Определение показателя кислотности гигиенических моющих средств
опыты и эксперименты (9, 10, 11 класс)

ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ ПО ТЕМЕ «ПОКАЗАТЕЛЬ КИСЛОТНОСТИ ПОПУЛЯРНЫХ ГИГИЕНИЧЕСКИХ МОЮЩИХ СРЕДСТВ И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА»

Лапина Татьяна Петровна,

методист, педагог дополнительного образования

МБУ ДО «Станция юных натуралистов», город Новокузнецк Кемеровской области РФ

Вода – самое распространенное вещество на Земле. Вода – главный компонент всех клеток живых организмов. Организмы растений и животных состоят на 60-90% из воды. Вода поступает в организм из внешней среды. Она определяет физические свойства клеток, такие как объем, упругость, с химической точки зрения, вода − это универсальный растворитель, среда для физиологических и биохимических процессов, химический компонент всех живых клеток.

В настоящее время рынок гигиенических моющих средств имеет широкий ассортимент продукции разных производителей, как отечественных, так и зарубежных. Красивые ярко окрашенные бутылочки с разноцветными ароматными средствами привлекают внимание покупателей, вызывают желание принять теплую ванну или душ, вымыть волосы шампунем известного производителя. Только после того, как человек испытает на себе негативные последствия использования гигиенических моющих средств, такие, как сухая кожа, шелушение, пересушенные волосы головы, он начинает задумываться над вопросом, все шампуни безопасны для здоровья человека?

Целью работы, выполненной в творческом объединении «Экологические исследования в природе и городе» МБУ ДО "Станция юных натуралистов" явилось изучение величины показателя кислотности популярных гигиенических моющих средств, таких как шампуни, имеющихся в продаже в магазинах города Новокузнецка Кемеровской области РФ.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

1. Определить показатель кислотности наиболее популярных у потребителей шампуней в лаборатории экологического мониторинга на базе МБУ ДО «Станция юных натуралистов», г. Новокузнецк.
2. Проанализировать полученные результаты и сделать соответствующие выводы по результатам исследования.
3. На основе материалов исследовательской работы под руководством научного руководителя разработать гигиенические рекомендации по использованию гигиенических моющих средств, таких, как шампуни.
4. По материалам работы провести дискуссию по проблеме сохранения здоровья человека на современном этапе развития общества на занятиях в объединениях старшеклассников МБУ ДО «Станция юных натуралистов» г. Новокузнецка и классных часах МБОУ «Средняя общеобразовательная школа № 102».

Гипотеза: популярные у жителей города Новокузнецка гигиенические моющие средства, такие как шампуни, могут иметь показатель кислотности, вредный для здоровья человека.

Объект исследования: шампуни, представленные в торговой сети города Новокузнецка.

Предмет исследования: показатель кислотности (рН).

При организации исследования исходили из гипотезы: популярные гигиенические моющие средства могут иметь опасные для здоровья человека показатели кислотности.

Методы исследования

Анализ проб проводили с помощью прибора pH - метр-милливольтметр, тип прибора pH-150М. Это прибор с цифровым табло, термокомпенсатором и комбинированным электродом. Диапазон измерения от 1-14.

В стакан с налитой пробой опускали электрод. Отсчет pH проводили после того, как показатель рН принял устойчивое значение.

Результаты всех замеров заносили в таблицу. Всего за время проведения эксперимента было собрано и проанализировано 20 проб.

Затем все данные проанализировали в соответствии со шкалой кислотности осадков. Подсчитали отклонение от показателя нейтральной среды (рН=7), при смещении кислотности в щелочную среду отклонение считали положительным, при смещении кислотности в кислую среду отклонение считали отрицательным.

ГЛАВА 1.

ПОКАЗАТЕЛЬ КИСЛОТНОСТИ ВОДНОЙ СРЕДЫ

И ГИГИЕНИЧЕСКИХ МОЮЩИХ СРЕДСТВ

1.1 Показатель кислотности среды

Понятие «водородный показатель» было введено датским химиком Серенсом в 1909 году. Для определения кислотности растворов используют шкалу рН, в основе которой лежит концентрация в растворах ионов водорода.

Амплитуда шкалы рН имеет диапазон от 1 до 14. Концентрация ионов водорода в чистой дистиллированной воде при комнатной температуре равна 7, что соответствует значению нейтральной среды. Если значение рН ниже 7, то среда кислая, а если выше, то среда щелочная. Значение рН воды определяют растворенные в ней микроэлементы, в зависимости от их концентрации в растворе создается кислотно-щелочной баланс [7].

1.2 Влияние показателя кислотности водной среды на здоровье человека

Показатель кислотности водной среды оказывает сильное влияние на химические процессы, происходящие в организме человека. Живые среды организма, за исключением желудочного сока, для которого рН = 2, имеют слабощелочную реакцию. Например, рН здоровой лимфы составляет 7,5; слюны - 7,4, а рН крови - 7,43, и даже незначительное снижение этого показателя в сторону закисления до 7,1 не совместимо с жизнью.

Показатель кислотности кожи здорового человека составляет рН = 5,2-5,7; показатель кислотности сухой кожи рН = 5,0; показатель кислотности жирной кожи человека рН = 6,5 [8].

1.3 Влияние показателя кислотности среды на здоровье кожи человека

Кожа на теле человека и его голове имеют определенный уровень показателя кислотности, который может меняться в зависимости от внешних и внутренних факторов. К внешним факторам относятся окрашивание, химическая завивка, косметический уход. Внутренние факторы связаны с питанием и состоянием здоровья, поэтому при обнаружении каких-либо проблем с волосами важно оценивать все возможные причины и устранять их комплексно [9].

В нормальном состоянии на поверхности кожи присутствует защитный слой из жиров и полезных кислот, которые предотвращают потерю влаги. Оптимальный показатель кислотности кожного покрова находится в пределах рН = 5,0-5,7 [9].

Признаками нарушения кислотного баланса кожи головы являются:

• зуд и сухость кожного покрова;
• ломкость волос, повышенная электризация и посеченные кончики;
• раздражение на коже;
• появление шелушения и сухой перхоти.

Нарушение баланса кислотного уровня кожного покрова может возникать в результате:

• повышенного потоотделения, т. к. пот имеет кислую реакцию среды;
• неконтролируемого использования щелочных косметических продуктов;
• длительного воздействия ультрафиолета;
• ограниченного поступления витаминов и минералов в организм;
• микозов и дерматитов, являющихся причиной появления чешуек перхоти.

1.4 Показатель кислотности гигиенических моющих средств

Для понимания процесса изменения показателя кислотности, стоит вспомнить простую химическую реакцию, которая возникает во время соединения воды и уксуса. Вода имеет нейтральный pH=7, а уксус имеет рН=2,4. После смешивания этих двух веществ нейтральная вода становится кислой. Для нейтрализации этой кислоты, потребуется добавить щелочь, например, обычную пищевую соду (NaHCO2), в соответствующей пропорции. Чрезмерное количество щелочи не только нейтрализует кислоту, но и сделает водный раствор щелочным. С косметическими моющими средствами происходят аналогичные процессы [10].

Врачи-косметологи рекомендуют использовать кислотные и щелочные шампуни с периодическим чередованием в зависимости от состояния волос, обычно для ежедневного мытья головы необходимо использовать шампуни с показателем кислотности 5,5 до 7,5. У жирных волос показатель кислотности щелочной, а у сухих кислый.

При использовании шампуней, гелей для душа и других синтетических моющих средств, включая гигиенические, необходимо помнить, что в норме кожа человека имеет показатель кислотности чуть кислый, у здорового человека рН = 5,5.

Безопасными для здоровья человека считаются косметические моющие средства с показателем кислотности в диапазоне рН = 5,5 - 8,5 [9].

ГЛАВА 2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

При проведении анализа полученных данных использовали следующие нормативы кислотности среды:

рН < 7 – кислая среда (рН = 0-3 – сильнокислая среда, рН = 4-6 – слабокислая среда)

рН = 7 – нейтральная среда

рН>7 – щелочная (рН = 8-10 – слабощелочная, рН = 11-14 – сильнощелочная).

Отклонение показателя кислотности от нейтрального рН=7 в кислую среду считается отрицательным, отклонение в щелочную среду – положительным.

Перед замером показателя кислотности проводили разведение 5 мл пробного шампуня в 100 мл водопроводной воды до полного растворения гигиенического моющего средства в водной среде.

Таблица 1.

Показатель кислотности гигиенических моющих средств

В лаборатории экологического мониторинга Муниципального бюджетного учреждения образования «Станция юных натуралистов» нами было проанализировано 28 проб шампуней разных стран-производителей.

        Проведенное исследование выявило, что все проанализированные шампуни имеют показатель кислотности в пределах допустимых нормативов.

К шампуням с кислым показателем рН можно отнести шампуни:

1. Шампунь «NIVEA», производство Германия.
2. Шампунь «Чистая линия», производство Россия.
3. Шампунь «Джису бьюти», производство Южная Корея.

К щелочным шампуням относятся:

1. Шампунь «ESTEL», производство Россия.
2. Шампунь «LOREAL ELSEVE», производство Россия.
3. Шампунь «PANTIN PRO-V», производство Румыния.
4. Шампунь «AVE», производство Пакистан.

К шампуням с нейтральным показателем рН относятся:

1. Шампунь «ЛОРЕН», производство РФ.
2. Шампунь «DOVE», производство РФ.
3. Шампуни Yves Rocher, производство Франция.
4. Шампунь «5 PROBIOTICS», производство Южная Корея

ВЫВОДЫ

Определение показателя кислотности шампуней – самых популярных у населения города гигиенических моющих средств, позволяет сделать следующие выводы:

1. Наше исследование не подтвердило гипотезу: все шампуни, представленные в торговой сети города Новокузнецка и проанализированные по показателю кислотности в лаборатории станции юных натуралистов, имеют показатель кислотности, неопасный для здоровья человека.

2. Для регулярного использования в промышленно развитом городе Новокузнецке можно рекомендовать шампуни с нейтральным показателем кислотности, такие как шампуни «ЛОРЕН» производства РФ; шампуни «DOVE» производства РФ; шампуни Yves Rocher, производства Франции; шампуни «5 PROBIOTICS», производства Южной Кореи.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

        Каждый человек должен осознавать свою ответственность за сохранение своего здоровья и здоровья членов своей семьи. Для того чтобы сохранить здоровье, необходимо иметь достоверную информацию об основных показателях качества продукции, которую мы используем ежедневно для поддержания чистоты и профилактики заболеваний.

Наше исследование – это шаг на пути популяризации здорового образа жизни.

        На основе анализа величины показателя кислотности популярных гигиенических моющих средств нами были разработаны гигиенические рекомендации по их использованию жителями промышленно развитого города, каким является наш город Новокузнецк.

Материалы исследовательской работы стали основой для проведения занятий и вызвали большой интерес учащихся.

Ребята предложили продолжить проведение наблюдений и опытов, потому что учебные проекты и исследования школьников – это один из путей актуализации проблемы сохранения здоровья человека в современном городе.

ЛИТЕРАТУРА

1. Алексеев, С.В. Экология: учебное пособие для учащихся 10-11 классов общеобразовательных учреждений разных видов / С.В. Алексеев. – СПб.: СМОИ Пресс, 1997. – 320 с.: ил. – ISBN 5-7704006-4 – Тест: непосредственный.
2. Биология / Р.Г. Заяц [и др.] – Ростов н/Д: Феникс, 2017. – 639 с.: ил. – ISBN 978-5-222-28636-4 – Тест: непосредственный.
3. Ермаков, Д.С. Учимся решать экологические проблемы. / Д.С. Ермаков, И.Д. Зверев, И.Т. Суравегина. – М.: Школьная Пресса, 2002. – 112 с. – ISBN 5-9212-0159-8 – Тест: непосредственный.
4. Матвеева, М.О. Химия. Новейший универсальный справочник школьника и студента / М.О. Матвеева. – Донецк: ОООПКФ БАО, 2011. – 496 с.: ил. – ISBN978-966-481-278-5 – Тест: непосредственный.
5. Панфилова, Л.А. Анатомия, физиология и гигиена человека / Л.А. Панфилова, Э.Г. Донецкая. – М.: Рипол классик, 1999. – 640 с. – Тест: непосредственный.
6. Питание и здоровье: пособие для учителей / Сост.: С.И. Хорунжина, Н.Ю. Шибанова. – Кемерово, 2007. – 87 с. – Тест: непосредственный.
7. Сонин, Н.И. Биология. Человек: учеб. Для общеобразовательных учреждений / Н.И. Сонин, М.Р. Сапин. – М.: Дрофа, 2003. – 216 с.: ил. – ISBN 5-7107-6539-2 – Тест: непосредственный.
8. Хомченко, Г.П. Химия для поступающих в вузы. / Г.П. Хомченко. – М.: Высш. шк., 1994. – 447 с. – Тест: непосредственный.
9. Энциклопедия для детей. Том 18. Человек. Ч .1. Как работает тело. Искусство быть здоровым. / Глав. ред. В.А. Володин.  – М.: Аванта+, 2001. – 464 с. – Тест: непосредственный.
10. Энциклопедия для детей. Том 17. Химия. / Глав. ред. В.А. Володин. – М.: Аванта+, 2000. – 640 с. – Тест: непосредственный.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ГИГИЕНИЧЕСКИХ МОЮЩИХ СРЕДСТВ

1. Кожа на теле человека и его голове имеют определенный уровень показателя кислотности, который может меняться в зависимости от внешних и внутренних факторов. К внешним факторам относятся окрашивание, химическая завивка, косметический уход. Внутренние факторы связаны с питанием и состоянием здоровья, поэтому при обнаружении каких-либо проблем с волосами важно оценивать все возможные причины и устранять их комплексно.

2. В нормальном состоянии на поверхности кожи присутствует защитный слой из жиров и полезных кислот, которые предотвращают потерю влаги. Оптимальный показатель кислотности кожного покрова находится в пределах рН = 5,5-5,7.

3. Признаками нарушения кислотного баланса кожи головы являются:

• зуд и сухость кожного покрова;
• ломкость волос, повышенная электризация и посеченные кончики;
• раздражение на коже;
• появление шелушения и сухой перхоти.

4. Нарушение баланса кислотного уровня кожного покрова может возникать в результате:

• повышенного потоотделения, т. к. пот имеет кислую реакцию среды;
• неконтролируемого использования щелочных косметических продуктов;
• длительного воздействия ультрафиолета;
• ограниченного поступления витаминов и минералов в организм;
• микозов и дерматитов, являющихся причиной появления чешуек перхоти.

5. Врачи-косметологи рекомендуют использовать кислотные и щелочные шампуни с периодическим чередованием в зависимости от состояния волос, обычно для ежедневного мытья головы необходимо использовать шампуни с показателем кислотности 5,5 до 7,5.

6. При использовании шампуней, гелей для душа и других синтетических моющих средств, включая гигиенические, необходимо помнить, что в норме кожа человека имеет показатель кислотности чуть кислый. Безопасными для здоровья человека считаются косметические моющие средства с показателем кислотности в диапазоне рН = 5,5 - 8,5.

7. При выборе шампуня необходимо учитывать индивидуальные особенности кожи головы, знать показатель кислотности гигиенического средства, выбирать наиболее безопасную продукцию.