop, rrëshqitës xhami.

Objektet e kërkimit: Elodea canadensis, lakërishtë, organizma njëqelizorë.

Eksperimenti 1. Ndikimi i SMS në bimët ujore. Hulumtimin tim e kam kryer në vjeshtën e vitit 2014 sipas metodave. Përzgjedhja e bimëve ujore u krye në lumin Ashkadar. Organizmat njëqelizorë u rritën në tretësirë sanë 1. Morëm një detergjent sintetik dhe prej tij përgatitëm një tretësirë ujore në raport 100 g. ujë 30 gr. Pluhur ose agjent i lëngshëm 2. Vendosni degëzat elodea në një gotë me ujë lumi dhe tretësirë SMS. Çdo tre ditë shtojmë një pikë të tretësirës së përgatitur. 3. Pas 10 ditësh nxorëm degët e elodeas dhe i krahasuam: dallimet shiheshin me sy të lirë, ngjyra e bimëve ndryshoi dhe mori një ngjyrë gri-jeshile. Eksperimenti u krye në tre përsëritje. 4. Më pas përgatitëm një mikropërgatitje: një gjethe elodea nga një enë me uje i paster dhe zgjidhje SMS.

5. Një nga një, ne ekzaminuam mikropreparatet nën një mikroskop dhe krahasuam gjendjen e qelizave bimore.

Rezultatet.


Kontrolli		Pa ndryshime	Pa ndryshime	Pa ndryshime
Detergjent larës (larje me dorë)	Gjethet janë jeshile, uji nuk është i turbullt	Uji bëhet i gjelbër, gjethet humbasin shkëlqimin e tyre	Uji është i turbullt, gjethet bëhen kafe, në sipërfaqen e ujit formohet një film	Gjethet janë zbardhur plotësisht.
Lëng për larjen e enëve	Gjethet janë jeshile, uji nuk është i turbullt	Gjethet humbasin shkëlqimin e tyre	Uji është i turbullt, gjethet janë kafe	Ujë i turbullt, gjethe të shurdhër
Shampo makinash	Gjethet janë të gjelbërta uji nuk është i turbullt	Pa ndryshime	Uji bëhet gri	Gjethet zbehen pak

Duke bërë eksperimentin, kuptova se efekti më i dëmshëm në bimët ujore bën pluhur larës. Edhe një sasi e vogël e këtij SMS vret kloroplastet në bimë. Duke ekzaminuar gjethet me mikroskop, nuk gjetëm kloroplaste në to. Lëngu për larjen e enëve shkatërron qelizat e gjetheve dhe kërcellin e bimëve. Gjethet e shampos së makinave zbardhen dhe klorofilet vdesin. Prandaj, SMS kanë një efekt negativ në bimët në niveli qelizor, duke shkatërruar muret e qelizave bimore dhe duke shkaktuar ndryshime në citoplazmë.

Eksperimenti nr. 2. Efekti i SMS në testin e bimës. Studimet u kryen sipas metodave të propozuara në "Workshop on Ekology and Environmental Protection", 2003, si dhe në tekstin shkollor për universitetet "Monitorimi i mjedisit", redaktuar, 2005. Farat e lakërishtës janë tregues shumë të ndjeshëm të substancave toksike. Për 10 ditë, sipas metodës, ujitet me zgjidhje SMS dhe futi të gjitha vëzhgimet në një tabelë. Kontrolli i ujitjes me ujë të distiluar. Eksperimentin e bëra për dhjetë ditë, rezultatet u futën në tabelë.

Nga të dhënat në tabelën 1 shihet se: më i favorshmi për rritjen dhe zhvillimin e fidanëve të bimëve provë është substrati c. Detergjenti për larjen e enëve dhe shampo makinash “Fairy”, pasi në këto mostra mbinë 50% e farave të marules dhe pluhuri larës “Myth” rezultoi të ishte një substrat i pafavorshëm, pasi më pak se 50% e farave të marules mbinë në këto mostra. Bazuar në rezultatet e studimit, mund të konkludohet se CMC ndikon në mbirjen e farave të lakërishtës.

Përvoja numër 3.Studimi i efektit të SMS tek banorët e trupave ujorë. Kjo punë u krye në protozoar - krijesat njëqelizore janë të përshtatshme për vëzhgim nën mikroskop dhe janë të rëndësishme për ekosistemin, pasi ato janë lidhja fillestare në zinxhirin ushqimor. 2 pika lëngu me protozoar dhe një pikë ujë të pastër, së cilës iu shtua sasia minimale e CMC e marrë në majë të gjilpërës disektuese, u vendosën në një rrëshqitje xhami. Më pas, një pikë e tretësirës CMC u lidh me një urë të hollë (duke përdorur një gjilpërë disekuese) me njërën nga pikat me protozoar. Pas kësaj, ne vëzhguam sjelljen e protozoarëve në këtë dhe një rënie tjetër (kontrolli), duke vënë në dukje natyrën e ndryshimeve që ndodhin dhe kohën.
Rezultatet e hulumtimit janë paraqitur në skedën.

Vëzhgimet kanë treguar se nën ndikimin edhe të një sasie të vogël SMS, aktiviteti jetësor i mikroorganizmave ndryshon ndjeshëm. Natyra e lëvizjes së më të thjeshtëve bëhet e ndryshme: nga përkthimore ajo kthehet në rrotulluese (në një vend). Pas një kohe, protozoarët vdesin.

konkluzioni: Gjatë studimit u studiua efekti i tretësirave sintetike të detergjentit tek bimët dhe organizmat e gjallë. Objektet e studimit ishin një bimë ujore, lakërishtë dhe organizma njëqelizorë. Si rezultat i studimit, u morën rezultatet e mëposhtme.

Detergjentët sintetikë janë krijuar për të hequr papastërtitë nga materiale të ndryshme dhe sipërfaqet. Ato lehtësojnë shumë punën e amvisave dhe kursejnë kohë.

SMS ka një efekt negativ në bimët ujore në nivel qelizor, duke dëmtuar muret e qelizave dhe duke shkaktuar vdekjen e qelizave.

Edhe sasi të vogla të CMC ndikojnë në rritjen dhe zhvillimin e bimëve dhe shkaktojnë vdekjen e embrioneve.

Si rezultat i eksperimentit, u zbulua se detergjenti për larjen e duarve ka një efekt më të dëmshëm. Më pak i dëmshëm është lëngu për larjen e enëve dhe shampoja e makinave.

Rezultatet e studimit tregojnë se detergjentët sintetikë kanë një efekt të dëmshëm mbi bimët, ata shkatërrojnë qelizat, pengojnë zhvillimin e bimëve dhe mund të shkaktojnë vdekjen e embrioneve në fara. Prandaj, është e nevojshme të kontrollohet rrjedha e SMS në trupat ujorë me ujëra të zeza dhe të parandalohet depërtimi i tretësirave detergjente në tokë dhe drejtpërdrejt në trupat ujorë.

Letërsia.

1., Gushchina për ekologjinë: Tutorial/ ed. . - M.: AO MDS, 1996.- 192s.

2. Monitorimi mjedisor i Ashikhmina. Proc. metodike shtesa / Ed. . - M.: Agar, 2000

3., "Punëtori ekologjike": një manual trajnimi me një sërë kartash udhëzimi. - Shën Petersburg. Krishtlindje+2003.

Faqet e internetit: 1.1 http://www. Volganet. ru/, 2.2 http://www. edc. samara. sq

Synimi: zotërimi i aftësive në mënyrë të pavarur në një kompleks për të zbatuar njohuritë, aftësitë dhe aftësitë, për të kryer transferimin e tyre në kushte të reja të veprimtarive praktike dhe kërkimore

Detyrat:

arsimore: zotërimi i përmbajtjes edukimin mjedisor, kuptimi i së cilës është të kuptosh ligjet natyrore të natyrës dhe korrelacionin e tyre me "ligjet artificiale" të zhvillimit të shoqërisë.

arsimore: zhvillimi i kompetencave kryesore të nxënësve të shkollës në shembullin e përmbajtjes së edukimit mjedisor; zhvillimi i aftësive kërkimore të nxënësve në vlerësimin e gjendjes së komponentëve të ndryshëm të mjedisit.

Edukative: formimi i një sistemi të vlerave themelore (jeta, shëndeti, njerëzit, ruajtja e diversitetit biologjik, trashëgimia kulturore, etj.), Krijimi i kushteve për vetë-realizim krijues dhe vetë-zhvillim të nxënësve.

Rregullatore: organizoni tuajin vendin e punës nën drejtimin e një mësuesi; përcaktoni planin për zbatimin e detyrave në mësim, vlerësoni rezultatin e aktiviteteve të tyre.

Komunikuese: të zhvilluara aftësitë e sjelljes kompetente mjedisore në mjedis, me njerëzit e tjerë, ndërveprim harmonik dhe zhvillim të qëndrueshëm në sistemin “Natyrë – Shoqëri”.

Rezultatet e planifikuara

Njohës: të kuptuarit e studentëve për vlerat e fenomenit të jetës, vlerën e çdo forme të ekzistencës së jetës; vlerat e ekzistencës njerëzore, shëndeti i tij, rëndësia socio-kozmike; formimi i kompetencave kyçe për përmbajtjen e edukimit mjedisor;

Tema: formimi i një stili natyror të sjelljes njerëzore në mjedis, bazuar në njohjen e ligjeve të ndërveprimit njerëzor me mjedisin; zhvillimi i të menduarit ekologjik - duke sugjeruar aftësinë për të vendosur marrëdhënie shkak-pasojë, analiza e sistemit realiteti, modelimi dhe parashikimi i zhvillimit të mjedisit;

Personal: zhvillimi i të menduarit ekologjik - të menduarit probabilist fleksibël, i cili nënkupton aftësinë për të vendosur marrëdhënie shkak-pasojë, analizën e sistemit të realitetit, modelimin dhe parashikimin e zhvillimit të mjedisit; zhvillimi i aftësive kërkimore në vlerësimin dhe analizën sistematike të gjendjes së mjedisit.

Metasubjekt: lidhje me të tilla disiplinat akademike si biologjia, kimia, fizika, gjeografia - do të kontribuojnë në më shumë nivel të lartë zotërimi i aftësive në këtë kurs dhe zbatimi i detyrave të formimit paraprofesional të nxënësve të shkollës.

Lloji i mësimit -- një studim në të cilin eksperimenti shërben si një ndihmë vizuale

Forma- veprimtaritë e nxënësve të orientuara drejt praktikës

Metodat:, pjesërisht kërko, hulumto, nxënësit kryejnë eksperimente.

Përgatitja e solucioneve dhe mostrave model

Turbullira e ujit. Nxënësve u jepen epruveta me ujë me turbullira të ndryshme. Ju mund të përdorni ujë me shtimin e substancave të ndryshme (qumësht, tokë, etj.). Nxënësit duhet të mësojnë se si të përdorin matësin e turbullirës dhe të përcaktojnë indeksin e turbullimit duke përdorur kartën e duhur udhëzuese.

Studimi i nuhatjes. Për përgatitjen e tretësirave përdoren balona konike ose me fund të sheshtë 250 ml. Tretësirat e përgatitura derdhen në epruveta të numëruara deri në gjysmën e lartësisë dhe mbyllen me tapa. Tubat e provës vendosen në rafte.

Ujë me fortësi të përkohshme. Dioksidi i karbonit nga aparati Kipp (ose pajisje tjetër) kalohet në një gotë me ujë gëlqereje derisa të shfaqet një precipitat dhe më pas shpërndahet.

Ujë me fortësi konstante. Në një balonë 250-500 ml me ujë të zier të distiluar ose të pastër, shpërndani 1,0 g.

klorur kalciumi. Nëse mbetet një precipitat, atëherë ai duhet të filtrohet ose të dekantohet (kulloni lëngun nga sedimenti i vendosur).

Uji i ndotur me produkte të naftës (yndyrë). Në 0,5 l të ngrohtë ose ujë i nxehtë derdhni 1 lugë çaji vaj vegjetal, përzieni fuqishëm. Përdoret një zgjidhje me re, e cila mund të ketë një film me vaj. Në mënyrë të ngjashme, ju mund të përgatisni një zgjidhje nga një produkt i vërtetë vaji duke përdorur vaj karburatori të përdorur, vajguri dhe produkte të tjera vaji me paqëndrueshmëri të ulët.

Uji i ndotur me papastërti mekanike. 1 lugë çaji dheu i grimcuar vendoset në 0,5 litra ujë, mbeturinat e ndërtimit, rënie të ngurta atmosferike, etj. Përzierja përzihet fuqishëm. Përdoret një zgjidhje e turbullt që përmban grimca të pezulluara të dukshme për syrin.

Efekti i detergjenteve sintetike (SMC) në bimët e gjelbra ujore.

Objektivat e punës: studimi i efektit të detergjenteve sintetikë në bimët ujore, njohja me metodën e pastrimit të ujit nga SMS.

Informacion. Detergjentët sintetikë (SMC), ndryshe nga sapuni, janë të përshtatshëm për t'u larë në ujë të çdo fortësie. Prandaj, ato janë të përshtatshme për t'u përdorur kur lahet në makinë të brendshme. Përbërja e SMS-ve ndryshon, por pothuajse të gjitha ato përmbajnë surfaktantë të krijuar për të përmirësuar lagështimin, për të hequr ndotësit dhe për t'i mbajtur ato në tretësirë. Përveç surfaktantëve, në përbërjen SMS futen edhe aditivë të ndryshëm - aromatizues, agjentë antistatikë, zbardhues, etj.

Pasi tretësira e larjes ka përpunuar, ajo futet në kanalizimin e qytetit me ujërat e zeza, më pas në impiantin e trajtimit dhe ndonjëherë, pa asnjë pastrim, direkt në tokë ose rezervuar. Hyrja në kanalizim, që përmban SMS, ujëra të zeza ndërlikon punën e objekteve të trajtimit, duke shkaktuar formimin e bollshëm të shkumës. Duke u grumbulluar në llumin e aktivizuar, SMS ka një efekt dëshpërues në zhvillimin e mikroorganizmave. SMS dhe përbërësit e tij janë të dëmshëm për peshqit dhe organizmat e tjerë ujorë. Veçanërisht dëm i madh u bëhet organizmave planktonikë dhe bentikë, të cilët përbëjnë bazën e zinxhirëve ushqimorë në rezervuar. Planktoni vdes kur përmbajtja e surfaktantëve është 1-1,5 mg/l, peshku - 3-5 mg/l.

Pajisjet nga kompleti: hinkë qelqi, mbajtëse e epruvetës, shufër qelqi, epruveta - 2 copë, xhami 50 ml - 2 copë, gota mbulese dhe objektesh, tavolinë karburanti të thatë, mbajtëse epruvetë, filtër letre.

Pajisjet nga zyra: mikroskop, llambë shpirtërore.

Reagentët dhe materialet: Tretësirë SMS, klorur kaliumi ose natriumi, pH test (letër tregues), ujë i pastër, degëza elodea.

A. Efekti i CMC në bimët ujore të gjelbra

1. Vendosni një degëz elodea në një gotë me ujë të pastër dhe një gotë zgjidhje SMS.

2. Pas 20 minutash, përshkruani ndryshimet në të dy pikat e veta: ngjyrën, formën, gjendjen e gjetheve.

3. Përgatitni dy mikropërgatitje të gjethes Elodea: nga një enë me ujë të pastër dhe nga një enë me një tretësirë SMS.

4. Shqyrtoni mikropreparatet një nga një në mikroskop dhe krahasoni gjendjen e qelizave bimore.

Çngjyrosja e gjetheve Elodea në një gotë me zgjidhje SMS në një ditë

Nxirrni një përfundim në lidhje me efektin e SMS në bimën Elodea.

Regjistroni rezultatet e eksperimenteve në një fletore.

Rreth rreziqeve të detergjenteve sintetikë

E rrezikshmemomente " pastër" jeta

Burimet:

Muraviev A.G., Scarecrow N.A., Lavrova V.N. Punëtori ekologjike: Libër mësuesi me një sërë kartash udhëzuese / Ed. Ph.D. A.G. Muraviev. - Shën Petersburg: Krismas +, 2003. - 176 f.: ill.

Pritja e prezantimit

Detergjentët- substanca ose përzierje substancash të përdorura në tretësirat ujore për pastrimin (larjen) e sipërfaqes së lëndëve të ngurta nga kontaminimi.

Detergjentët përfshijnë përzierje shumëkomponente të substancave detergjente sintetike (si sapuni) dhe përbërës të ndryshëm ndihmës (kripëra minerale, aditivë organikë, etj.) - të ashtuquajturat detergjentë sintetikë, të gjitha llojet e sapunit yndyror tregtar, një numër produktesh me origjinë natyrore ( për shembull, saponinat, biliare).

Teoria e veprimit të larjes, e zhvilluar nga Akademiku P.A. Rebinder, konsideron një grup kompleks procesesh të ndryshme.

Sipas kësaj teorie, detergjentet duhet të jenë të larta surfaktantët(surfaktantë), emulsifikues të natyrës hidrofile. Tensioni sipërfaqësor i tretësirës së pastrimit duhet të jetë pothuajse gjysma e asaj të ujit.

surfaktantët

Çfarë është një PAV?

Surfaktantët janë komponime kimike që mund të grumbullohen në sipërfaqen e kontaktit të dy trupave ose dy fazave termodinamike (të quajtura ndërfaqe), dhe duke shkaktuar një ulje të tensionit sipërfaqësor të substancave që formojnë këto faza.

Në sipërfaqen ndërfaqesore, surfaktantët formojnë një shtresë me përqendrim të shtuar - shtresa e adsorbimit.

Struktura e surfaktantit

Në mënyrë rigoroze, shumë substanca në kushte të përshtatshme mund të shfaqin aktivitet sipërfaqësor, d.m.th., të absorbohen nën veprimin e forcave ndërmolekulare në një sipërfaqe të caktuar, duke ulur energjinë e saj të lirë.

Sidoqoftë, vetëm ato substanca zakonisht quhen sipërfaqësore aktive, prania e të cilave në tretësira tashmë në përqendrime shumë të ulëta (të dhjetat dhe të qindtat e një%) çon në një ulje të mprehtë të tensionit sipërfaqësor të substancës së këtyre tretësirave.

Si rregull, substanca të tilla kanë një strukturë molekulare amfifilike.

fjalë difilike mund të përkthehet si "dy të dashuruar" (nga philéo - I love). Ose, për ta thënë në rusisht, molekulat që kanë një afinitet për substanca me natyra të ndryshme mund të quhen amfifilike.

Për shembull, uji dhe vaji vështirë se ndërveprojnë me njëri-tjetrin. Nëse ato përzihen në një enë, atëherë një përzierje e tillë do të shtrembërohet pas një kohe. Uji, sa më i rëndë, do të jetë në fund të rezervuarit, dhe vaji do të mblidhet në pjesën e sipërme të tij.

Molekulat e ujit ndërveprojnë me njëra-tjetrën me ndihmën e forcave orientuese, dhe molekulat e vajit - me ndihmën e forcave të shpërndarjes. Kështu, kur uji dhe vaji takohen, ata tregojnë indiferencë ndaj njëri-tjetrit.

Molekulat e substancave amfifilike përmbajnë njëkohësisht grupe polare (hidrofile) dhe grupe jopolare (hidrofobe).

Shembuj të grupeve polare janë: -OH, -COOH, -NO2, -NH2, -CN, -OSO3, etj. Pjesa jopolare e molekulës zakonisht janë radikale hidrokarbure.

Surfaktantët përfshijnë acidet karboksilike, kripërat e tyre, alkoolet, aminet, acidet sulfonike dhe substanca të tjera.

Shembulli më i zakonshëm i substancave me strukturë amfifile janë sapun- kripërat e natriumit dhe kaliumit të acideve yndyrore më të larta:

CH3 (CH2)n COONa.

Puna e surfaktantëve në detergjentë

Substancat amfifile kanë një cilësi të jashtëzakonshme. Ato janë një lloj "urash", me ndihmën e të cilave bëhet i mundur ndërveprimi i fazave, të cilat më parë "injoronin" njëra-tjetrën.

Veprimi i substancave të tilla manifestohet në sipërfaqen e fazave kontaktuese dhe çon në aktivitetin e vetë substancave të fazave, të cilat deri në këtë moment nuk kanë ndërvepruar.

Për shkak të vetive të tyre, surfaktantët mund të përdoren në formulime detergjente ose stabilizues emulsioni.

Në detergjentët, surfaktantët funksionojnë si më poshtë.

Një molekulë surfaktant është një molekulë amfifilike që përmban grupe polare (hidrofile) dhe grupe jopolare (hidrofobike).

Kështu, me bishtin e tij hidrofobik, ai mund të ndërveprojë me molekulat e ndotjes dhe me ndihmën e grupit të tij polar lidhet me molekulën polare të ujit.

Në të njëjtën kohë, molekulat surfaktant futen në shtresën sipërfaqësore të ndotjes dhe zvogëlojnë forcat e tërheqjes së ndërsjellë midis molekulave të ndotjes.

Me fjalë të tjera, molekulat surfaktant absorbohen pozitivisht në shtresën sipërfaqësore të ndotjes dhe zvogëlojnë tensionin sipërfaqësor të fazave ndërvepruese. Kjo, nga ana tjetër, lehtëson mundësinë e ndarjes së pjesëve individuale të ndotjes nga masa e saj kryesore. Pjesët e shkëputura të ndotjes merren nga uji.

Fazat e larjes

Veprim detergjent- një grup procesesh fizike dhe kimike që çojnë në pastrimin e sipërfaqes së lëndëve të ngurta nga ndotja.

Sipas ideve të P. A. Rebinder, kompleksi i "veprimit të larjes" përfshin:

lagja,
emulsifikimi, dhe
stabilizimi.

duke u lagur

Lagja është faza e parë e veprimit të larjes.

Në hyrjen e njomjes, lagështia e sipërfaqes së ngurtë të pastruar rritet nga lëngu larës.

Lagshmëria është një karakteristikë e ndërveprimit të molekulave të lëngshme me molekulat e ngurta (për shembull, ndotja).

duke u lagur do të ndodhë nëse forca e tërheqjes ndërmjet molekulave të lëngut dhe molekulave të lëndës së ngurtë është më e madhe se forca e ngjashme ndërmjet vetë molekulave të lëngut.

Në këtë rast, lëngu do të përhapet në sipërfaqe, duke e mbuluar atë. Në këtë rast themi se trupi i ngurtë i lagur lëngshme.

Nëse tërheqja ndërmjet vetë molekulave të lëngshme është më e madhe se ndërmjet molekulave të këtij lëngu dhe molekulave të një trupi të ngurtë, atëherë lagja nuk do të ndodhë. Lëngu do të rrokulliset nga sipërfaqja e trupit. Thënia "si uji nga shpina e rosës" është pikërisht në këtë temë.

Ndotësit janë shumë shpesh me natyrë vajore (hidrofobike) dhe për këtë arsye nuk lagen nga uji. Por shtimi i një surfaktanti në ujë zvogëlon tensionin sipërfaqësor të ujit dhe rrit aftësinë e tij të njomjes.

Kështu, duke shtuar një surfaktant në ujë, ndodh ndërveprimi i molekulave të tretësirës së detergjentit dhe molekulave të ndotjes.

Gjatë lagështimit, ndarja e grimcave të mëdha të ndotjes në pjesë më të vogla ( dispersion) dhe ndarjen e këtyre grimcave nga sipërfaqja që do të pastrohet.

Duke hyrë në tretësirën e detergjentit, grimcat e ndotjes vazhdojnë të shpërbëhen në formacione edhe më të vogla. Ky proces bluarje quhet peptizimi. Kështu, ndotja kalon në fazën e shpërndarë.

emulsifikimi

Grimcat e papastërtive që kanë kaluar në tretësirën e larjes emulsifikuar, d.m.th. të veshura me molekula surfaktant. Si rezultat i mbështjelljes, formohen të ashtuquajturat micela.

Micelles(zvogëlimi nga latinishtja mika - grimcë, kokërr) - grimca në sisteme koloidale, të përbëra nga një bërthamë shumë e vogël e pazgjidhshme në një mjedis të caktuar, të rrethuar nga një guaskë stabilizuese e joneve të përthithura dhe molekulave tretës.

Nëse bërthama e micelës është një grimcë e një natyre yndyrore (hidrofobike), atëherë molekulat e surfaktantit amfifilë që e rrethojnë do të orientohen si më poshtë: skajet hidrokarbure (hidrofobike) të molekulave të surfaktantit do të përballen me grimcën e ndotjes, dhe polare (hidrofile) pjesët do të jenë të orientuara nga jashtë, d.m.th. mund të ndërveprojë me molekulat e ujit. Si rezultat, do të jetë e mundur të shpërndahen micelat e formuara në mjedisin ujor të tretësit. Ky proces tretjeje quhet tretje.

tretjeështë shpërbërja koloidale që ndodh nëpërmjet formimit të micelave koloidale. Bëhet e mundur vetëm për shkak të pranisë së molekulave të surfaktantit amfifilë në tretësirë. Fillimisht, grimcat e tretura të ndotjes nuk kishin prirje për tretësin dhe nuk mund të treten në të.

Kur gazi (në jetën e përditshme - ajri) hyn në solucione surfaktantësh, formohet shkumë. Shkuma është një sistem heterogjen (gaz në lëng) në të cilin flluskat e gazit ndahen nga shtresa të lëngshme. Grimcat e ndotjes mund të vendosen midis flluskave të ajrit dhe sillen në sipërfaqen e tretësirës.

Stabilizimi

Në procesin e larjes vërehen dy dukuri në të njëjtën kohë dhe konkretisht: ndarja e ndotjes nga sipërfaqja që duam të pastrojmë dhe ridepozitimi i saj në këtë sipërfaqe. Prandaj, është e rëndësishme që detergjenti jo vetëm të largojë në mënyrë efektive ndotësit nga sipërfaqet si pëlhurat, por edhe t'i mbajë ato në tretësirë për të parandaluar ridepozitimin e tyre.

Kjo është, detergjenti duhet të ketë efekt stabilizues, duke parandaluar ridepozitimin e ndotësve në sipërfaqen e larë.

Kjo e bën të nevojshme futjen e koloideve të veçanta mbrojtëse në përbërjen e detergjenteve, në veçanti, karboksimetilcelulozës, sulfatit të celulozës, derivateve të niseshtës, etansulfonatit të celulozës, etj.

Këto substanca stabilizojnë ndotësit në formën e një faze shumë të shpërndarë - pikat më të vogla ose grimcat e ngurta të shpërndara në mënyrë të barabartë në tretësirën e pastrimit.

Klasifikimi i detergjenteve

Detergjentët, si surfaktantët, ndahen në dy klasa kryesore:

substancat jonike që shpërbëhen në jone në ujë, dhe
jo-jonike - nuk i nënshtrohet disociimit elektrolitik

Detergjentë jonikë

Detergjentët jonikë, nga ana tjetër, mund të jenë:

anionike, nëse jonet aktive sipërfaqësore mbartin një ngarkesë negative,
kationike nëse jonet me ngarkesë pozitive janë aktive sipërfaqësore dhe
amfoterike ose amfolitike, nëse jonet sipërfaqësore aktive kanë një ngarkesë negative në një mjedis alkalik dhe një ngarkesë pozitive në një mjedis acid.

Detergjentë anionikë mori përdorimin më të gjerë. Të gjithë sapunët yndyrorë dhe shumica e detergjenteve sintetikë bazohen në to.

Për prodhimin e sapunëve yndyrorë komercialë, përdoren kryesisht kripërat e natriumit ose kaliumit të acideve yndyrore më të larta, të bëra nga vajrat bimore dhe yndyrat shtazore.

Përfaqësuesit më të rëndësishëm të detergjenteve anionike sintetike janë kripërat e acideve sulfonike dhe estereve sulfonike acide (alkilsulfonate, alkilarilsulfonate, alkil sulfate) dhe yndyrat, vajrat dhe acidet yndyrore të sulfonuara.

Detergjentë të tjerë anionikë janë në dispozicion në sasi relativisht të vogla.

Substancat kationike dhe amfoterike përbëjnë vetëm disa për qind të prodhimit të përgjithshëm të detergjenteve dhe kanë një rëndësi të kufizuar ekonomike.

Nga substancat kationike më të rëndësishmet janë kripërat e bazave kuaternare të amonit dhe piridiniumit, të cilat kanë efekt baktericid.

Molekulat e substancave amfoterike përmbajnë grupe bazike (zakonisht amino grupe) dhe acide (karboksilike, sulfonike ose sulfoeterike).

Detergjentë jojonikë

Detergjentët jojonikë, të cilët bëjnë pjesë në disa detergjentë, zënë vendin e dytë pas atyre anionikë për sa i përket prodhimit industrial.

Shumica e substancave jojonike janë esteret e polioksietilenit (poliglikolit) të acideve të ndryshme organike, alkoolet, alkilfenolet dhe alkilnaftolet, derivatet e polioksietilenit të amineve dhe amideve alifatike, merkaptanet, etj.

Substancat në detergjentë.

Detergjentët sintetikë përmbajnë domosdoshmërisht një numër eksipientësh që përmirësojnë aftësinë e tyre të larjes.

Përbërjet e detergjentit të rrobave përfshijnë:

kripërat alkaline të acideve të dobëta inorganike (karbonat dhe bikarbonat natriumi, silikate natriumi, fosfate të përbërjeve të ndryshme),
kripëra neutrale (sulfat, klorur natriumi),
kripërat e acideve peroksi me veti zbardhuese dhe dezinfektuese (perborat natriumi dhe perkarbonatet).

Një rol të rëndësishëm luajnë përbërësit organikë të detergjenteve:

celulozë karboksimetil, e cila parandalon resorbimin - ri-depozitimin e ndotësve nga solucioni i pastrimit në sipërfaqen e larë;
ndriçues optik (ngjyra) që përdoren për të eliminuar hije e verdhë pëlhura të palyera;
të ashtuquajturat hidrotrope, të cilët rrisin tretshmërinë dhe përshpejtojnë tretjen e detergjenteve në ujë.

Disa detergjentë përmbajnë:

enzimat që sigurojnë heqjen e ndotësve të proteinave të patretshëm,
baktericide organike (heksaklorofen, triklorokarbanilid, etj.),
stabilizues shkume (p.sh. alkilolamide) ose deshfumues;
Aromat (parfumet) u shtohen shumë detergjenteve.

Përbërja e recetës së detergjenteve përcaktohet nga qëllimi i tyre, kërkesat ekonomike dhe sanitare.

Llojet e detergjenteve

Ka detergjentë sintetikë:

për larje,
larja e enëve dhe enëve shtëpiake,
tualet,
qëllim industrial etj.

Detergjentët e rrobave mund të ndahen në grupe:

produkte për pëlhura leshi dhe mëndafshi,
pëlhura pambuku dhe liri,
mjete universale për pëlhura tipe te ndryshme, duke përfshirë nga fibrat kimike,
për larjen e pëlhurave të trashë të ndotura shumë.

Ndikimi i detergjenteve në mjedis.

Në dekadat e fundit, konsumi i detergjenteve sintetikë është rritur në mënyrë të vazhdueshme dhe, në përputhje me rrethanat, ka pasur një ulje të konsumit të sapunit.

Kjo rrethanë krijoi një problem të rëndësishëm - problemin e trajtimit të ujërave të zeza.

Fakti është se shumë detergjentë sintetikë, ndryshe nga sapunët, nuk i nënshtrohen dekompozimit natyror biokimik dhe nuk mbahen nga instalimet e filtrave, dhe kjo çon jo vetëm në ndotjen e lumenjve dhe trupave të tjerë ujorë, por edhe në depërtimin e surfaktantëve në burime. ujë i pijshëm që ndikon drejtpërdrejt në shëndetin e njeriut.

degradimi biokimik quhet zbërthimi i lëndës organike nga veprimi i enzimave të prodhuara nga bakteret dhe mikroorganizmat e tjerë.

Biodegradimi ecën shumë ngadalë, produktet e tij përfundimtare janë uji dhe dioksidi i karbonit.

Për prodhimin dhe konsumin masiv të detergjenteve, është e nevojshme të përdoren surfaktantë të tillë dhe detergjentë të tjerë që do t'i nënshtroheshin prishjes së tyre relativisht të shpejtë.

Tani janë miratuar ligje për të lejuar prodhimin dhe përdorimin e surfaktantëve detergjentë që janë të paktën 80% të biodegradueshëm.

Biodegradueshmëria e disa surfaktantëve.

Alkilbenzensulfonatet me zinxhir alkili me zinxhir të drejtë (C10-C14) kanë biodegradueshmëri të mirë (80-90%). Ajo rritet kur glukoza shtohet në tretësirë.

Biodegradueshmëria e alkilsulfonateve të marra nga parafinat normale arrin 98%, olefinsulfonatet - 90-95%, për sulfatet alkil (С10-С18) - 97.9%.

Surfaktantët jo-jonikë dekompozohen më lehtë se ato anionike, por biodegradueshmëria e tyre zvogëlohet me rritjen e numrit të grupeve të oksidit të etilenit të bashkangjitur dhe degëzimin e pjesës hidrofobike të molekulës.

Sulfatet e surfaktantëve jojonikë që rrjedhin nga alkoolet yndyrore me zinxhir të drejtë dekompozohen lehtësisht dhe gjatësia e zinxhirit të oksidit të etilenit nuk ndikon në shkallën dhe shpejtësinë e dekompozimit.

Qasje të ndryshme për mbrojtjen e mjedisit

Sipas një numri studiuesish, për të mbrojtur mjedisin në prodhimin dhe përdorimin e detergjenteve, mënyra më racionale është zëvendësimi i alkilbenzensulfonateve me alkil sulfate dhe alkilsulfonate, si dhe përdorimi i acideve yndyrore natyrore dhe derivateve të tyre, niseshtës së misrit. dhe të tjera, biodegradueshmëria e të cilave është njëqind për qind.

Prania e detergjenteve në ujërat e zeza shkakton shkumë të bollshme për shkak të surfaktantëve të mbetur, fosfateve dhe përbërësve të tjerë të detergjenteve, gjë që e vështirëson trajtimin biologjik.

Por ka një qasje tjetër, e cila është se futja e metoda efektive Trajtimi i ujërave të zeza është më ekonomik sesa zëvendësimi i komponentëve të detergjentit me dekompozim të dobët me të tjerë që janë më pak efektivë në veprimin e pastrimit.