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　　品牌洗衣粉的去污能力及含磷探究
　　一、课题提出的背景：
　　在目前的地球救援问题下,低碳已成为生活的主题,不管工作还是学习抑或生活,也不管在单位,学校还是家庭,低碳都需要大家去研究,去实践.环保低碳,是本课题提出的最根本出发点.研究发现,一件涤纶衬衫的二氧化碳排放量,80%产生于清洗和烘干的过程中.如果衬衣是纯棉的,这个比率就更好了.所以为了环保,请少洗几件衣服,为了环保,请慎重选购洗衣粉.选购适当的洗衣粉,不仅能减少二氧化碳的排放,而且能省时间,省水,省电,减少废水排放且有益于身体健康.
　　洗衣粉是每个家庭常用的洗涤产品.目前市场上销售的洗衣粉品种繁多,价格又高低不一.消费者购买洗衣粉普遍关心的是去污力.于是各厂家在广告中大作宣传,于是五花八门的洗衣粉广告令消费者眼花缭乱,不知道该挑选哪一种好.如洗衣粉广告里所说的“碧浪,性价比更高的选择” “白猫,迅速溶解干固污渍” “洁霸,深入纤维去渍,去污由内到外” “有汰渍,没污渍.”……洗衣粉的功效是否真的如广告所讲的那样好呢?另外,现在的洗衣粉大都标注了“无磷”、“环保”的字样,事实是否如此呢?针对于这两点,我们开展了对目前市场上销售的洗衣粉的基本性质、其去污能力的比较,和是否含有磷和含磷量测定的探究.
　　二、 课题研究的准备与计划
　　选择这个课题的是姚智辉、黄子鸿、李耀星、彭伟舜、江伟青、陈文森 、程静怡 、麦艳婷、 黄思蓉9位同学,她们自组研究小组,为了使调查研究有序地开展,同学们召开预备会议,初步确立研究方向并着手拟订了具体的研究计划：
　　小组成员：姚智辉、黄子鸿、李耀星、 彭伟舜、江伟青、陈文森 、程静怡 、麦艳婷、黄思蓉
　　任务分工：
　　（1）组长：姚智辉.
　　（2）查找资料：全组成员.
　　（3）考察采访：全组成员.
　　（4）实验操作：全组成员.
　　（5）摄影：黄思蓉.
　　（6）撰写报告：姚智辉、黄子鸿、陈文森、
　　一、洗衣粉的去污能力探究
　　（一）、活动探究方法：
　　在老师的指导下,我们上网和翻阅资料,确定了以下的研究方法：
　　1、上网或到图书馆查询我国洗衣粉生产厂家、品牌、品种、类型及基本性能.
　　2、走访5家超市,了解洗衣粉的品种、类型、价格及市场销售信息等,特别了解在广告中常见的、市场占有率较大的品牌.
　　3、访问同班同学及学校的老师、附近的居民,了解大家使用洗衣粉的基本情况,对经常使用的洗衣粉品牌排序,得出市场占有率前6名的品牌洗衣粉.
　　我们首先上网查询了我国洗衣粉的生产厂家、品牌、品种、类型、基本性能以及是否无磷等.接着我们走访了数家商场,了解了洗衣粉的市场销售信息,得知立白、浪奇、汰渍、奥妙等的洗衣粉销量比较好；走访了近30家居民,咨询了居民的使用洗衣粉的基本情况,有的以价格的高低来选择购买洗衣粉,有的则以洗衣粉品牌广告的卖点来购买.然而我们对了常用洗衣粉的品牌进行了排序,得出了市场占有率前6名的洗衣粉品牌,分别为立白洗衣粉,白猫洗衣粉、浪奇洗衣粉、洁霸洗衣粉、奥妙洗衣粉和汰渍洗衣粉.
　　表一 普通家庭洗衣粉使用品牌调查表（参考表）
　　编号 被访对象 常用洗衣粉品牌 选用理由
　　1 周灏韡 立白洗衣粉 便宜
　　2 陈昊翔 洁霸洗衣粉 去污能力好
　　3 陈文森 立白洗衣粉 广告的卖点
　　4 彭伟舜 奥妙洗衣粉 广告的卖点
　　5 简绮韵 汰渍洗衣粉 便宜,去污能力好
　　6 钟凯翔 白猫洗衣粉 无
　　7 黄思容 汰渍洗衣粉 便宜
　　8 袁俊丰 浪奇洗衣粉 便宜
　　9 李秋怡 碧浪洗衣粉 广告的卖点
　　10 黄子泓 汰渍洗衣粉 便宜
　　…… …… …… ……
　　4、比较10种洗衣粉的基本性能.
　　请研究小组的8位成员每人带一种家中使用的洗衣粉,根据洗衣粉品牌排序,比较排名在前6名的洗衣粉的基本性能.基本性能比较项目包括：
　　重量：测定洗衣粉的实际重量,与其包装上所标重量相比,以判定是否有缺斤短两情况.
　　色泽： 色泽在一定程度上反映洗衣粉的成分质量和加工质量的好坏.洗衣粉要求白净,不能混有黄粉或黑粉.
　　颗粒度： 颗粒度是指洗衣粉颗粒大小和均匀度（含细粉多少）的指标.颗粒度的大小会影响洗衣粉的溶解性.颗粒均匀的洗衣粉,溶解快慢一致,有利于发挥洗衣粉的洗涤效能.
　　酸碱度（pH值）：洗衣粉一般呈弱碱性,碱性的大小对洗涤效果有一定的影响.一般来说,碱性越强,去污力也会相应提高,但同时对衣物的损伤也会增大.
　　我们在班上收集了同学们家中使用的6种市场占有率大的洗衣粉,并比较了它们的基本性能：首先,我们从色泽上对比了这6种的洗衣粉,因为色泽在一定程度上能反映出洗衣粉的成分质量和加工质量的好坏,对洗衣粉要求要白净,不能混有黄粉或黑粉.接着我们比较了6种洗衣粉颗粒度,颗粒度是洗衣粉颗粒大小和均匀程度的指标,颗粒度大小会影响洗衣粉的溶解性,颗粒均匀的洗衣粉,溶解快慢一致,有利于发挥洗衣粉的洗涤效能.然后,我们分别将1药勺的各种洗衣粉同时倒入装有等量水烧杯中,慢速搅拌了50下,观察了6种洗衣粉的溶解速率.接着,我门测量了6种洗涤液的酸碱性,碱性的大小对洗涤效果有一定的影响.一般来说,碱性越强,去污力也会相应提高,但同时对衣物的损害也会增大,待各洗涤液中的洗衣粉完全溶解后,分别用玻璃棒蘸取少量洗涤液,滴在PH试纸上,并把各试纸显示的颜色与标准比色卡对照.得出了各种洗衣粉的基本性能,整理后得：
　　（溶解配制洗衣粉）
　　表二 各种洗衣粉的基本性能比较表
　　品牌 厂
　　家 标
　　重
　　（克） 价
　　格
　　（元） 色
　　泽 颗
　　粒
　　度 酸碱度（pH值） 生产
　　日期 保质期
　　奥妙 上海联合利华 1700 24.5 白色 细致均匀 10 ○ ○
　　立白 立白集团 1550 15.5 白色 不细致但均匀 9 ○ ○
　　汰渍 联合利华 1550 9.9 米白色 细致均匀 10 ○ ○
　　洁霸 上海花王 1800 25.5 米白色 不细致但均匀 9 ○ ○
　　白猫 上海白猫 白色 细致均匀 10 ○ ○
　　浪奇 广州浪奇 白色 不细致但均匀 9 ○ ○
　　奥妙洗衣粉 洁霸洗衣粉 浪奇洗衣粉
　　立白洗衣粉 汰渍洗衣粉 白猫洗衣粉
　　二、6种常用洗衣粉去污力比较试验
　　之后对这6种洗衣粉进行了去污能力的比较实验.因为洗衣粉的去污能力的大小是衡量洗衣粉实用性的一项重要指标,这也是广大消费者普遍关注的问题.应为去污力不可能进行主观的评价,所以需要进行对比试验的方法来验证说明.
　　首先我们进行了污布材料的制作,并模仿日常生活的常见污渍进行制作：
　　1、制作污布材料
　　布条材料 棉纱布、棉质衣服布
　　污渍布 材料 制作方法
　　混合污渍布 布块、墨水、食用油、酱油、可乐 将各染料混合后滴在布上,晾干
　　可乐污渍布 布块、可乐 将可乐滴在布上,晾干
　　酱油污渍布 布块、酱油 将酱油滴在布上,晾干
　　墨水污渍布 布块、墨水 将墨水滴在布上,晾干
　　辣酱污渍布 布块、辣酱 将辣酱滴在布上,晾干
　　可乐污渍 辣酱污渍 蓝墨水污渍 酱油污渍
　　实验一 冷水中各种洗衣粉对棉纱布的干污渍布的去污力比较
　　2、 实验操作
　　① 我们首先制作了由棉纱布加入未加稀释的可乐、酱油、墨水、辣椒酱和食用油制成的单一干污渍布.
　　② 然后分别由冷水配制了各种的洗衣液,分别投入干可乐污渍布,静置浸透2分钟,之后再用手搓洗污渍布各30下,对比后得出各种洗衣液对干可乐污渍有较好的去污力.
　　③ 之后再分别由冷水配制了各种的洗衣液,分别投入干食用油污渍布,静置浸透2分钟,之后再用手搓洗污渍布各30下,对比后得出各种洗衣液对干食用油污渍有较好的去污力.
　　④ 之后再分别由冷水配制了各种的洗衣液,分别投入干酱油污渍布,静置浸透2分钟,之后再用手搓洗污渍布各30下,对比后得出白猫洗衣液、汰渍洗衣液对干酱油污渍有较好的去污力,而立白洗衣液、浪奇洗衣液和洁霸洗衣液对干酱油污渍的去污力较一般,但奥妙洗衣液对干酱油污渍的去污力较差.
　　⑤ 之后再分别由冷水配制了各种的洗衣液,分别投入干墨水污渍布,静置浸透2分钟,之后再用手搓洗污渍布各30下,对比后得出立白洗衣液、洁霸洗衣液和汰渍洗衣液对干墨水污渍的去污力较一般,但奥妙洗衣液对干墨水污渍的去污力较差.
　　⑥ 之后再分别由冷水配制了各种的洗衣液,分别投入干辣椒酱污渍布,静置,浸透2分钟,之后再用手搓洗污渍布各30下,对比后得出立白洗衣液和汰渍洗衣液对干辣椒酱污渍的去污力较好,白猫洗衣液和洁霸洗衣液对干辣椒酱污渍的去污力较一般,但奥妙洗衣液和浪奇洗衣液对干辣椒酱污渍的去污力较差.
　　3、实验结果：
　　表三 棉纱布去污效果比较
　　天气：晴朗 室温：24℃ 水温：18℃
　　搓洗污渍布 配置洗衣粉溶液
　　样 品 污 物 类 型
　　混合污渍 可乐污渍 酱油污渍 墨水污渍 辣酱污渍
　　立白洗衣粉 有暗淡的污渍印 无渍印 有暗淡的渍印 有暗淡的渍印 有隐约的渍印
　　白猫洗衣粉 有隐约的污渍印 同上 有隐约的渍印 有明显的渍印 有暗淡的渍印
　　浪奇洗衣粉 有暗淡的污渍印 同上 有暗淡的渍印 有明显的渍印 有明显的渍印
　　洁霸洗衣粉 有隐约的污渍印 同上 有隐约的渍印 有暗淡的渍印 有暗淡的渍印
　　汰渍洗衣粉 有隐约的污渍印 同上 有隐约的渍印 有暗淡的渍印 有隐约的渍印
　　奥妙洗衣粉 有明显的污渍印 同上 有明显的渍印 有明显的渍印 有明显的渍印
　　总结后得出立白、白猫、汰渍洗衣粉在冷水中对棉纱布的去污能力较好; 而浪奇、洁霸、奥妙洗衣粉在冷水中对棉纱布的去污能力较差.
　　实验二 在40℃温水中各种洗衣粉对棉纱布的干污渍布的去污力比较
　　1、实验步骤：（同上）
　　2、实验结果：
　　表四（织物：棉纱布）
　　天气：晴朗 室温：22℃ 水温：40℃
　　样 品 污 物 类 型
　　混合污渍 可乐污渍 酱油污渍 墨水污渍 辣酱污渍
　　立白洗衣粉 有暗淡的印渍 无污渍 有暗淡的印渍 有暗淡的印渍 有暗淡的印渍
　　白猫洗衣粉 有隐约的印渍 无污渍 有暗淡的印渍 有明显的印渍 有暗淡的印渍
　　浪奇洗衣粉 有暗淡的印渍 无污渍 有暗淡的印渍 有明显的印渍 有明显的印渍
　　洁霸洗衣粉 有隐约的印渍 无污渍 有隐约的印渍 有暗淡的印渍 有暗淡的印渍
　　汰渍洗衣粉 有隐约的印渍 无污渍 有隐约的印渍 有暗淡的印渍 有暗淡的印渍
　　奥妙洗衣粉 有暗淡的印渍 无污渍 有暗淡的印渍 有明显的印渍 有明显的印渍
　　总结后得出立白、洁霸、汰渍洗衣粉在温水中对棉纱布的去污能力较好; 而浪奇、白猫、奥妙洗衣粉在温水中对棉纱布的去污能力较差.
　　实验三 冷水中各种洗衣粉对棉质衣服布块的干污渍布的去污力比较
　　1、实验步骤：（同上）
　　搓洗污渍布
　　2、实验结果：
　　表五（织物：棉质衣服布）
　　天气：晴朗 室温：23℃ 水温：17℃
　　样 品 污 物 类 型
　　混合污渍 可乐污渍 酱油污渍 墨水污渍 辣酱污渍
　　立白洗衣粉 有暗淡的印渍 无污渍 有暗淡的污渍 有暗淡的污渍 有暗淡的污渍
　　白猫洗衣粉 有隐约的印渍 无污渍 有隐约的污渍 有暗淡的污渍 有暗淡的污渍
　　浪奇洗衣粉 有暗淡的印渍 无污渍 有暗淡的污渍 有明显的污渍 有明显的污渍
　　洁霸洗衣粉 有暗淡的印渍 无污渍 有暗淡的污渍 有暗淡的污渍 有暗淡的污渍
　　汰渍洗衣粉 有隐约的印渍 无污渍 有隐约的污渍 有暗淡的污渍 有暗淡的污渍
　　奥妙洗衣粉 有明显的污渍 无污渍 有明显的污渍 有明显的污渍 有明显的污渍
　　总结后得出立白、洁霸、白猫、汰渍洗衣粉在冷水中对棉质衣服布的去污能力较好;而浪奇、奥妙洗衣粉在冷水中对棉质衣服布的去污能力较差.
　　记录数据 溶解洗衣粉
　　根据多次反复实验研究的结果：衣物在刚染上污渍时用各种洗衣粉洗都能去污.但衣物在冷水洗干污渍中各种洗衣粉去污能力也会有所不同,最后总结出汰渍洗衣粉的真实去污能力都比较好,与其广告词说明的相符,价格又在各洗衣粉的中部.而奥妙洗衣粉的真实去污能力就较差,与其广告词说明不相符,价格也比一般洗衣粉高.
　　三、洗衣粉中含磷检测及含量测定
　　现在洗衣粉的包装中大都标注了“无磷”的字样,为了证实洗衣粉是否含磷及含磷量,我们在老师的指导下查阅了大量资料,选定了检测及含量测定方法.
　　资料表明,洗衣粉中含有多种原料：表明活性剂、漂白剂、抗再沉治剂、荧光增白剂、香精等.在各种成分中,含磷成分是引起水体“富营养化”的罪魁祸首,含磷的废水注入江河湖海后,会造成蓝藻、绿藻类异常繁殖,使水流减缓、水体浑浊,缺乏溶解在水中的氧气,导致水生生物死亡,饮用水水源恶化.目前,世界上有30-40%的水体不同程度地存在着富营养化.如果人饮了含磷的水,其残毒会长期在人体中积存,积累到一定程度就会严重的影响人的身体健康.因此有必要对洗衣粉中的含磷量用化学的方法加以检测.我们查找了以下定性和定量测定磷的方法：
　　1、定性测量洗衣粉中的三聚磷酸钠.
　　经我们上网调查后得知,洗衣粉中用的一种磷的成分是三聚磷酸钠（Na5P3O10）主要作用是和衣物上的污渍产生化学反应,生成污渍悬浮,以便洗净衣物,悬浮体为球状、柱状或片状,可用放大镜仔细观察看到,为了初步测定各种品牌的是否含磷.我们进行了如下的实验：
　　（1）、首先我们分别秤取2克的各种洗衣粉,分别溶解在250毫升的蒸馏水中.溶解.
　　（2）、各将一小匙的纯牛奶分别倒各洗衣粉溶液中,搅拌调和,静置后溶液出现悬浮物.
　　三次重复实验结果如下：
　　洗衣粉
　　悬浮物 奥妙
　　洗衣粉 汰渍
　　洗衣粉 洁霸
　　洗衣粉 浪奇
　　洗衣粉 白猫
　　洗衣粉 立白
　　洗衣粉
　　牛奶悬浮物数量 较多量 少量 少量 小量 小量 少量
　　食用油悬浮物数量 较多量 大量 大量 较多量 较多量 较多量
　　汰渍洗衣粉溶液和食用油混合后的悬浮物
　　6中洗衣粉与牛奶的混合试样 顺序分别是：
　　奥妙 汰渍 洁霸 浪奇 白猫 立白
　　6中洗衣粉溶液与食油的混合后的样品,从左至右的顺序分别是：
　　奥妙 汰渍 洁霸 浪奇 白猫 立白
　　奥妙洗衣粉、汰渍洗衣粉、洁霸洗衣粉溶液的悬浮物较多；而浪奇洗衣粉、白猫洗衣粉、立白洗衣粉溶液的悬浮物较少.通过这个实验我们推测各种洗衣粉是含有磷的,与包装上写的无磷并不相符,但是含量各不相同.
　　2. 定量测定洗衣粉中的三聚磷酸钠：
　　（1）、实验原理：
　　容量法测顶洗衣粉中的三聚磷酸钠含量的原理是：三聚磷酸钠在酸性介质中被酸解成正磷酸,调节溶液PH至3～4之间,此时正磷酸以磷酸二氢根的形式存至溶液中.然后用碱标准溶液滴定该溶液PH至8～10,使磷酸二氢根转变成磷酸一氢根,利用滴定法可间接测定洗衣粉中三聚磷酸钠的含量.
　　其反应方程式如下：
　　Na5P3O10+5HNO3+2H2O＝5NaNO3+3H3PO4
　　H3PO4+NaOH＝NaH2PO4+H2O
　　NaH2PO4+NaOH＝Na2HPO4+H2O
　　（2）、实验步骤：
　　①、配置0.5mol/L标准NaOH溶液.用电子天平秤取5g的NaOH固体,加水溶解并定容至250mL.
　　②、用电子天平各秤取各种洗衣粉2g于250mL碘量瓶中.加入50mLH2O,250mL 1：10 HNO3摇匀,再加入几粒沸石.
　　③、将碘量瓶至于三脚架上的石棉网加热沸腾20min取下,冷却至室温.
　　④、加入3滴0.1%甲基橙试剂,溶液呈红色.再逐滴加入饱和的NaOH溶液,并不断摇匀至浅黄色为止.再用0.5mol/L HCl溶液小心调至浅粉红色为止.在碘量瓶中加入3滴酚酞指示剂,最后用0.5mol/LNaOH标准溶液滴至浅粉红色,记录消耗的NaOH溶液的体积V.
　　Na5P3O10＝【cV×368/（3×1000）/m】×1000%
　　c——NaOH溶液物质的量浓度
　　v——消耗标准NaOH溶液的毫升数
　　m——样品质量
　　滴定前后的溶液变化
　　（三次重复实验结果）
　　样品 m V Na5P3O10% 平均Na5P3O10%
　　奥妙洗衣粉 1 2g 11ml 33.73% 35.77%
　　2 2g 12ml 36.80%
　　3 2g 12ml 36.80%
　　洁霸洗衣粉 1 2g 17ml 52.13% 48.04%
　　2 2g 15ml 46.00%
　　3 2g 15ml 46.00%
　　白猫洗衣粉 1 2g 7ml 21.47% 22.67%
　　2 2g 6ml 18.40%
　　3 2g 8ml 24.53%
　　汰渍洗衣粉 1 2g 7ml 21.47% 20.44%
　　2 2g 5ml 15.33%
　　3 2g 8ml 24.53%
　　立白洗衣粉 1 2g 3ml 9.20% 12.27%
　　2 2g 5ml 15.33%
　　3 2g 4ml 12.27%
　　浪奇洗衣粉 1 2g 8ml 24.53% 25.53%
　　2 2g 8ml 24.53%
　　3 2g 9ml 27.6%
　　实验结果表明：我们抽取的洗衣粉样品中均含有三聚磷酸钠,其中洁霸洗衣粉的含磷量较多,而立白洗衣粉含磷量最少,这个实验结果与我们之前定性测量的结果基本符合.
　　思考：
　　三聚磷酸钠具有除去水中的钙镁离子,缓冲作用,可以阻止污物的再附着,提高洗涤剂的浸润性和乳化特性.同时三聚磷酸钠毒性低、在污水中易分解为磷酸盐,是大多数生物的营养成分.另外,它廉价、易于回收,回收后可重新利用.其他代用品如沸石虽然廉价.但脱除硬水离子的效率仅在三聚磷酸钠的70%,而且无抗污垢再沉积能力.如果沸石再跟更贵的辅助剂复配,制造洗涤剂的成本就不会有什么优势.另外无磷洗涤剂中有机表面活性剂、整合剂、分散剂的含量升高,往往造成成本升高,使大量的有机物排往环境,对环境造成跟大伤害.因此从综合性能与价格相比,目前的其他代用品都无法与三聚磷酸钠相比.
　　降低放入环境中的磷量有两种办法：污水处理,控制磷的污染源,资料显示一些限磷、禁磷的国家水质并没有好转,如日本1984年无磷洗衣粉已经占有84%,现已经基本无磷,但对其最大湖泊水中磷量测定结果表明,与70年代末禁磷前相近.相反,一些没有禁磷的国家如荷兰、瑞典等国通过加强环保,采取污水三级处理,水质保持良好.因此禁磷、限磷并不是最好的办法.降低放入环境中的磷量可以通过改革洗涤剂的组分、改变农业生产模式、采用先进的废水处理技术如沉淀法除磷,以及运用生物控制技术来实现
　　活动感受：通过这次对洗衣粉的探究,我们揭开了广告里各种洗衣粉的真实的本质,解开大家心中对洗衣粉的疑惑,也在同学中宣传了我们的探究结果,让大家在以后选择洗衣粉时有更清晰的判断.
　　参考文献：郑金鼎 刘伯雄 容量法快速测定洗衣粉中的三聚磷酸盐的含量J.日用化学工业,1991（5）：38～39