IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

АНАЛИЗ МЫЛА И МОЮЩИХ СРЕДСТВ, КОТОРЫЕ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ В ВООРУЖЁННЫХ СИЛАХ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Бундина А.С., Дунаева Н.Н., Френкель Е.Н.

Военный институт материального обеспечения

Вольск, Россия

ANALYSIS OF SOAPS AND DETERGENTS, WHICH ARE USED IN THE ARMED FORCES OF THE RUSSIAN FEDERATION

Bundina A.S., Dunaeva N.N., Frenkel` E.N.

Volsk Military Logistic Institute

Volsk, Russia

План

№	Содержание этапов работы	Что представляется	Срок выполнения
1 2 3 4 5 6

 

 

1. Введение

В работе проводится исследование жидкого туалетного мыла «Biss», поступающего на обеспечение личного состава Вооружённых Сил Российской Федерации (ВС РФ), на предмет безопасного применения его в гигиенических целях.

Актуальность этой работы обусловлена тем, что часть военнослужащих, жалуется на плохое состояние кожи после постоянного применения данного мыла в гигиенических целях.

На современном этапе развития общества только мыло является важнейшим компонентом ухода за кожей человека и стирки белья, обеспечивая постоянное поддержание санитарно-гигиенического состояние общества на должном уровне.

Рис. 1 – Жидкое мыло армейское «Biss» для военнослужащих ВС РФ

Кроме того применение мыла, предотвращает большое число эпидемий напрямую связанных с чистотой рук, таких серьёзных, как дизентерия, гепатит А, различные кишечные расстройства и другие.

Производители в содружестве с учёными постоянно совершенствуют процесс производства мыла и доведение его до всех слоёв потребителей. Но в этом стремлении происходит и обратный процесс, а именно потеря качества продукта в стремлении удешевления его производства.

Целью работы является изучение влияния жидкого туалетного мыла, поступающего на снабжение, на кожные покровы человека при его регулярном использовании.

2. История мыла

История создания мыла насчитывает сотни лет и окутана тайнами и легендами. Честь изобретения мыла приписывается сразу нескольким древним народам. По имеющимся данным, мыло изготовлялось ещё в древнем Шумере и Вавилоне (около 2800 г. до н.э.). Описания технологий изготовления мыла были найдены ещё в Месопотамии на глиняных табличках, относящихся примерно к 2200 г. до н.э. А египетский папирус, найденный в середине второго тысячелетия до нашей эры, свидетельствующий, что египтяне регулярно мылись с помощью мыла, только подтвердил догадки учёных.

Люди заметили, что масла биологического происхождения хорошо снимают загрязнения с поверхности кожи. Это легко заметить при употреблении жирной пищи руками, например жареного на костре мяса. В то время как в южных широтах для мытья чаще применяли растительные масла, в северных использовали топлёные на открытом огне жиры. В этих условиях смешать полученную массу с золой или песком было вопросом времени.

Широко применялись подобные моющие средства и в Древнем Риме. Римский учёный и политик Плиний Старший утверждал, что своим знакомством с моющими средствами человечество обязано не высоко цивилизованным египтянам, и не находчивым грекам или жителям Вавилона, а диким галльским племенам, с которыми римляне «познакомились ближе» на рубеже нашей эры. По свидетельству историка, галлы делали из сала и золы букового дерева какую-то чудодейственную мазь, которую использовали для очищения и окрашивания волос, а также для лечения кожных заболеваний. Цветное средство – красную краску – получали из глины. Они смазывали свои длинные волосы растительным маслом, в которое добавляли краску. Если в эту смесь доливали воды, образовывалась густая пена, которая чисто отмывала волосы.

Другая легенда связывает появление мыла, и даже слово soap (англ.) с горой Sapo, на которой в Древнем Риме совершались жертвоприношение богам. Животный жир, выделявшийся при сжигании жертвы, скапливался и смешивался древесной золой костра. Полученная масса смывалась дождями в глинистый грунт берега реки Тибр, где жители стирали бельё и естественно, наблюдательность человека не упустила того факта, что благодаря этой смеси одежда отстирывалась гораздо легче.

Во втором столетии эту «мазь» стали использовать для мытья рук, лица и тела в римских провинциях. Древние римляне в эту смесь добавляли золу морских растений, и выходило настоящее качественное мыло. Открытие мыла как средства гигиенического ухода приписывают знаменитому античному врачу Галену, жившему в то время. После падения Римской империи культура умывания была утрачена, а мыло было забыто на многие столетия, что в немалой степени способствовало множеству эпидемий, буквально опустошавших Европу в средние века. Во Франции и Англии мыло вновь появилось лишь в XIII веке и производилось только знающими все тонкости этого искусства аптекарями для знатных семей. Мыло долго было предметом роскоши и ценилось наряду с дорогими лекарствами и зельями. Но даже зажиточные люди не могли позволить себе стирать им бельё. Для этого использовались различные глины и растения.

На Руси секреты мыловарения были унаследованы от Византии, а собственные мастера мыловары появились в XV столетии. Известно, что в Твери в то время действовала «поварня мыльная с котлом мыльным и со всей поряднею», а в Москве существовал мыльный ряд. В Западной Европе ремесло мыловарения окончательно сформировалось только к концу XVII века. Большую роль в развитии мыловарения Европы сыграл «географический фактор». В зависимости от региона ингредиенты для мыла варьировались от животного жира на севере, до оливкового масла на юге. Благодаря последнему мыло получалось превосходного качества.

Промышленное производство мыла в России было налажено при Петре I. В XVIII веке своим производством мыла славился город Шуя. На гербе города даже изобразили брусок мыла. Мыло в то время варили на коровьем или миндальном маслах, с духами и без. Варилось также и дегтярное мыло – от «скотских хворостей».

3. Что понимается под мылом в наше время

На современном этапе, под мылом понимают твёрдый или жидкий продукт, содержащий поверхностно-активные вещества, в соединении с водой и используемый либо как косметическое средство – для мытья кожи и ухода за ней (туалетное мыло), либо как средство бытовой химии – в качестве моющего средства (хозяйственное мыло).

Это мыло не стоит путать с мыльными продуктами, которые изготавливаются из синтетических ПАВ, в основном из нефтяных продуктов (лаурилсульфат натрия – C₁₂H₂₅SO₄Na – является лучшим моющим средством в промышленности).

В химическом отношении основным компонентом твёрдого мыла является смесь растворимых солей высших жирных кислот. Чаще это натриевые, реже калиевые и аммониевые соли таких кислот, как

- стеариновая (С₁₇Н₃₅COOH),

- пальмитиновая (С₁₅Н₃₁COOH),

- миристиновая (С₁₃Н₂₇СООН),

- лауриновая (С₁₂Н₂₅ СООН),

- олеиновая (С₁₇Н₃₃COOH) кислоты.

Дополнительно в составе мыла могут быть и другие вещества, обладающие моющим действием, а также ароматизаторы, красители, стабилизаторы, эмульгаторы, консерванты и порошки. По консистенции мыло может быть твёрдым или жидким.

Химический состав твёрдого мыла – С₁₇Н₃₅СООNa,

химический состав жидкого мыла – С₁₇Н₃₅СООК.

В качестве сырья для получения основного компонента мыла могут использоваться животные и растительные жиры, жирозаменители (синтетические жирные кислоты, канифоль, нафтеновые кислоты, талловое масло). Получение мыла основано на реакции омыления – гидролиза сложных эфиров жирных кислот (то есть жиров) со щелочами, в результате которого образуются соли щелочных металлов и спирты.

В специальных ёмкостях (варочных котлах) нагретые жиры омыляют едкой щёлочью (обычно гидроксидом натрия). В результате реакции в варочных котлах образуется однородная вязкая жидкость, густеющая при охлаждении – мыльный клей, состоящий из мыла и глицерина. Содержание жирных кислот в мыле, полученном непосредственно из мыльного клея обычно 40–60 %. Такой продукт имеет название «клеевого мыла». Способ получения клеевого мыла принято называть «прямым методом». Этим способом получают хозяйственное мыло. В своём составе, мыло содержит 40–72 % основного вещества, 0,1–0,2 % свободной щёлочи, 1–2 % свободных карбонатов Na или К, 0,5–1,5 % нерастворимого в воде остатка.

Уже достаточно давно существует чёткий стандарт, который разделяет хозяйственное мыло на три группы. Классификация осуществляется по строению жирных кислот в составе продукта. Примечательно, что рН хозяйственного мыла держится на отметке 11–12 (рН>7, указывает на щелочную среду).

1 группа содержит наибольшее количество жирных кислот. Их уровень должен быть не менее 70,5 %. Данное мыло выпускается с маркировкой 72 %, большинство потребителей предпочитает именно такое мыло.

2 группа имеет в своём составе от 69 % до 70 % жирных кислот и маркируется 70 %-ным. Потребители приобретают данное мыло в основном для стирки белья.

3 группа содержит минимальное количество жирных кислот, по ГОСТу их должно быть не менее 64 %. Данное мыло имеет маркировку 65 % и пользуется наименьшей популярностью у потребителей.

Стоит обратить внимание на то, что свойства хозяйственного мыла могут изменяться в зависимости от содержания в нём жирных кислот, поэтому выбор необходимо делать тщательно.

Н₂С – О – СО – С₁₇Н₃₅ CН₂OH

| |

НС – О – ОС – С₁₇Н₃₅ + 3 NaOH → CHOH + 3 С₁₇Н₃₅COONa

| | мыло

Н₂С – О – ОС– С₁₇Н₃₅ CН₂OH

«Косвенный метод» получения мыла заключается в дальнейшей обработке мыльного клея, который подвергают отсолке – обработке электролитами (растворами едкой щёлочи или хлористого натрия), в результате происходит расслоение жидкости: верхний слой или мыльное ядро, содержит не менее 60 % жирных кислот; нижний слой – подмыльный щёлок, раствор электролита с большим содержанием глицерина (также содержит загрязняющие компоненты, содержащиеся в исходном сырье). Полученное в результате косвенного метода мыло носит название «ядрового».

Высший сорт мыла – пилированное, получают при перетирании высушенного ядрового мыла на валиках пилирной машины. При этом в конечном продукте содержание жирных кислот повышается до 72–75 %, улучшается структура мыла, его устойчивость к усыханию, прогорканию, и действию высоких температур при хранении. Мыло полученное этим способом классифицируют как туалетное. Окраску и запах придают ему добавление красителей и отдушки. Но следует знать, что рН данного мыла тоже достаточно высок.

Жидкие мыла получают при варке различных растительных масел (льняного, хлопкового и других). Наиболее распространены из них зеленое и олеиновое. Эти мыла моют в холодной воде значительно лучше, чем твёрдые. Их используют для выработки шампуней, гелей для душа, паст для бритья и как основу, при изготовлении некоторых сортов медицинских мыл, а также для изготовления санитарных средств.

Качество различных сортов мыла определяется по цвету, запаху, содержанию примесей неомыляемых веществ, щёлочи, загрязнений и др. Мыло с примесью неомыляемых веществ даёт меньше пены. Если после мытья и вытирания руки остаются липкими, это показывает, что в мыле содержится большое количество неомыляемых веществ или переизбыток заменителей, таких как канифоль.

4. Опыт

(можно ли мыться нашим «уставным мылом»; применение мыла

и его действие на кожу)

По назначению мыло делится на хозяйственное, туалетное, детское, медицинское и специальное. В последние годы мыло как косметический продукт массового использования всё больше и больше используется в жидком виде. Твёрдое мыло часто используется в виде авторских изделий. В качестве бытовой химии использование любого мыла с каждым годом сокращается во всём мире; потребители выбирают стиральные порошки, отбеливатели, средства для удаления пятен и мытья посуды и т.д.

Рис. 2 – Авторское мыло

В современных моющих средствах, производители стремятся приблизить уровень рН к уровню кислотности здоровой кожи, который составляет 5,5–5,6. Однако если кожа чувствительная, то мыло даже с такими показателями – не подойдёт. После его применения для мытья кожи может возникнуть ощущение «стянутости», а при регулярном использовании кожа начинает шелушиться, пересыхать – «стариться». Нужно понимать, что вода усиливает действие щелочи входящей в состав мыла. Всё это разрушает природную защиту кожи – липидную плёнку. К тому же, имея чувствительную кожу, при постоянном использовании мыла может развиться аллергическая реакция.

Однако, как показывает практика, многое зависит от индивидуальных особенностей организма, и никакой закономерности тут нет. Но основной вред жидкого мыла заключается в том, что им крайне не желательно мыть голову. Разумеется, если мыть голову мылом, изготовленным в советское время, то вряд ли волосам и коже головы будет нанесён существенный вред (из-за применения натуральных ингредиентов), хотя щелочная среда, конечно, даст о себе знать. Но вот если для этого использовать мыло, изготавливаемое сегодня, то могут возникнуть проблемы не только с кожей головы, но и с волосами. Обусловлено это тем, что в любое мыло производители добавляют различную «химию», пусть и не в больших количествах.

В настоящее время, в Вооружённые Силы России в целях обеспечения личного состава поступает как твёрдое так и жидкое мыло (например, жидкое туалетное мыло «Biss»). Использование этого мыла для личной гигиены не рекомендуется, так как оно не высокого качества и содержит большое количество щёлочи, кроме того в его состав входят комплексные ПАВ, смягчающие кондиционеры, модификаторы, загустители, эмульгаторы вязкости, регуляторы кислотности для продления сроков годности. Это показывает, что в данном мыле большое количество химических веществ и примесей и совсем мало натуральных веществ. Естественно, что как любое мыло оно хорошо очищает кожу, но опасно тем, что размягчает её роговой слой и может вызвать шелушение и даже воспаление кожи.

Щёлочь, которая содержится в мыле, меняет полезную кислую среду кожи, способствуя её сухости, потере эластичности и старению, а при длительном использовании может повлечь за собой образование язв и трещин. Умываясь водой с этим мылом даже один раз в день, Вы надолго лишаете кожу лица и рук её обычной жировой смазки. Кожа лишённая естественной защиты стремится восстановить защитный слой, путём усиленного выделения пота, отдавая «драгоценную» влагу, а это в свою очередь ещё больше пересушивает кожу и повышает риск развития воспалений. Так на коже может появиться краснота и шелушение, а при этих симптомах мыло всегда противопоказано. Особенно вредно применять банное и хозяйственное мыло. Хотя они и являются отличным средством для очищения кожи, но из-за большого содержания в своём составе щёлочи, очень быстро размягчают её и часто вызывают вышеуказанные симптомы.

Отметим, состояние кожи является отражением здоровья организма и его реакцией на окружающую среду. Кожа – защитный орган, её заболевания могут серьёзно ослабить организм. Важно вовремя диагностировать дерматологические проблемы, чтоб назначить правильное лечение на самых ранних стадиях болезни. Любые новообразования на участках кожи могут свидетельствовать о возможности онкозаболеваний, которые отличаются большим процентом летальности. И серьёзных последствий можно избежать, проявив внимание к состоянию кожи. А для этого нужно просто тщательно подходить к выбору средств по уходу за кожей.

Жидкое мыло небезопасно для кожи, говорят учёные. Эксперты дерматологи тоже могут сейчас утверждать, что жидкое мыло наносит большой вред здоровью. А основанием для этого высказывания послужили опыты службы FDA из Соединённых Штатов Америки, которая и занимается надзором за продуктами, потребляемыми людьми. Сотрудники службы не нашли видимых доказательств какой-то пользы от такого мыла. Они не считают жидкое мыло антибактериальным средством.

Химический состав дешёвого магазинного мыла и мыла поступающего на снабжение в ВС РФ промышленного производства трудно назвать натуральным. Его ингредиентами, как отмечалось выше, часто являются различные красители, ароматизаторы, стабилизаторы и консерванты. Качество такого мыла зависит от количественного содержания в нём кокосового масла. Чем его больше, тем средство лучше и дороже.

Многие косметологи советуют пользоваться крем-мылом, гелями для душа и умывания, считая их наиболее безвредными для кожи тела и лица. Но это не так. Учёные доказали, что триклозан, содержащийся в жидком мыле, может отрицательно влиять на гормональное состояние людей, пользующихся им. Триклозан также способен увеличивать число бактерий на теле, устойчивых даже к сильным лекарствам – антибиотикам. При проведении исследований учёные убедились, что новейшие химикаты в составе жидкого мыла просто бесполезны, и вредны для человеческого здоровья. Кстати, то же касается и гелей для душа и умывания. Сейчас власти многих стран обеспокоенных таким поворотам событий, требуют от производителей специальных сертификатов, доказывающих способность их продукции бороться с различными инфекциями на коже.

Естественно, мыло является прекрасным способом очистки кожи. Входящие в его состав щёлочи, образовывая пену, растворяют жиры рогового слоя кожи и удаляют верхние слои надкожницы вместе с накопившейся на них грязью, микробами и остатками пота. Мыло также освобождает выводные протоки сальных желёз, что считается очень полезным особенно для людей с жирной кожей.

Однако необходимо отметить, что от чрезмерного обезжиривания роговой кожный слой истончается, и уменьшается кислотность эпидермиса. И так как кислая реакция является преградой для микробов и бактерий, сопротивляемость к ним также снижается. В щелочной среде они начинают «спокойно» жить и размножаться, вызывая различные заболевания кожи.

Многие говорят и о том, что жидкое «уставное мыло» плохо устраняет запахи. Это обусловлено тем, что данный продукт сам по себе не предназначен для этого и изготавливается без применения ароматизаторов и отдушек, которые и маскируют неприятные запахи. Однако чтобы устранить резкие запахи, например, ацетона или бензина, достаточно несколько раз вымыть руки с мылом и вместе с загрязнением исчезнет и запах.

И всё таки, чрезмерно увлекаться мылом нежелательно, особенно для умывания лица и век. Оно не должно являться средством постоянного пользования.

Наиболее удачным для кожи считается пережиренное мыло. Чем меньше в нём свободной щёлочи, тем меньше оно раздражает и пересушивает кожу. Практически безвредным являются «Детское» и «Нейтральное» мыла, последнее содержит всего до 0,03 % натриевой щёлочи.

5. Практическая часть

Большинство людей хорошо переносят умывание с мылом. У них не возникает побочных эффектов. Спокойно могут мыться мылом один раз в сутки обладатели жирной и нормальной кожи. Люди с чувствительным покровом также могут применять мыло в большинстве случаев, если сразу после умывания будут смазывать кожу жирным питательным кремом.

Чтобы подтвердить это, мы проверили, как жидкое туалетное мыло «Biss», стоящее на обеспечении в ВС РФ, действует на кожу личного состава. Для этого провели эксперимент.

На первом этапе мы проверили рН «уставного жидкого мыла». Для чего мы приобрели в аптеке специальные лакмусовые ленты, которые помогут нам определить, какая среда преобладает в исследуемом мыле. Проведя опыт на ленте и индикаторе РКС, мы измерили рН среды исследуемого продукта, и получили результат рН>7.

Нам известно, что хорошим показателем для косметических средств является наличие в ней уровня кислотности (рН = 7), что соответствует нейтральной среде. Если уровень кислотности рН больше 7, то это соответствует щелочной среде, что крайне нежелательно для здоровья кожи. В дерматологических кабинетах и косметологических салонах для определения рН кожи используют портативные неинвазивные электронные приборы-тестеры с колориметрическим индикатором или стеклянным электродом, с целью определения кислотности в числовом выражении – рН-метры. Примером такого прибора является тестер, предназначенный для волос и кожи «HI 98110 Skincheck».

Рис. 3 – Тестер для кожи и волос человека

Второй этап проводился в течение месяца, с 05 октября по 05 ноября 2016. На втором этапе мы составили три группы по 10 человек; в течение всего эксперимента 1 группа должна была пользоваться для мытья рук уставным жидким мылом «Biss», вторая группа должна была использовать 72 %-ное хозяйственное мыло. Третьей группе было предложено мыть руки обычным детским мылом, после чего смазывать руки жирным кремом. На протяжении определённого времени у испытуемых наблюдались различные неблагоприятные симптомы после использования мыла.

На десятый день, после применения предложенных марок мыла, первая группа использующих «уставное жидкое мыло», жаловалась на заметную сухость и стянутость кожи, что подтвердилось визуальным осмотром. У двух человек из десяти наблюдалось шелушение кожи, а у одного покраснение в особо чувствительных зонах – перепонках между пальцев. У второй группы, пользовавшихся 72 %-ным хозяйственным мылом, тоже были жалобы на сухость и стянутость кожи, но при визуальном осмотре раздражений кожи выявлено не было. В третьей группе, применяющей для мытья рук детское мыло и пользующихся после этого жирным кремом, жалоб не было. При визуальном осмотре изменений на коже не было выявлено. Все респонденты, участвующие в эксперименте отметили, что предложенные им марки мыла успешно справлялись с удалением загрязнений с рук.

После двадцати дней эксперимента у всей 1-й группы наблюдалась заметная сухость и стянутость кожи. У половины испытуемых при осмотре обнаружилось шелушение кожи, и у троих были выявлены покраснение и раздражение кожных покровов. Во 2-й группе респондентов жалобы на сухость кожи и эффект стянутости кожных покровов усилились. При осмотре у трёх человек было выявлено шелушение и у двух покраснение чувствительных зон. В 3-й группе, жалоб на состояние кожи не было, что и подтвердилось визуальным наблюдением.

По окончанию эксперимента мы собрали все три группы вместе и провели контрольную проверку влияния мыла на кожу. Для 1-й группы результаты были не утешительны. У всех респондентов были признаки шелушения кожи, а у шестерых раздражения чувствительных зон между пальцев и вокруг ногтей. У двоих появились заусенцы. Трое из первой группы на 24 день прервали эксперимент, т.е. стали пользоваться после мытья рук жирным кремом. Для 2-й группы результаты были также не лучшими. Все испытуемые жаловались на сухость кожи, восемь человек имели различные степени шелушения, а трое имели покраснение и другие раздражения кожных покровов. Один человек также нарушил условия эксперимента и с 25 дня использовал после применения мыла крем для рук. В 3-й группе жалоб на состояние кожных покровов не было выявлено.

Таким образом, по полученным результатам, мы пришли к выводу, что уставное жидкое туалетное мыло «Biss», поступающее на обеспечение личного состава для личной гигиены и хозяйственное 72 %-ное мыло, не пригодно для частого и постоянного применения в гигиенических целях, т.к. имеет в своём составе большое содержание щёлочи. Но оба этих образца отлично справляются с удалением загрязнений с кожи. Особенно хорошо уставное мыло справляется с загрязнениями тканей одежды. И может быть рекомендовано для стирки вещей.

6. Заключение

Успешное выполнение задач стоящих перед ВС РФ на современном этапе требуют качественного обеспечения личного состава всеми видами материальных средств, в том числе и средствами гигиены военнослужащих.

В данной работе мы изучили влияние регулярно используемого жидкого туалетного мыла, поступающее на обеспечение личного состава, на кожу человека и пришли к выводу, что оно успешно справляется с функцией очистки кожи от загрязнений и способствует поддержанию санитарно-гигиенического состояния военнослужащих на должном уровне. Вместе с тем, мы выяснили, что оно негативно влияет на кожные покровы некоторых военнослужащих, вызывая шелушение, чувство сухости, покраснение, зуд и так далее. И зачастую усугубляется климатическими факторами: жарко и сухо летом и морозно зимой. Для улучшения состояния кожных покровов, рекомендуется использовать данное мыло только для мытья рук один-два раза в сутки и применять после умывания питательные крема. В целях заботы о здоровье военнослужащих, предлагаем ввести в нормы обеспечения защитные крема, как на промышленных производствах.

Литература.

1. Артеменко А.И. Органическая химия: Учеб. для студентов средних спец. учеб. заведений. 2-е изд. – М.: Высш. шк., 2001. – 536 с.:

2. Википедия. Мыло – https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D1%8B%D0%BB%D0%BE

3. Сапходоева О.И., Френкель Е.Н. и др. Химия: учеб. пособие / под общ. ред. О.И. Сапходоевой. – Вольск: ВВИМО, 2015. – 410 с.

4. Федорова А.Ф. Технология химической чистки и крашения: Учеб. для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Легпромбытиздат, 1990. – 336 с.

5. Химия моющих средств : учебник // http://esucivud.negodis.ru/3/52/himiya-moyuschih-sredstv-uchebnik

15

Код для цитирования: Скопировать