探讨加酶洗衣粉的洗涤效果(精)

一.基础知识(测试）（一）普通洗衣粉（主要成分）表面活性剂，水软化剂，碱剂，漂白剂等成分，有的洗衣粉中还含有增白剂，香精和色素等。（二）加酶洗衣粉是指含有的洗衣粉，同时减少了表面活性剂、水软化剂（三聚磷酸钠）的用量。目前常用的酶制剂有四类：、、、。酶制剂蛋白酶脂肪酶淀粉酶纤维素酶1.蛋白酶：蛋白质小分子肽或氨基酸蛋白酶2.脂肪酶脂肪甘油+脂肪酸脂肪酶3.淀粉酶淀粉麦芽糖(葡萄糖）淀粉酶麦芽糖酶4.纤维素酶纤维素葡萄糖纤维素酶5.复合酶混合污物、协同作战洗衣粉中影响酶活性的因素：、和。酸碱度温度表面活性剂应用最广泛、效果最明显的是：和。碱性蛋白酶碱性脂肪酶衣物上常见的污垢，一般为有机污渍，如汗渍、食物、灰尘等。有机污渍一般都是酸性的，使洗涤溶液处于碱性状态有利于这类污渍的去除，所以洗衣粉中都配入了相当数量的碱性物质。#.为什么说加酶洗衣粉能减少对环境的污染？加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展，减少对环境的污染。（含P污水的的排放，可能导致微生物和藻类的大量繁殖，造成水体的污染）不能，因为洗衣粉中的表面活性物质会降低酶的活性。将基因工程生产出的酶用特殊水溶性物质包裹起来，与洗衣粉的其它成分隔离开来。#.酶能直接添加到洗衣粉中吗？为什么？科学家是如何解决这一难题的？（一）普通洗衣粉相关知识：1、洗衣粉主要成分：作用：是洗衣粉的主要成分，优先吸附在各种界面上，降低水的表面张力，改变体系界面的状态，可产生泡沫，可将油脂分散开，去除衣物的污渍①表面活性剂种类：阴离子、阳离子、非离子和两性离子等四大类，但用于洗涤的表面活性剂则以阴离子和非离子为主一般表面活性剂中含有疏水基团和亲水基团，在洗涤过程中其乳化作用和通透作用，使衣服中的脂肪类物质进入水中应用：表面活性剂最普通、最传统的阴离子表面活性剂就是人类使用了几百年的肥皂（高级脂肪酸钠）。合成洗涤工业问世之后，使用最普遍的是十二烷基苯磺酸钠，非离子表面活性剂应用最广泛的是聚氧乙烯醚类应用：三聚磷酸钠广泛应用于各种洗衣粉中，无磷洗衣粉中不含有三聚磷酸钠作用：防止水中的钙、镁离子造成的阴离子表面活性剂失活，提高表面活性剂利用率三聚磷酸钠是最为常用的一种水软化剂，它具有软化水质、分散污垢、抗结块等特点②水软化剂是助洗剂：结合钙镁离子，阻止污垢再沉积，有助于提高表面活性剂的去污能力④漂白剂：可延缓衣物的泛黄程度，但对衣物有一定的损伤。③碱剂：作用：在适当的碱度下，纤维和污垢可被最大限度地离子化，更易于污垢的水解和分散应用：一般洗衣粉配方中都含有纯碱和硅酸钠，其中硅酸钠还具有使污垢颗粒悬浮、防止再沉积的作用⑤增白剂⑥香精和色素丝、棉、毛类等天然纤维的浅色衣物容易变黄，加入增白剂后，它能够留存在衣物上，吸收阳光中的紫外线，反射出与黄光互补的蓝色光线，从而掩盖了衣物上的黄色。改善洗衣粉的气味和外观，给人清新愉悦的感受，并掩盖某些化学成分的异味2、种类①洗衣粉含磷量无磷洗衣粉、含磷洗衣粉含磷洗衣粉：以磷酸盐为主要助洗剂的一类产品助洗剂：结合钙镁离子，阻止污垢再沉积，有助于提高表面活性剂的去污能力磷：一种营养元素，易造成水体富营养化，从而破坏水质，污染环境无磷洗衣粉：不用磷酸盐作助洗剂（用其他助洗剂）的一类产品，无水质富营养化这一特点，有利于水体环境保护②洗涤效果普通洗衣粉、浓缩洗衣粉③普通、浓缩洗衣粉的特点普通洗衣粉：颗粒大而疏松，溶解性好，泡沫较为丰富，但去污力相对较弱，不易漂洗，一般适用于手洗浓缩洗衣粉：颗粒小，密度大，泡沫较少，但去污力至少是普通洗衣粉的两倍，易于清洗，节约水，一般适用于机洗①蛋白酶：应用：有助于取出例如汗渍，血渍，青草粘液，粪便以及各种食品类的蛋白质污垢种类：我国在洗衣粉中添加的酶最主要的是碱性蛋白酶产生：主要产生菌是某些芽孢杆菌②脂肪酶应用：可以催化水解各类动植物油脂和人体皮脂腺分泌物及化妆品污垢。种类：碱性脂肪酶作用：碱性脂肪酶能使甘油三脂（脂肪）水解成容易用水冲洗掉的甘油二脂、甘油单脂和游离脂肪酸。从而达到清除衣物上脂质污垢的作用产生：产生菌是某些青霉③淀粉酶应用：可以去除例如来自面条、巧克力、肉汁和婴儿食品中含有淀粉的污垢作用：水解直链淀粉中的1，4－a－糖苷键，使糊化淀粉迅速分解为可溶解的糊精和低聚糖淀粉麦芽糖淀粉酶方程式：④纤维素酶应用：去除棉纺织品表面的浮毛，使洗涤后的棉纺织品柔软蓬松，织纹清晰，色泽更加鲜艳，穿着更加舒适作用：碱性纤维素酶本身不能去除衣物上的污垢，它的作用是使纤维的结构变得蓬松，从而使渗入到纤维深层的尘土和污垢能够与洗衣粉充分接触，从而达到更好的去污效果种类：碱性纤维素酶⑤复合酶实际污垢组成复杂，往往蛋白污垢被脂肪污垢或淀粉污垢覆盖，单一酶的作用一般达不到彻底清除污垢的作用。而复合酶可以发挥其独特的“协同效应”。试验测定，单独使用蛋白酶或淀粉酶，得到的洗涤效果远不如把每种酶用量减半后放在一起使用的效果。即给定酶的用量，复合酶的效果远远超过单一酶的效果。原因是淀粉酶分解了污渍表面的淀粉污垢，使蛋白酶能以更有效的方式向蛋白质污垢进攻。二.实验设计本课题探究加酶洗衣粉的三个问题是：（一）普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有什么不同？（二）在什么温度下使用加酶洗衣粉效果最好？（三）添加不同种类的酶的洗衣粉，其洗涤效果有哪些不同？二、实验设计设计遵循:单一变量原则、对照性原则、等同适宜原则注意:自变量无关变量因变量思考：3个探究实验的自变量和因变量分别是什么？因变量：相同洗涤时间后污染物残留状况或洗干净污物所需的时间（无关变量）影响加酶洗衣粉洗涤效果的因素有哪些水温、水量、水质、洗衣粉的用量、洗涤方式、衣物的布料、大小及浸泡时间和洗涤时间等。二.实验设计⑴A同学的实验方案存在问题吗？若有问题，请说明存在的问题。⑵你同意B同学观点吗？请说明理由？1.阅读[资料一]：如何有效地控制变量探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果的不同：有问题。未说明控制相同的适宜温度；玻璃棒搅拌的强度难于控制相同等。不同意。B同学忽略了实验中变量的控制问题。⒉[资料二]：考虑实际生活中的具体情况请从实际生活的具体情况分析，下面是两个同学对实验温度的设置方案：甲同学：实验的温度设为10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃乙同学：实验的温度设置为5℃、15℃、25℃、35℃你认为哪一位同学的温度设置更为妥当？为什么？乙同学更妥当，因为在考虑温度的同时还应考虑实际生活中洗衣时操作是否方便及成本问题。建议水温的控制：通常情况下春、夏、秋、冬四季可分别选取15℃、35℃、25℃、5℃探究温度对加酶洗衣粉效果的影响：3.[资料三]：不同类型的加酶洗衣粉的洗涤效果请你预测洗涤效果：用无效、一般、好来描述污染物蛋白酶洗衣粉复合酶洗衣粉普通洗衣粉油渍血渍汗渍注：油渍的主要成分：脂肪血渍的主要成分：血红蛋白汗渍的主要成分：无机物及灰尘等一般好一般好好一般一般一般一般•实验视频问4、试解释为什么此洗衣粉不能用于丝质及羊毛衣料？因为蛋白酶能使蛋白质水解，而丝质及羊毛衣料中含有蛋白质，这样会损坏衣物。问5.为什么用后须彻底清洗双手？人体皮肤细胞有蛋白质，如不彻底清洗双手，就会使手的皮肤受到腐蚀。问题思考四、课题延伸1.“衣领净”含高效表面活性剂、还原增白剂、液体蛋白酶制剂等成分，可洗去领口、袖口的顽渍及其它顽渍，而一般洗衣粉效果较差。2.厨房的洗涤剂有两大类（1）用于清洗食具的洗涤剂（如洗洁净），其重要的化学成分是化学合成的烷基类活性剂，对皮肤有刺激性，残留的烷基苯磺酸盐对人体有一定的危害。（2）用于清洗灶具、排气扇油垢的清洗剂。它渗透能力、脱脂能力强，碱性也强，对皮肤有损伤。要求高的专业洗涤加入少量的脂肪酶。3.使用加酶洗衣粉时必须注意以下几点：（1）碱性蛋白酶能使蛋白质水解，因此，蛋白质类纤维（羊毛、蚕丝等）织物就不能用加酶洗衣粉来洗涤，以免使纤维受到破坏；（2）使用加酶洗衣粉时，必须注意洗涤用水的温度。碱性蛋白酶在35℃～50℃时活性最强，在低温下或70℃以上就会失效；（3）加酶洗衣粉也不宜长期存放，存放时间过长会导致酶活力损失；（4）加酶洗衣粉不宜与三聚磷酸盐共存，否则酶的活性将会丧失；（5）添加了碱性蛋白酶的洗衣粉可以分解人体皮肤表面蛋白质，而使人患过敏性皮炎、湿疹等，因此，应避免与这类洗衣粉长时间地接触。4.相关链接其他除垢产品的去污原理厨房去污剂用于清洗食具的洗涤剂（如洗洁净），其重要的化学成分是化学合成的烷基类活性剂，对皮肤有刺激性，残留的烷基苯磺酸盐对人体有一定的危害。马桶去污剂酸性产品、中性产品和碱性产品。目前市场上以酸性为主，清洗效果最佳。洁厕灵是人们常用的一种洁厕剂，其主要成分是：各种有机酸、缓蚀剂、增稠剂、表面活性剂、香精等。厨房去污剂用于清洗灶具、排气扇油垢的清洗剂。它渗透能力、脱脂能力强，碱性也强，对皮肤有损伤。要求高的专业洗涤加入少量的脂肪酶。1.减少浸泡用水量，适当延长浸泡时间2.用温水溶液浸泡3.手洗后须彻底清洗双手2.温水——酶的催化作用需要适宜的温度。汰渍洗衣粉的使用指南中有一项洗衣小窍门：请解释以上原因:1.水量少——酶浓度相对较高;时间长——使酶能充分分解衣物中的污物3.彻底清洗双手——人体皮肤细胞有蛋白质，如不彻底清洗双手，就会使手的皮肤受到腐蚀。而使人患过敏性皮炎、湿疹等，因此，应避免与这类洗衣粉长时间地接触。教材习题1.请比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉的去污原理的异同。答：列表比较如下：普通洗衣粉加酶洗衣粉相同点表面活性剂可产生泡沫，可以将油脂分子散开；水软化剂可以分散污垢等不同点酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物，小分子有机物易溶于水，从而与纤维分开。2.有位同学打算用丝绸作为实验材料，探讨含有蛋白酶的洗衣粉的洗涤效果，你认为他这样做对吗？为什么？答：不合适。因为丝绸的主要成分是蛋白质，它会被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，损坏衣物。3.请为加酶洗衣粉设计一份即科学又吸引人的广告。举例：加酶洗衣粉一到，污垢逃之夭夭。立白洗衣粉：不伤手、无残留雕牌洗衣粉：只选对的不买贵的汰渍洗衣粉：有汰渍，没污渍奥妙洗衣粉：没什么大不了，我有我奥妙里面加了什么？那么牛？怎样才叫对的？你的奥妙究竟是什么？为什么不伤手？洗衣粉会残留什么有害物质？