面粉餐具洗涤剂的可行性研究

发表时间:2021/4/13   来源:《教学与研究》2020年34期   作者:唐悦
[导读] 根据淀粉的性质及其分子的结构特点,理论上具备了制作洗涤剂的条件。
        唐悦
        四川省遂宁中学校   629000

        摘  要:根据淀粉的性质及其分子的结构特点,理论上具备了制作洗涤剂的条件。用配制的面粉餐具洗涤剂进行实验,在洗涤效果、清洗效果、安全性、可持续性、方便性、成本、对环境影响等诸多方面,进行了可行性研究,并与市售的餐具洗洁精对比,结果都优于或相似于市售的餐具洗洁精,说明用面粉作餐具洗涤剂是可行的。
        关键词:餐具洗涤剂  面粉  烷基苯磺酸钠  对比  可行性
        
        市售的餐具洗洁精,一般都是以烷基苯磺酸钠、烷基磺酸钠等表面活性剂为主要成分,再加以助剂、香精、水、色素、防腐剂、消毒剂等组成。这种餐具洗洁精,虽然洗涤效果好,但还存在残留的洗洁精不容易清洗,不具备可持续性,对环境污染严重等问题。为了克服市售餐具洗洁精的不足,我们研究了面粉为主要成分的洗涤剂——面粉餐具洗涤剂,通过理论分析和实际实验,表明面粉餐具洗涤剂具有多种优点,可以代替以烷基苯磺酸钠等化学合成物质为主的餐具洗洁精。
1 面粉餐具洗涤剂的配制和用法
1.1 配制和用法
        取少量面粉,加适量水,搅拌均匀,就可使用。一般2-5人的家庭,每餐用约20g面粉配制就足够了。当然,还可充分利用米汤和面汤作洗涤剂,这样也可节约面粉。
1.2 提高性能方法
1.2.1 加热
        将上述面粉与水的混合液体,加热至60℃以上,直至溶液澄清,这时,面粉在热水中充分膨润,面粉颗粒破裂,分散成更细小的颗粒或分子,洗涤效果更好。
1.2.2 水解
        将面粉适当水解,使其分子略微变小,制成糊精,糊精的溶解度比面粉大,更易溶于水而分散成分子,即使在冷水中洗涤,效果都很好,使用也更加方便[1]。需注意的是,只需稍微水解,分子不能过小,否则亲油性变差,洗涤效果反而变坏。不过,这种方法不适用于普通家庭自制,而适于工业生产。
        需注意的是:面粉、糊精最好不要和餐具洗洁精同时混合使用,但可先后分开使用,否则洗涤效果反而变差。
2 洗涤原理
        面粉主要成份是淀粉,淀粉分子既含有亲水基团——羟基,又含有疏水基团即亲油基团——烃基,而且淀粉分子是螺旋状结构[2,3],这种结构具备了制作洗涤剂的基本条件,其中,亲油基团很容易将油污等从餐具上拉下来,油分子等还会被淀粉分子的螺旋状结构包裹,使其不会再回到餐具上。而淀粉分子的亲水基团使淀粉能够分散在水中,不会紧密附在餐具或人的手上。这样,餐具上的油污就被淀粉洗掉了。
        淀粉分子的螺旋状结构:见图1。

图1  淀粉分子的螺旋状结构
3 对比研究
3.1 洗涤效果
        用20g面粉配制的餐具洗涤剂,与用3g市售的餐具洗洁精比较,同样洗涤6个饭碗、6个菜碗、两口锅,及瓢盆砧板等其它餐具,结果,油污和其它污物都能洗涤干净,两种洗涤剂无论从手感或肉眼观察,都没有明显差别。
3.2 清洗效果
        用上述餐具洗涤后,分别用水清洗。两种餐具洗涤剂洗涤后的清洗就有明显差别。
        方法一,分次清洗。每次用3L水,清洗两次。结果,用面粉餐具洗涤剂洗涤过的餐具,清洗后,无论是手感还是观察,餐具都已经完全清洗干净,用碘水(或碘酒)检验,餐具和手上不显蓝色,表明没有面粉残留。而用市售的餐具洗洁精洗涤后的餐具,清洗后,手摸餐具,明显有滑腻感,手上更是很滑腻,需再次清洗两次,才基本感觉不出来。


        方法二,流水清洗。同样清洗一个碗,面粉餐具洗涤剂洗涤过的碗,用流水清洗10秒钟,已经感觉完全清洗干净了。而用市售的餐具洗洁精洗涤后的碗,用流水清洗1分钟,仍然感觉有滑腻。
        吉林电视台曾做过一个调查研究,分别使用市场上的9种洗洁精,洗过餐具后,用自来水冲洗12遍,结果,还能检测出平均0.03%的残留。
        可见,在清洗方面,面粉餐具洗涤剂洗涤过的餐具,更容易清洗,无残留,更安全,节水性能很好,也节约时间。
3.3 安全性
        市售的餐具洗洁精,总体来说还是比较安全的。但餐具洗洁精的各种成分,通常只经过了单一和短期的研究,缺乏长期实验研究。许多化学物质,单独一种对人和动物是安全无毒的,但有时通过交叉协同作用,结果就不一样了。特别是洗洁精中的一些添加剂,例如含氯消毒剂,如果没有清洗干净,对人的健康是有影响的。而面粉是食物,安全性毫无问题,是完全放心的。
3.4 可持续性
        面粉来自小麦、玉米等,具有可再生性。而市售的餐具洗洁精,主要成分烷基苯磺酸钠等,都是以石油、煤等为原料制得的,这些原料是不可再生的,不具备持续性。
        所以,从可持续性来看,面粉洗涤剂更优越。
3.5 方便性
        从家庭使用来看,面粉洗涤剂没有成品出售,需使用者临用时简单配制,如果用热水配制,稍显麻烦。如果使用糊精,是很方便的,但糊精成本较高。市售的餐具洗洁精却可以直接加入冷水中使用。所以,后者更方便使用一些。
3.6 成本
        超市低档次可作为洗涤剂的面粉售价约1.5-1.9元/500g。市售的“立白”牌餐具洗洁精,500g装的5元。按上述用量,20g面粉约0.08元(按2元/500g计),用水10L,约0.025元(按第一阶梯水价2.53元/吨计),共0.105元。3g市售的餐具洗洁精约0.03元,用水25L,约0.063元,共0.093元。面粉洗涤剂成本略高。但如果考虑到用水比餐具洗洁精还要少得多,实际二者成本没有明显差别。
3.7 环境评价
        市售的餐具洗洁精,所含的烷基苯磺酸钠等物质,虽说生物降解率在90%以上,但其降解产物仍然含苯系物质,在环境中很难继续降解,对水体、土壤都有污染。但面粉洗涤剂水溶液在污水处理厂很容易通过活性污泥等生物降解物质处理掉,生成物只有水和二氧化碳,没有残渣剩余,最终对环境几乎没有什么影响,成本也很低[4]。所以,使用面粉餐具洗涤剂,更有利于保护环境。
4 扩展应用
        用面粉作洗涤剂,不仅可以洗涤餐具,也可洗澡、洗头,效果好,且对皮肤没有刺激性。如果在用通常的洗涤剂洗涤衣服、洗澡、洗头后,再用面粉洗涤剂洗一遍,很容易将残余的沐浴液、洗发剂清洗干净,无残留,有利于健康。
5 结论
        通过分析和对比实验可知,面粉洗涤剂洗涤效果好,安全无毒,易清洗,节约水,节约时间,对环境没有污染,有利于可持续发展,是一种很有前途的洗涤剂,用以代替市售的餐具洗洁精是可行的。
        
参 考 文 献
        [1]鲁润华,石硕,汪汉卿. 表面活性剂与环煳精的相互作用及在日化工业中的应用[J]. 日用化学工业,1999,(4):28-30
        [2]刑其毅,裴伟伟,徐瑞秋,等. 基础有机化学[M]. 3版. 北京:高等教育出版社,2005:967-968
        [3]陈洪超,黄燕,苏宇,等. 有机化学[M]. 成都:四川大学出版社,2003:227-228,234-235
        [4]顾润南. 我国城市生活污水处理方法述评[J]. 环境保护,2001,(9):46-47
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