汰渍
纳爱斯

洗衣粉去污效果及其污染问题的研究报告

洗涤剂是具有洗涤去污作用的多组分物质。随着人们生活水平的提高，洗涤用品不断推陈出新，从最原始的肥皂到现在的清洁精、洗衣粉、消毒液等等。他们都在各自的岗位发挥着作用，为人们日常生活的卫生清洁尽力。
我们小组所要研究的对象是庞大的洗涤剂家族中的一位成员——洗衣粉。
近年来，随着科技的不断发展，洗衣粉本身一直在不断地完善各方面的功能。从品牌方面来说，诸如：“奥妙”、“佳美”、“雕牌”、“白猫”等等都是已为大家耳熟能详的名牌。但个大品牌的洗衣粉的洗涤效果不尽相同。在这里，我们所要研究的就是他们不同的洗涤效果以及污染问题。

首先，让我们来了解一下洗衣粉的成分。

 洗衣粉的成分
洗衣粉的成分是表面活性剂和多种辅助剂。迄今研制的表面活性剂品种已达5000多种，因此促进了洗衣粉的迅速发展。

 表面活性剂
1. 阴离子表面活性剂
这种表面活性剂占所有洗涤剂表面活性剂的60％以上。它主要有烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠和脂肪醇硫酸钠。烷基苯磺酸钠是表面活性剂中产量最大、应用最广泛的一种。脂肪醇硫酸钠是综合性能良好、能被微生物降解的表面活性剂，但成本较高，未能推广。
2. 非离子型表面活性剂
把这类洗涤剂放在水里，在高温下会析出表面活性剂，覆盖在织物上，使织物上的油脂性物质得以溶解。一旦温度降低，洗涤剂跟水重新结合，把油污带到水里，打到清洗的目的。它的特点是低泡、毒性小。

 辅助剂
1. 磷酸盐
三聚磷酸钠常用作辅助剂。可以提高织物洗涤后的白度。
2. 硅酸钠
具有缓冲作用，即在酸性污垢中pH值几乎保持不变。对污垢有悬浮、乳化、分散等作用，还有稳定泡沫的作用。它是金属的缓蚀剂，可以有效地抑制三聚磷酸钠腐蚀洗衣机里的金属。
3. 纯碱
只适合加入重垢粉状洗涤剂中，用于洗涤棉织物上的脂肪污垢。它碱性较强，要刺激皮肤，损伤丝、毛纤维织物的强度，所以高档洗衣粉中不含碳酸钠。
4. 硫酸钠
在一般的洗衣粉中硫酸钠的含量较高，约占20～45％。能提高洗衣粉活性物在织物上的吸着量，帮助去污。
5. 羧甲基纤维素钠盐（CMC）
它能够吸附在污垢质点的周围以及织物的表面上，使污垢质点很好地悬浮并分散在水中，不再沉积到织物上，是洗涤剂中不可缺少的抗再沉淀剂。它还能使织物柔软，起润湿织物、稳定泡沫等作用。
6. 酶制剂
能使蛋白质等大分子有机物变成校分子溶于水的物质，以提高洗涤效果。加酶洗衣粉在40℃左右达到最好的洗涤效果，超过70℃就失效了。加酶洗衣粉在冷水中作用缓慢，衣物要浸泡2个小时以上。
7. 过氧酸盐
随着洗衣机的普及，它们被适量地加到洗衣粉中，增强洗涤效果。过氧酸盐在较高温度下，能放出初生态氧，对织物起漂白作用，但不影响纤维本身，是良好的洗涤漂白剂。


 洗衣粉根据成分的分类
1. 加酶洗衣粉
它除了含有洗衣粉中的化学成分外，还含有碱性蛋白酶。在人体分泌的皮脂中，蛋白质含量高达30％，这些蛋白质比较牢固地附着在衣物上，普通的洗衣粉不容易洗掉。碱性蛋白酶能水解蛋白质的肽键，生成水溶性的氨基酸，氨基酸容易被水洗掉。加酶洗衣粉不宜久存，一年左右就失效。
2. 增白洗衣粉
添加了荧光增白剂。当这种洗衣粉溶解于水时，荧光增白剂被吸附在衣服的纤维上，使光线中肉眼看不见的紫外线部分变成可见光。当荧光增白剂吸收紫外线后，就使它转变成波长是400－500㎜的紫、蓝、青可见光，能增加洗涤织物的白度和亮度。
3. 复合洗衣粉
用多种表面活性剂配制而成。这类产品去污力强，泡沫少，易漂洗，洗涤效果好。大家熟识的白猫牌就属于这类产品。
4. 漂白型洗衣粉
添加漂白剂而制成。我国目前的添加物是过碳酸钠。这类洗衣粉在60℃以上的热水中洗涤时能放出活泼氧，对织物上的污迹产生漂白作用，但不宜在高温下用来洗涤有色衣物。

在了解了洗衣粉的成分和根据其所含的不同成分对洗衣粉的大致分类之后，再让我们来看看洗衣粉的去污原理。
洗衣粉表面活性剂的表面活性和胶束的性能使它们具有多种作用。
第一是润湿作用，就是洗衣粉溶液很容易湿润织物纤维，并浸入纤维的微孔中。
第二是乳化作用。洗衣粉的亲油基溶入油滴，亲水基留在水中，能降低油水两相的表面张力，搅拌后能帮助油乳化。
第三是分散作用，就是洗衣粉分子能钻进固体粒子的缝隙，减弱固体粒子的内聚力，使粒子破裂成微小质点而分散在水中。
第四是起泡作用，就是使气液两相同表面张力降低而产生大量泡沫。
第五使增溶作用，就是活性剂把油溶解在胶束的亲油基内，使油性物质的溶解度增大。
洗衣粉能够去污，是润湿、乳化、分散、起泡和增溶等作用的综合表现。去污的基本原理可表示如下：
织物×污垢＋洗衣粉＝织物＋污垢×洗涤剂
去污过程首先是织物纤维和污垢被洗衣粉润湿、渗透，织物和污粒上定向吸附着活性物的单分子层。经过机械搅拌或搓洗，污粒脱离到水中，产生乳化、分散、悬浮等现象。还有一部分污垢被增溶到活性物的胶束中，被水洗去。
洗衣粉清洗污渍基本就是遵循以上的规律，以达到去污的目的。但是，只有对症下药才能药到病除，清洗不同面料的织物应选择使用合适的洗衣粉。在这里为大家介绍三种：
1. 丝毛织物：丝毛织物是动物纤维组成得，成分是蛋白质，他们不怕酸，但很怕碱。洗涤时应使用质量好的洗衣粉，切忌用碱性洗衣粉洗涤；
2. 合成纤维（的确良、尼龙等）：这类织物的吸附力差，污垢易洗掉，用少量中性洗衣粉浸泡几分钟，揉一揉就可以了。切忌用手搓或者棒打；
3. 棉、麻纺织品：这类物质用普通洗衣粉就可以洗净了。

 污染问题
洗衣粉洗净了衣物，但与此同时也给自然环境造成了一定的影响。
在前面我们已经介绍过了洗衣粉是一种含有烷基苯磺酸盐和磷酸盐的有机物。由于在洗涤过程中，仅仅把污垢从物品上“拉”下来，而没有真正消除它，因此洗涤结束后，污垢和洗涤剂便一同顺着下水道被排放到江河湖海中，成为水体污染的一个重要的根源。
就像我们在路上走冷不丁会遇到些熟人，这些污染物随着水流动时也会遇到各种细菌。有一类“好氧”细菌在养气充足的情况下会大量“吞吃”污垢中的有机物分子，并通过生物降解作用，把有机物大分子分解成水、二氧化碳、氮气等。在这样的程序之下，污垢就被彻底清楚干净了。但洗衣粉污水却不容易被“好氧”细菌分解，因为它的主要成分烷基苯磺酸盐其分子含有苯环结构，细菌“吞吃”苯环很困难。因而洗衣粉污水进入河流湖泊后，会在水中存留很长时间，在水中流经200千米后，也只有30％左右被细菌分解。
和水中含有洗衣粉污水时，水面往往会出现泡沫，这是由烷基苯磺酸盐引起的。据测定，水中烷基苯磺酸盐的浓度达0.5毫克/升时，河水就会出现泡沫。大量的泡沫，会妨碍河水与空气的接触，使河流的自净作用减弱。大量洗衣粉污水排入水中，会消耗水里的溶解氧，使鱼类窒息而死，还易造成鱼类的畸形。此外，洗衣粉中的磷酸盐进入水体后，会造成水体富营养化，破坏水生生态环境。
在这些污水中，磷类化合物占据着重要的位置。它们可以与水中的钙、镁离子结合，降低水的硬度，从而提高洗涤去污效果。但是洗涤后却产生了大量的含磷废水。由于磷是植物生长的营养物质，磷增多后会使水中的植物——藻类大量繁殖。藻类一多，就会消耗溶解在水中的氧气，导致水质恶化之类的负面影响。
我们知道，决定藻类生长的最重要的营养元素是氮和磷。那么，对氮元素进行限制，是不是能阻止水体富营养化的发生呢？不能。因为，藻类能直接从空气中固定它所需要的氮元素，而且藻类死亡后，微生物会分解它们的“遗体”，得到的氮又可以被其他的藻类重新利用。
科学家们通过试验了解到，只有限制水体中的磷元素，才能防止水体发生富营养化。因此限制使用含磷洗衣粉，就能有效地控制水体富营养化。
所以，我们要提倡使用无磷洗衣粉，以有效减小洗衣粉污水对水体地的污染，达到洗净衣物的同时少污染环境的目的。
衣服脏了旧了破了可以买新的，而我们蔚蓝色的地球，就只有唯一的一个。所以，在我们取得生活的便利的同时，也要为我们脚下踏着的这个美丽的地方负一份责，尽一份力。


参考资料：《中学教学全书》
《十万个为什么•环境科学分册》