Порошок порошку рознь или миф о мыльной пене

Министерство образования и науки Республики Бурятия,

МО «Заиграевский район»

МБОУ «Илькинская СОШ»

XXVI республиканская научная конференция школьников «Шаг в Будущее»

Секция:__ Химия ___

Вклад учёных – химиков в Победу

в Великой отечественной войне

Березовский Денис, ученик 9б класса

Цынгуева А.Т., учитель биологии и химии

МБОУ"Илькинская СОШ», 1 кв.кат.

2024

Оглавление

1.Введение…………………………………………………………….  3

2. Основная часть

Глава I. Биографии ученых (теоретическая часть)……………….. 4

Глава II. Открытия ученых в годы ВОВ (исследовательская часть)………………………………………………….7

3. Заключение………………………………………………………… .9

4. Список использованных источников и литературы      ….10

5. Приложение ……………………………………………………….

Введение

Актуальность темы:  В Великой Отечественной войне на защиту Родины встал весь народ. Это была тяжелая кровопролитная война. Отгремели канонады этой войны. С той поры прошло много лет. Нужно ли молодому поколению XXI века знать о достижениях химической науки тех лет, о судьбах конкретных людей?

          Я уверен, что тема войны для нас не просто вопрос истории. Мы не хотим, чтобы эта война была для нас «неизвестной войной». Победа в Великой отечественной войне далась мужеством, героизмом и большим трудом, в том числе и людей науки. Знать и помнить об этом нужно!

В преддверии  80-летия Победы советского народа над гитлеровской Германией в Великой Отечественной войне актуальность моей темы становится еще более значимой.

В данной работе я хочу рассказать о подвигах ученых-химиков  и не изучаемых на уроках истории победах, одержанных  ими не на полях сражений.

Гипотеза: Способствовала ли химическая наука победе Советского Союза над фашистской Германией? 

Цель работы: Раскрыть вклад химической науки и промышленности в повышение обороноспособности нашей страны и победу  в Великой Отечественной войне.

Задачи: 1.Показать важность достижений ученых-химиков для великой Победы: изобретение противогаза, бутылок с зажигательной смесью, осветительных ракет, дымовых завес и т.д.

2.Восстановить забытые имена великих ученых.

 3. Смоделировать некоторые достижения того периода.

 4. Развивать интерес к предмету химия

Я собрал  материал о некоторых химиках, которые внесли свой посильный вклад в дело фронта, и о химии в военном деле в целом как о науке. Думаю, что прослушав и прочитав эту информацию ваше отношение к химии как к науке еще более возвысится.

Объект исследования: смоделированные противогаз, бутылки с зажигательной смесью.

Предмет исследования: химическая наука в военном деле.

Методы исследования: изучение и исследование литературы, поиск информации во всемирной сети Интернет, моделирование.

Глава I. Биографии ученых

Вместе со всеми трудящимися нашей страны советские ученые принимали самое активное участие в обеспечении победы над фашистской Германией в годы Великой Отечественной войны. Ученые-химики должны были создавать новые способы производства самых разных материалов, чаще всего на основе еще не освоенных, нетрадиционных сырьевых источников. Безотлагательно требовались взрывчатые вещества большой взрывной силы, топливо для реактивных снарядов «катюш», высокооктановый бензин, каучук, легирующие материалы для изготовления броневой стали и легкие сплавы для авиационной техники, лекарственные препараты для госпиталей. Не менее важными, чем в довоенный период, оказались задачи производства строительных материалов, волокон, удобрений, красителей, кислот и щелочей.

Имена таких учёных, как А.Е. Арбузов, А.Е.Ферсман, Н.Д. Зелинский, Н.Н. Семёнов и многие другие золотыми буквами вписаны не только в историю развития отечественной химии, но и в историю науки периода Великой Отечественной войны. 

Значение химии определялось её участием в развитии следующих основных направлений, по которым проводились научно-исследовательские разработки для нужд фронта:

1. Содействие развитию металлургической, машиностроительной и оборонной промышленности в создании металлов и сплавов специального назначения, продуктов органического синтеза спецназначения (прочная броня, пластмассы и др.);
2. Создание боеприпасов и других составов специального назначения (зажигательные смеси, топливо для ракетных установок и т.п.);
3. Создание специальных пищевых, медицинских и технических препаратов, обеспечивающих решение специфических задач, постоянно выдвигаемых в условиях войны;
4. Поиск новых видов сырья и энергии; резкое увеличение производства отдельных видов чёрной и цветной металлургии, нефтяной, химической и электротехнической промышленности, строительных материалов.

Н.Д.Зелинский (1861-1953)

Николай Дмитриевич Зелинский был замечательным ученым-химиком и большим патриотом своей Родины. В годы первой мировой войны он предложил использовать для адсорбции ядовитых газов активированный уголь. Изобретенный противогаз Зелинского оказался намного лучше всех известных средств защиты. В начале второй мировой войны он усовершенствовал свой противогаз.

         Я изготовил противогаз собственными руками.

Зелинскому удалось улучшить качество бензина.Новый бензин дал возможность резко увеличить мощность моторов и скорость самолетов. Самолет смог взлетать с меньшего разбега, подниматься на большую высоту со значительным грузом. Эти исследования оказали в годы Великой Отечественной войны неоценимую помощь нашей авиации. За работы по органической химии, в частности химии нефти и каталитических превращений углеводородов, академику Зелинскому в 1946 г. была присуждена Государственная премия.

Арбузов Александр Ерминингельдович

 Во время второй мировой войны стало известно, что в Германии разработано новое отравляющее вещество – зарин (изопропиловый эфир метилфторфосфоновой кислоты Me(i-PrО)P(O)F. В арсенале боевых отравляющих веществ в СССР не было этого вещества. Было необходимо срочно синтезировать зарин, изучить его свойства и наработать опытную партию. Государственный комитет обороны поручил выполнение этого важного задания Казанской школе химиков во главе с академиком А.Е. Арбузовым. Была составлена рабочая группа по выполнению этого задания, куда из сотрудников КХТИ входили Г.Х. Камай и А.И. Разумов. Зарин был синтезирован, наработана опытная партия и Г.Х. Камай сам доставил ее к месту назначения. Высоко оценив заслуги ученых, правительство присудило А.Е. Арбузову (дважды: в 1943 и 1947 г.г.) и Г.Х. Камаю (в 1952 г.) Государственную премию (в то время Сталинскую).

Н.Н.Семенов (1896-1986)

Разнообразные проблемы, актуальные для фронта и тыла, разрабатывали ученые под руководством академика Николая Николаевича Семенова. Их исследования помогали решать проблемы транспорта и повышения эффективности взрывчатых веществ, улучшения огнезащитной пропитки шпал. Ими был усовершенствован метод обработки деталей самолетов, достигнута экономия дефицитных хрома и серной кислоты. Трудолюбие Семенова, его юношеская увлеченность своей отраслью науки, умение сконцентрировать вокруг своих идей талантливых сотрудников достойны восхищения.

Семенов во время Великой Отечественной войны работал в Ленинграде, а с 1943 г., когда его институт был переведен в столицу. Он награжден медалями «За оборону Ленинграда», «За доблестный труд в Великой Отечественной войне», четырьмя орденами Ленина. Семенов - дважды Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской премии, Государственной премии СССР и Нобелевской премии, почетный иностранный член многих академий наук.

А.Е.Ферсман (1883-1945)

Академик Александр Евгеньевич Ферсман, несмотря на свой преклонный возраст, помогал фронту, организуя поиски стратегического минерального сырья, разрабатывая методы его скорейшей переработки для неотложных нужд страны. По заданию Генерального штаба Советской Армии к декабрю 1942 г. он составил сводку «Стратегическое сырье зарубежных стран». В 1943 г. за выдающиеся заслуги в области развития геологических наук и в связи с 60- летием со дня рождения и 40-летием научной деятельности Ферсман был награжден орденом Трудового Красного Знамени.

В 1944 г. Ферсман в составе группы ученых участвовал в разработке мероприятий по обеспечению развития добычи угля и нового шахтного строительства в Печорском угольном бассейне. В том же году Академия наук СССР получила поручение советского правительства заняться проблемой Череповецкого металлургического комбината.

Академик А.Е. Ферсман создал из сотрудников руководимого им Института геологических наук АН СССР небольшие отряды и разослал их в разные районы страны для поисков минерального сырья, необходимого для выполнения военных заказов.

Химики создавали защитные краски, маскирующие дымы разных цветов, горизонтальные и вертикальные дымовые завесы, позволяющие скрыть аэродромы, склады, самолёты в воздухе и корабли на море. Всё это непрерывно совершенствовалось и производилось в больших масштабах. Широкое применение на фронте и партизанской войне получили зажигательные вещества (ЗВ) твёрдые и жидкие. Кроме известных термитных, электронных, щелочно-металлических, комбинированных с гуттаперчей листов и т.п., война выдвинула применение гранат, бутылок и мин, начинённых горючими и самовоспламеняющимися продуктами, содержащими фосфор, металлорганические и другие вещества.

А.Т.Качугин(1895—1971)

Качугин Анатолий Трофимович -врач, химик, естествоиспытатель. Служил хирургом в Красной Армии, работал практическим врачом, преподавателем фотографии и химии, научным сотрудником и консультантом ряда научно-исследовательских учреждений в Москве. В 1937 был репрессирован. Автор свыше 150 открытий и изобретений в области медицины, химической технологии, фотографии, в том числе методов изготовления фотоэмульсии (1927), цинко-сульфидных рентгеновских экранов (1928), получения радиоактивных веществ (1938), мастики-взрывчатки (так называемое партизанское мыло) и «зажигательных бутылок» (во время Великой Отечественной войны), медицинских препаратов для лечения туберкулёза лёгких (1948) и опухолей (1956—1962).

Глава II. Открытия ученых в годы Великой Отечественной войны (исследовательская часть)

Химия в военном  деле

 Мое исследование: изготовление  противогаза своими руками из подручных средств.

Беру банку из-под кофе, из нее буду делать фильтр. Небольшим гвоздем делаю на дне банки  отверстия. Из высушенных влажных  салфеток, сложенных вчетверо, вырезаю круги и складываю на дно банки. Далее беру бинт и делаю фильтр из двадцати слоев, потом снова кладу  четыре салфетки. Теперь беру двадцать таблеток активированного угля, растолочь мелко. Уголь высыпаю в банку и разравниваю. Дальше снова двадцать слоев бинта и четыре слоя салфеток. Далее берем крышку от банки, делаю десять –пятнадцать отверстий по середине, одеваю на банку и герметично заматываю изолентой.

        После на крышке от пятилитрового баллона делаю отверстие, наношу клей и приклеиваю к фильтру. Итак, фильтр готов.

Из пятилитрового баллона делаю маску: маркером рисую форму маски и вырезаю. Ножом делаю отверстия для резинок, которые продеваю и завязываю на узел.

Проверял на герметичность:когда осенью в садовом участке сжигали ботву и мусор, я встал прямо в дым. Фильтр работал, дышать было тяжело, но можно.

Вспомним начало войны, 1941 г. Немецкие танки рвались к Москве, Красная Армия буквально грудью сдерживала врага. Не хватало обмундирования, продовольствия и боеприпасов, но самое главное – катастрофически не хватало противотанковых средств. В этот критический период на помощь пришли ученые-энтузиасты: в два дня на одном из военных заводов был налажен выпуск бутылок КС (Качугина–Солодовникова), или просто бутылок с горючей смесью.

        В результате, уже 7 июля 1941 года (получается, через две недели после начала Великой Отечественной войны!)  появилось постановление Государственного Комитета Обороны СССР «О противотанковых зажигательных гранатах (бутылках)», подписанное В.М. Молотовым (отсюда, как мы полагаем, и новое (без предлога «для») название - «Коктейль Молотова»), а 12 августа 1941 года была утверждена «Инструкция по применению зажигательных бутылок». После этого в войсках начали формирование и подготовку групп истребителей танков с зажигательными бутылками, чуть позже их использованию стали обучать весь личный состав. Так было положено начало массовому промышленному производству «Коктейля Молотова» и его применению в боях. Создателями бутылок с самовоспламеняющейся жидкостью были Анатолий Качугин и Петр Солодовников, по первым буквам фамилий которых
противотанковый коктейль стали именовать «КС». Произошло это на спецполигоне в Саратове. Анатолий Трофимович Качугин по этому поводу вспоминал: «В первые дни войны нас эвакуировали из Москвы в Саратов. По пути, на волжском пароходе, я поделился с друзьями своей «безумной» идеей – поджигать фашистские танки бутылками, содержащими горючую смесь (тогда очень не хватало противотанковых гранат). Принцип действия химического запала прост. К бутылке с помощью резинки прикрепляются ампулы с серной кислотой, бертолетовой солью и сахарной пудрой. Саму бутылку наполняют бензином, керосином, легроином или маслом. Когда стекло разбивается о броню, компоненты запала вступают в химическую реакцию и от выделяющегося тепла горючее воспламеняется. 15 августа 1941 года последние испытания противотанковых гранат были успешно завершены, что было зафиксировано в протоколе Государственной комиссии. Вместе с членами комиссии свои подписи поставили А. Качугин, П. Солодовников и М. Щеглов

По воспоминаниям Петра Степановича Солодовникова, заведующего лабораторией Всесоюзного НИИ зерна, «…через три дня их срочно вызвали в Ставку Верховного Главнокомандования, а уже через три недели на одном из военных заводов был пущен цех по выпуску бутылок с зажигательной смесью». (См.: Давидич Сергей. «Коктейль Молотова». Журнал «Оружие и охота». 2000. № 12.)

Таким образом, авторами изобретения «Коктейля Молотова», получившего «регистрацию» на государственном уровне, являются Анатолий Качугин и Петр Солодовников.

За годы Великой Отечественной войны, по имеющимся данным, при помощи бутылок с зажигательной смесью было уничтожено порядка 2500 единиц бронетехники, 1200 долговременных огневых точек, 2500 блиндажей и других оборонительных сооружений, около 800 автомобилей, 65 складов и несколько тысяч солдат и офицеров.

Характерно, что даже немцы стали их использовать, когда захватывали в качестве трофеев. В «Основах противотанкового боя», изданных в 1942 году для пехоты вермахта, признавалось: «Трофейные бутылки с зажигательной смесью с самовозгорающимся фосфорным наполнителем (так называемый «коктейль Молотова» являются эффективными».

Такова историческая правда. Документальных сведений о том, что  были разработаны иные разновидности «Коктейля Молотова» с другой аббревиатурой по первой букве фамилии создателя, мы не обнаружили…

Справка. Качугин Анатолий Трофимович – химик и врач по образованию. В 1934 году был арестован «за шпионаж и антисоветскую агитацию». Приговор: 8 лет лагерей и поражение в правах. Через четыре года лагерные врачи установили у Качугина полную дистрофию, и он был досрочно освобожден. С началом Великой Отечественной войны был эвакуирован из Москвы в Саратов, где и изобрел вместе с П. Солодовниковым противотанковый «Коктейль Молотова» КС. После войны создал препарат «тубазид», который до сих пор считается одним из самых эффективных в лечении туберкулёза. В 50-е годы прошлого века разработал систему лечения рака. В 1971 году Анатолий Трофимович Качугин скончался и был похоронен на военном Преображенском кладбище в Москве.

Имя Петра Степановича Солодовникова до сих пор упоминается лишь при описании процесса изобретения «Коктейля Молотова», биографических сведений об этом человеке нет, а в некоторых источниках он даже именуется «Павлом», а не «Петром».

В этой связи представляется, что имена Анатолия Качугина и Петра Солодовникова должны быть увековечены таким образом, чтобы ни у кого никогда больше не возникало желания оспорить их авторство в создании «Коктейля Молотова».  

Это незамысловатое химическое устройство уничтожало немецкую технику не только в начале войны, но и даже весной 1945 г. – в Берлине.
Что представляли собой бутылки КС? К обыкновенной бутылке прикреплялись резинкой ампулы, содержащие концентрированную серную кислоту, бертолетову соль, сахарную пудру. В бутылку заливали бензин, керосин или масло. Как только такая бутылка при ударе разбивалась о броню, компоненты запала вступали в химическую реакцию, происходила сильная вспышка, и горючее воспламенялось,горело ярким пламенем до 3 минут, развивая температуру горения до 1000°С. При этом, будучи липкой, она прилипала к броне или залепляла смотровые щели, стекла, приборы наблюдения, ослепляла дымом экипаж, выкуривая его из танка и сжигая все внутри танка. Попадая на тело, капля горящей жидкости вызывала сильные, трудно заживаемые ожоги.

Реакции, иллюстрирующие действие запала:

3KClO3 + H2SO4 = 2ClO2 + KСlO4 + K2SO4 + H2O

Взаимодействие бертолетовой соли и серной кислоты

2ClO2 = Cl2 + 2O2,

Распад

C12H22O11 + 12O2 = 12CO2 + 11H2O.

Горение сахарной пудры

Три компонента запала берутся в отдельности, их нельзя смешивать заранее, т.к. получается взрывоопасная смесь.

 .«Боевой счет» бутылок впечатляет: по официальным данным, за годы войны с их помощью советские бойцы уничтожили 2429 танков, самоходных артиллерийских установок и бронемашин, 1189 долговременных огневых точек, деревоземельных огневых точек (дзотов), 2547 других укрепительных сооружений, 738 автомашин и 65 военных складов.

Многие наши сверстники в военные годы во время налетов дежурили на крышах домов, тушили зажигательные бомбы. Начинкой таких бомб была смесь порошков  алюминия-Al, магния-Mg и оксида железа, детонатором служила гремучая ртуть. При ударе бомбы о крышу срабатывал детонатор, воспламенявший зажигательный состав, и все вокруг начинало гореть.

Уравнения реакций, происходящих при взрыве бомбы:

4Al + 3O2 = 2Al2O3,

Горение алюминия

2Mg + O2 = 2MgO,

Горение магния в воздухе

3Fe3O4 + 8Al = 9Fe + 4Al2O3.

Взаимодействие оксида железа и алюминия

Во время ночных налетов для освещения цели бомбардировщики сбрасывали на парашютах осветительные ракеты. В состав такой ракеты входили порошок магния, спрессованный с особыми составами, и запал из угля, бертолетовой соли и солей кальция. При запуске осветительной ракеты высоко над землей красивым ярким пламенем горелзапал; по мере снижения свет постепенно делался более ровным, ярким и белым – это загорался магний. Наконец, когда цель была освещена и видна так же хорошо, как и днем, летчики начинали прицельное бомбометание.

 Было бы несправедливо не вспомнить сегодня о порохе. Во время войны в основном использовался порох нитроцеллюлозный (бездымный) и реже черный (дымный). Основой первого является высокомолекулярное взрывчатое вещество нитроцеллюлоза, а второй представляет собой смесь нитрата калия (75%), угля (15%) и серы (10%). Грозные боевые «катюши» и знаменитый штурмовик ИЛ-2 были вооружены реактивными снарядами, топливом для которых служили баллиститные  (бездымные) пороха – одна из разновидностей нитроцеллюлозных порохов.

Трудная задача стояла перед войсками противовоздушной обороны. На нашу Родину были брошены тысячи самолетов, пилоты которых уже имели опыт войны в Испании, Польше, Норвегии, Бельгии, Франции. Для защиты городов использовали все возможные средства. Так, помимо зенитных орудий небо над городами защищали наполненные водородом шары, которые мешали пикированию немецких бомбардировщиков. Во время ночных налетов пилотов ослепляли специально выбрасываемыми составами, содержащими соли стронция и кальция. Ионы кальция  Са2+окрашивали пламя в кирпично-красный цвет, ионы стронция  Sr2+ – в малиновый.

 Полоски фильтровальной бумаги смачивают в концентрированных растворах нитратов кальция и стронция. Высушенные полоски укрепляют на металлическом стержне. При поджигании полосок они горят, окрашивая пламя в кирпично-красный (катион Са2+) и малиновый (катион Sr2+) цвет.

Искусственно созданные дымовые завесы помогли сохранить жизни тысяч советских бойцов. Эти завесы создавались при помощи дымообразующих веществ. Прикрытие переправ через Волгу у Сталинграда и при форсировании Днепра, задымление Кронштадта и Севастополя, широкое применение дымовых завес в берлинской операции – это далеко не полный перечень использования их в годы Великой Отечественной войны. Одним из первых дымообразующих веществ был белый фосфор. Дымовая завеса при использовании белого фосфора состоит из частичек оксидов фосфора (Р2О3, Р2О5) и капель фосфорной кислоты.

Заключение

В истории нашей страны, пожалуй, не было времени, потребовавшего такого напряжения всех человеческих сил, более жестокого испытания, чем Отечественная война. Эта работа помогла мне узнать о достойном вкладе ученых - химиков нашей страны в Победу нашего народа в Великой Отечественной войне, о значении химии в восстановлении и росте благосостояние страны в послевоенные годы.

Подводя итоги работы, нужно отметить, что созданные в годы индустриализации промышленные предприятия сыграли большую роль в положительном для Советского Союза исходе Великой Отечественной войны. Советские химики внесли достойный вклад в Победу нашего народа в Великой Отечественной войне. Война была смертельным противоборством производств, экономики и науки. Поэтому вместе с солдатами 1945 года победила и наша наука, наши ученые-химики, которые по сей день свою деятельность направляют на защиту своей Родины.

Победа советского народа немыслима без разработок ученых – химиков. Благодаря их активной работе СССР не только догнал, но и перегнал фашистскую Германию по оружию, военной технике, обороне и другому.  Мы помним, что вместе с солдатами в сорок пятом победу делили рабочие и колхозники, инженеры, доктора наук, медики, учителя, физики и ученые-химики. На счету ученых- химиков тысячи спасенных жизней и огромная помощь фронту в целом.

Победа многонационального советского народа в самой кровавой и жестокой войне в истории человечества стала звездным часом для нашей страны в 20 веке.Труды советских ученых никогда не будут забыты.  

Список использованных источников и литературы

1. Андросова В. Г.,Лазыкина Л.Г. Во имя Победы// Химия         в школе.- 2005.- № 2.- с.73-77.
2.  Антонова Л.С. Вклад химиков в Великую Победу.//Химия в   школе. -2006.- №3.-с.73-80
3. 3.  Бойкова В.М. Ученые – химики в ВОВ//Химия в школе. –     2007. - №2.- с.77-78.
4. Баранова Ж.Г., Волков В.А., Кузнецов В. И. Советские ученые – химики в период ВОВ //Химия в школе.- 2005.- №1.-с. 6-13.
5. Давидич Сергей. «Коктейль Молотова». Журнал «Оружие и охота». 2000. № 12.
6. Интернет ресурсы: www./kargoo.gov.kz>loader/load/10636;

7.    http://www.fptl.ru/biblioteka/spravo4niki.html

МБОУ Илькинская средняя общеобразовательная школа

671331, Республика Бурятия, Заиграевский район, с.Илька, ул.Трактовая 4 тел. 57-2-16

е-mail: Isoch_2007@mail.ru, ilkinskaya@yandex.ru,   сайт: http://isosh.ucoz.ru

III районная научно-практическая конференция

«Школа поиска и открытий -2019»,

Синтетические моющие средства.

Порошок порошку рознь или

миф о мыльной пене

Секция: Химия

                Автор: Аюшеев Алдар,

ученик 6б класса

Руководитель: Цынгуева А.Т.,

учитель химии 1 кв.кат.

Илька

2019

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

В современном мире невозможно представить свое существование без различных моющих и дезинфицирующих средств. Появилось понятие: бытовая химия. Оно включает в себя различные виды мыла, стиральных порошков, чистящих средств, средств для мытья посуды и т.п.

Твердое и жидкое мыло для разных типов кожи, стиральные порошки для ручной и автоматической стирки, а также отдельно для детской одежды, чистящие средства для разных видов покрытий…  Я решил узнать, так ли хороши стиральные порошки,  рекламируемые по телевизору?

Объект работы: стиральный порошок для ручной стирки.

Цель работы: изучение отстирывающая способность порошка.

Задачи:

- изучить историю возникновения стиральных порошков;

- выяснить, какие порошки являются наиболее популярными и по какой причине;

- изучить химический состав и внешний вид порошков;

- изучить устойчивость пены, образующейся в растворах порошков;

- изучить отстирывающую способность порошков;

Для выполнения поставленных задач я использовал различные методы исследования: социологический опрос, физические и химические методы анализа.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1. История средств для стирки

С самых древних времен для стирки одежды применяли природные вещества, такие как: животные жиры, воск, а также корни, кору или плоды растений типа мыльнянки. Сок этого растения пенится в воде благодаря содержанию в нем  - моющих веществ природного происхождения. Но уже в VI веке до нашей эры из козьего жира и древесной золы научились варить мыло.

В России в старину белье замачивали в чанах или бочках и парили. Отбеливали, засыпая "золиво" - золу от гречневой соломы или, например, подсолнухов. После этого туда бросали раскаленные камни. Вместо мыла использовали ягоды бузины, корни мыльнянки и сок алоэ. Их измельчали и смешивали с зольным щелоком.

Для отбеливания белье помещали на два-три дня в кислое молоко или использовали отвар фасоли, "картофельную" воду. Для выведения жирных пятен использовали мел, для пятен от травы – спирт, для кровавых пятен - керосин. В качестве отбеливателя долгое время использовали человеческую мочу или свиной навоз, лимонный сок. Чтобы одежда не выцвела, в воду добавляли уксус, буру, щелочь (для черных) или отруби (для прочих цветов). Шелк советовали стирать в керосине.

Мыло часто изготовляли в домашних условиях, из воды, золы и жира. В каждой стране, у хозяек и в пособиях по домоводству было много рецептов различных видов мыла для кружев, для шерсти, для тонких тканей.

2. Появление современных стиральных порошков

Начало истории современных порошков было положено 28-летним Фритцем Хенкелем. 26 сентября 1876 года он вместе с партнерами основывал компании Henkel & Cie в городе Ахен. Первым продуктом, который был создан в стенах предприятия, становится стиральный порошок.

Спустя год на рынке Ахена появляется мыльный порошок, а в 1878 году на свет выходит первый в Германии стиральный порошок под торговым знаком Henkel's Bleich-Soda (Отбеливающая сода). Основными отличиями нового товара по сравнению с конкурентами были доступная цена и удобная прочная упаковка. В 1905 году в компанию приходит младший сын Фритца Хенкеля-старшего – Хьюго Хенкель. Им была заложена основа научных исследований, и внедрено применение передовых технологий и новых материалов. В июне 1907 года появляется первый в мире порошок для стирки одежды в автоматических стиральных машинах, порошок назвали Persil.

Портрет Фритца Хенкеля                                                           Отбеливающая сода

Сейчас существует множество видов стирального порошка: для белых и цветных тканей, для ручной и автоматической стирки, с отдушками и отбеливателями, но основной состав любого порошка остается неизменным: это поверхностно-активные вещества, или ПАВ, отбеливатели и минеральные соли.

3. Химический состав стиральных порошков

Вода сама по себе не обладает достаточным чистящим действием. Вступая в контакт с пятном, молекулы воды не смачивают грязь.

Стиральные порошки и другие синтетические моющие средства содержат вещества, повышающие смачивающие свойства воды. Эти вещества называются поверхностно активными (ПАВ), поскольку действуют на поверхности жидкости.

Кроме ПАВ в состав практически каждого стирального порошка входят следующие компоненты:

Щелочные соли

Облегчают удаление жиров, а также смягчают воду. Из отрицательных свойств – вредное действие на кожу рук при стирке и неблагоприятное воздействие на окружающую среду.

Энзимы

Разлагают те или иные органические загрязнения. Энзимы обычно теряют активность при слишком высокой температуре стирки. Способны разрушать не только загрязнения природного происхождения, но и сами ткани при стирке.

Химические отбеливатели

Отбеливатели разлагают и обесцвечивают загрязнения, обладающие интенсивным цветом (например, пятна от травы), а также способствуют дезинфекции. 

Пигменты

Применяются для улучшения цвета белых текстильных изделий. 

Вспомогательные вещества

К ним относятся: смягчители воды, пенообразователи, пеногасители (при машинной стирке), ароматизаторы и другие.

II. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1. Составление опроса общественного мнения

Прежде чем приступить к выполнению экспериментальной части работы, необходимо было установить, какие стиральные порошки наиболее популярны среди домохозяек и почему. Для выявления порошков-участников эксперимента было проведено анкетирование 7 женщин, использующих порошки для ручной стирки.

По результатам анкетирования самым популярным порошком названы «Tide» ( 6 человек). Причинами выбора стали: «Тide» - хорошая способность отстирывать, хорошее пенообразование, бережное отношение к вещам при стирке, частая реклама.

Также среди наиболее популярных были названы следующие порошки: Bimax,  Ушастый нянь, Миф, Ariel, Tide

Для проведения эксперимента я выбрал следующие стиральные порошки для ручной стирки:

1. Ушастый нянь
2. Tide

2.2.  Изучение состава стиральных порошков

У 2 выбранных порошков был изучен химический состав и внешний вид. Данные по химическому составу и стоимости порошка занесены в таблицу.

Таблица 1. Сравнение состава стиральных порошков

Порошки состоят из белых частиц с добавлением цветных гранул. В состав каждого порошка входят поверхностно-активные вещества и отбеливатели. Также в состав включены различные ароматизаторы и вспомогательные вещества.

2.3. Сравнение устойчивости пены

Существует мнение, что от количества и устойчивости пены, образованной при растворении порошка в воде, зависит его отстирывающая способность. В ходе исследования я хотел проверить, верно ли это утверждение.

Необходимое оборудование и реагенты:

- мензурка,

- мерный цилиндр,

- термометр, - стиральные порошки.

        Ход опыта:

В мерный цилиндр насыпал 5 мл порошка, долил 0,5 л воды с температурой 40-45оС, встряхивал. Высоту образовавшейся пены измеряли 2 раза: в самом начале опыта и через 10 минут. Результаты опыта занесены в таблицу.

Также в таблице отражены личные наблюдения по степени растворимости порошков, их внешнему виду и составу и виду пены образовавшихся растворов порошков.

Таблица 2. Сравнение устойчивости пены стиральных порошков

По результатам опыта порошки я распределил по местам в порядке убывания пеноустойчивости их растворов.

Таблица 3. Рейтинг порошков по пеноустойчивости

2.4. Сравнение отстирывающей способности

Для исследования способности порошков отстирывать пятна различного происхождения мною были взяты типы загрязнений, которые наиболее часто встречаются в быту: губная помада, варенье, кетчуп, соевый соус.

Ход опыта:

На 2 лоскута белой ткани были нанесены пятна, высушены и оставлены на 2 дня

для большего проникновения загрязнений в волокна ткани. Затем каждый кусок ткани я поместил в раствор стирального порошка и оставил для замачивания на 2 часа. По истечении времени прополоскал в чистой воде, высушил. Результаты исследования занесены в таблицу.

 Каждому стиральному порошку присвоено разное количество баллов в зависимости от степени отстирывания пятен:

0 баллов – пятно не отстиралось,

1 балл – пятно отстиралось плохо, его хорошо можно увидеть на ткани,

2 балла – пятно отстиралось хорошо, его трудно различить на ткани,

3 балла – пятно отстиралось полностью, нельзя определить, где оно было до стирки.

Таблица 4. Сравнение моющей способности стиральных порошков

2.6. Обобщение результатов опытов

В ходе исследовательской работы были изучены свойства 2 стиральных порошков: пеноустойчивость, моющая способность.

По пеноустойчивости "Ушастый нянь" занимает 1 место, но по моющей способности уступил порошку "Tide". Для домохозяек главную роль играет отстирывающая способность.

Таким образом, победителем среди стиральных порошков стал порошок "Tide", а "Ушастый нянь" занял 2 место.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Цель данной исследовательской работы: изучение качества стиральных порошков для ручной стирки.

В ходе работы мною был изучен химический состав порошков, который оказался очень похожим у разных видов порошка: основными компонентами порошков являются поверхностно-активные вещества ПАВ и отбеливатели. Разница заключается в составе ПАВ, отдушках, и количеству вспомогательных веществ.

В ходе исследования при проведении опроса возникла промежуточная гипотеза о зависимости пенообразования и эффективности стиральных порошков. Опытным путем доказано, что порошок с устойчивой пеной "Ушастый нянь" уступил порошку с неустойчивой пеной "Tide".

Порошком, занявшим первое место в итоговых подсчетах, оказался "Tide", а второе место "Ушастый нянь" (стиральный порошок, предназначенный производителем для стирки детских вещей). Таким образом, порошок порошку рознь – это мы доказали.

Меня заинтересовала эта тема и возможно, моим следующим исследовательским проектом станет сравнение линии детских порошков по безопасности для кожи рук и отстирывающей способности.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ И ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСОВ

1. Академия домоводства. Выбор стирального порошка (http://www.domovodstvo.com/stir-porosh.html)
2. Википедия (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D0%B8%D1%80%D0%BA%D0%B0)
3. Истории старого быта. Как стирали в старину (http://apxiv.ucoz.ru/publ/istorii_bit/1/stirka/14-1-0-58)
4. История создания стиральных порошков (http://vitazone.ru/forum/showthread.php?t=676)
5. Классная физика. История стирки. (http://class-fizika.narod.ru/stir.htm)
6. Ру-хим. Тесты стиральных порошков (http://www.ruhim.ru/test/test_conc_st_poroshki.htm)