Многие органические красители под действием хлора обесцвечиваются. Это свойство хлора используется для отбеливания тканей. Нальем в стакан органического красителя синего цвета. Опустим в раствор полоску хлопчатобумажной ткани. Извлечем ткань из раствора красителя. Избыток раствора удалим, поместив ткань на лист фильтровальной бумаги. Поместим окрашенную ткань в сосуд с хлором. Через некоторое время ткань обесцвечивается. Обесцвечивает красители не сам хлор, а кислород, выделяющийся при распаде хлорноватистой кислоты. Хлорноватистая кислота образуется в результате взаимодействия хлора с водой:
Окрашенное сухое полотно в хлоре не обесцвечивается.
Оборудование: цилиндр стеклянный, стакан химический, стеклянная палочка, керамическая или стеклянная пластинка.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с ядовитыми газами. Опыт проводить только под тягой.
Постановка опыта и текст – к.п.н. Павел Беспалов.
Хлор, цветы и цвета
Сорвите, пожалуйста, вон ту прекрасную розу и пару-другую каких-либо ярко окрашенных цветов.
Обрызгиваю их из пульверизатора водой (для растворения хлора) и опускаю в сосуд с хлором.
Куда делась их чудная окраска?
Смотрите, как они побледнели, какими стали некрасивыми.
Бросаю в тот же цилиндр несколько ярких тряпочек, тоже увлажнив их предварительно. Они обесцвечиваются.
Во второй цилиндр лью одну за другой жидкости разных цветов, подкрашенные растительными и искусственными органическими красками; туда же вливаю немного чернил из чернильницы и, закрыв отверстие цилиндра стеклом, взбалтываю смесь, пока она не обесцветится. Впрочем, с обесцвечивающей способностью хлора мы с вами уже знакомы: мы пользовались ею в опытах-фокусах, с которых начали нашу беседу. Только тогда мы брали не газообразный хлор, а его раствор в воде — хлорную воду. Ее легко приготовить.
Погрузим трубку, отводящую газ из колбы, в сосуд с холодной водой, например, в перевернутую реторту (рис. 20). Желтоватые пузырьки газа исчезают, не дойдя до поверхности воды: газ успевает раньше раствориться.
Рис. 20. Получение хлорной воды
Хлорная вода белит не хуже хлора (повторите опыт обесцвечивания цветов и красок); однако, в заводской практике для беления не всегда можно пользоваться газообразным хлором или его водяным раствором. Чаще для беления, а также для дезинфекции хлор берут в виде хлорной извести. В ней он связан химически, но связь эта непрочна, хлор из нее легко выделяется; оттого-то белильная известь и имеет его запах. Хлорную известь можно достать готовой; поэтому для химических фокусов, основанных на обесцвечивании хлором, вам нет надобности самим ее готовить, как мы это делаем сейчас, а можно заменить ее водой, настоенной на белильной извести.
Кстати, ее белящее действие вдвое сильнее, чем у газообразного хлора. Курьез заключается в том, что хлор не сам белит краски, — их обесцвечивает кислород, выделению которого в свободном состоянии способствует хлор. Сам же хлор является сильным разрушителем волокон пряжи и тканей. Оттого-то на предприятиях отбеленные хлором изделия отмываются раствором антихлора, то-есть гипосульфита, как мы уже о том говорили.
Вы заметили, как желтеют листы очень старых газет, какой ломкой становится бумага, на которой они напечатаны?
Это результат отбелки хлором бумажной массы.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Влажный хлор
Влажный хлор обесцвечивает многие окрашенные вещества и убивает бактерии, поскольку хлор, реагируя с водой, выделяет кислород. Реакция идет в две ступени. [16]
Влажный хлор , а также водный раствор хлора — хлорная вода, обесцвечивают большинство красящих органических веществ. Объясняется это тем, что хлор частично реагирует с водой, образуя наряду с соляной кислотой хлорноватистую кислоту С12 Н2О НС1 НСЮ, которая окисляет красящие вещества и тем самым их разрушает. [17]
Влажный хлор более активен, чем сухой. Так, если поместить в стеклянный цилиндр с хлором сухую окрашенную ( ткань, то изменения окраски не произойдет, в то время как влажная ткань обесцвечивается. Бромная вода подобно хлорной является окислителем, но обеспечивающее действие ее слабее, чем у хлорной воды. Растворимость иода в воде очень мала. Он хорошо растворяется в водных растворах иодидои, например, в растворе иодида калия KI раствор имеет коричневую окраску. [18]
Влажный хлор более активен, чем сухой. [20]
Влажный хлор , а также водный раствор хлора — хлорная вода, обесцвечивают большинство красящих органических веществ. [21]
Влажный хлор при температуре 80 — 85 С из зала электролиза отсасывается хлорными компрессорами по трубопроводу на охлаждение и осушку. Хлорные 1со 1 йрее рры обесяечиваю г вер6ходймое разрежение в ЭлектрЭлизерах; а таиж i с ввевременн. [22]
Влажный хлор вызывает значительно более сильную коррозию, чем сухой. Поэтому, чтобы избежать коррозионного разрушения оборудования в процессе хлорирования, органические вещества и хлор подвергают предварительной сушке с помощью серной кислоты, прокаленной поваренной соли, хлористого кальция или других водопоглощающих продуктов. [23]
Влажный хлор , выходящий из ванн при температуре, близкой к температуре электролита, насыщен водяными парами. [24]
Влажный хлор проходит сернокислотную осушку в аппарате 6 и компрессором 7 подается в реактор. [26]
Влажный хлор вызывает значительно более сильную коррозию, чем сухой. Поэтому, чтобы избежать коррозионного разрушения оборудования в процессе хлорирования, органические вещества и хлор подвергают предварительной сушке с помощью серной кислоты, прокаленной поваренной соли, хлористого кальция или других водопоглощающих продуктов. [27]
Читайте также: Река в великобритании вид ткани
Влажный хлор , а также водный раствор хлора — хлорная вода, обесцвечивают большинство красящих органических веществ. Объясняется это тем, что хлор частично реагирует с водой, образуя наряду с соляной кислотой хлорноватистую кислоту С1гЧ — HjO HCl HC1O, которая окисляет красящие вещества и тем самым их разрушает. [28]
Влажный хлор обесцвечивает многие окрашенные вещества и убивает бактерии, поскольку хлор, реагируя с водой, выделяет кислород. Реакция идет в две ступени. [30]
Отбеливание ткани хлором. Средство «жавель»
Для удаления прежней окраски применяют отбеливающие средства: гидросульфит натрия, хлорную известь, гипохлорит натрия, перекись водорода и др. Первый принадлежит к числу восстановителей. Гидросульфит не ослабляет ткани, а хлорная известь, гипохлорит натрия и другие обычно, оказывают вредное влияние на нее.
При отбелке ткань может ослабляться (особенно при нагревании), поэтому отбеливать ее хлорной известью или другими веществами, содержащими хлор, следует при температуре не выше 35°.
При кипячении хлорная известь может полностью разрушить ткань. Слабый раствор перекиси водорода при нагревании до 80—90°С не разрушает ткани. Расход хлорной извести или перекиси водорода при отбеливании составляет 30 г на ведро воды.
Необходимо удалять с тканей остатки отбеливающих веществ, особенно хлора. Хлорная известь и марганцевокислый калий хорошо удаляются водой с гипосульфитом или уксусной кислотой (3—5 г на 1 л воды). Гипосульфитом обычно удаляют пятна от марганцевокислого калия, которые могут разрушить ткань, что обнаруживается нередко после стирки.
Хлорная известь, применяемая для отбелки, содержит хлор — ядовитый газ. Являясь неустойчивым соединением, она выделяет хлор под действием кислот и даже углекислоты воздуха. Хлорную известь хранят в сухом, темном и прохладном помещении в закрытой посуде. На свету и во влажном состоянии хлорная известь разлагается.
Из смеси хлорной извести (10 весовых частей) и соды (8 весовых частей) приготовляют гипохлорит натрия, называемый иногда «жавелем».
На 1 кг вещей берут около 10—15 г хлорной извести, растирают ее с небольшим количеством воды до пастообразной массы и добавляют холодной воды (5 л на 10—15 г хлорной извести). Затем отдельно растворяют соду в горячей воде (8—12 г на 1 л воды) и вливают в раствор хлорной извести. После размешивания жидкости дают отстояться 2—3 часа до полного осветления. Чистый раствор сливают в другую посуду, причем рекомендуется процеживать его через сито или тряпочку, так как при попадании частиц осадка на хлопчатобумажную, льняную или вискозную ткани образуются дырки.
Хлорная известь и гипохлорит натрия употребляются только для отбелки хлопчатобумажных и льняных тканей; отбеливать ими шерстяные и шелковые ткани нельзя.
Опыт обесцвечивание тканей хлором
Сорвите, пожалуйста, вон ту прекрасную розу и пару-другую каких-либо ярко окрашенных цветов.
Обрызгиваю их из пульверизатора водой (для растворения хлора) и опускаю в сосуд с хлором.
Куда делась их чудная окраска?
Смотрите, как они побледнели, какими стали некрасивыми.
Бросаю в тот же цилиндр несколько ярких тряпочек, тоже увлажнив их предварительно. Они обесцвечиваются.
Во второй цилиндр лью одну за другой жидкости разных цветов, подкрашенные растительными и искусственными органическими красками; туда же вливаю немного чернил из чернильницы и, закрыв отверстие цилиндра стеклом, взбалтываю смссь, пока она не обесцветится.
Впрочем, с обесцвечивающей способностью хлора мы с вами уже знакомы: мы пользовались ею в опытах-фокусах, с которых начали нашу беседу. Только тогда мы брали не газообразный хлор, а его раствор в воде — хлорную воду. Ее легко приготовить.
Погрузим трубку, отводящую газ из колбы, в сосуд с холодной водой, например, в перевернутую реторту (рис. 20). Желтоватые пузырьки газа исчезают, не дойдя до поверхности воды: газ успевает раньше раствориться.
Хлорная вода белит не хуже хлора (повторите опыт обесцвечивания цветов и красок); однако, в заводской практике для беления не всегда можно пользоваться газообразным хлором или его водяным раствором. Чаще для беления, а также для дезинфекции хлор берут в виде хлорной извести. В ней он связан химически, но связь эта непрочна, хлор из нее легко выделяется; оттого-то белильная известь и имеет его запах. Хлорную известь можно достать готовой; поэтому для химических фокусов, основанных на обесцвечивании хлором, вам нет надобности самим ее готовить, как мы это делаем сейчас, а можно заменить ее водой, настоенной на белильной извести.
Рис. 20. Получение хлорной воды.
Кстати, ее белящее действие вдвое сильнее, чем у газообразного хлора. Курьез заключается в том, что хлор не сам белит краски, — их обесцвечивает кислород, выделению которого в свободном состоянии способствует хлор. Сам же хлор является сильным разрушителем волокон пряжи и тканей. Оттого-то на предприятиях отбеленные хлором изделия отмываются раствором антихлора, то-есть гипосульфита, как мы уже о том говорили.
Вы заметили, как желтеют листы очень старых газет, какой ломкой становится бумага, на которой они напечатаны?
Это результат отбелки хлором бумажной массы.
Опыт обесцвечивание тканей хлором
Жизнь каждого человека непрерывно связана с различными тканями. Мы не можем существовать без тканей, от них зависит наша физиологическая и психологическая стабильность. Чтобы поддерживать нашу одежду в опрятном виде, мы стираем её, гладим и отбеливаем. Помимо привычного универсального моющего средства на прилавках каждый день появляются все новые стиральные порошки, жидкие и в таблетках, для ручной и машинной стирки, обыкновенные для хлопка и щадящие для шерсти и т.д. И каждая хозяйка задает себе вопрос, что ей нужно выбрать из этого многообразия продукции для того, чтобы ее белье было безупречно чистым и ослепительно белым или ярким, когда речь идет о цветных тканях.
Читайте также: Покраска джинс краской для ткани крата
Сегодня настала очередь отбеливателей, которые являются вторыми по важности после порошков средствами бытовой химии в арсенале домашней прачечной. Гипотеза: являются ли они безвредным для тканей одежды и организма человека.
Цели работы: провести исследование влияние отбеливателей на ткани одежды.
Задачи работы:1. Рассмотреть теоретические аспекты образования и применения бытовой химии.
2. Изучить механизмы действия отбеливающих веществ;
3. Сравнить эффективность удаления загрязнений у разных видов отбеливателей.
4. Провести социологический опрос с целью выявления наиболее популярных отбеливателей и тканей, используемых в быту.
Предмет исследования: влияние механизма отбеливания на ткани.
Объект исследования: ткани и отбеливатели.
Методы исследования: социальный опрос; математическая статистика; изучение литературы; эксперимент.
Актуальность темы исследованияопределяется тем, что в современном обществе назревшей необходимостью является развитие и совершенствование высокотехнологичных методов производства. При этом следует учитывать факт того, что ткани имеют широкое распространение в различных отраслях и в непосредственном контакте с ним находятся как дети, так и взрослые. В связи с этим актуальной задачей модернизации промышленности является построение такой технологической схемы производства отбеливателей, которая будет направлена на получение готовой продукции с высокими показателями качества и безопасности для здоровья человека.
Практическая значимостьработы, несомненно, велика. Результаты могут явиться основой для дальнейших исследований, а материалы исследования могут быть использованы как при проведении факультативных и классных часов, так и на уроках в разделе Органическая химия.
Работа носитисследовательский характер, так как в ходе проведения химического эксперимента, социологического опроса и визуального осмотра образцов отбеливателей и тканей были получены результаты, неочевидные до ее выполнения.
Научность исследования обоснована наличием ряда научных работ, в которых авторы предлагают альтернативные варианты отбеливания тканей, а также рассматривают новые области применения и механизмы влияния на организм человека.
Глава 1. Основные характеристики тканей и отбеливателей
1.1 Классификация, виды и состав тканей и отбеливателей
Ткань — текстильное полотно, изготовленное на ткацком станке переплетением взаимно перпендикулярных систем нитей.
Существуют различные виды ткани 1 , они отличаются:
натуральные: растительного происхождения (хлопок, лён, конопля, джут); животного происхождения (шерсть, натуральный шёлк); минерального происхождения (ость, остистая ткань, асбест);
химические: искусственные: из природных веществ органического (целлюлоза, белки) и неорганического (стекло, металлы) происхождения: вискоза, ацетат; металлические нити, люрекс; синтетические: из синтетических полимеров, в том числе: полиамидные ткани (дедерон, хемлон, силон), полиэстеры (диолен, слотера, тесил), полипропиленовые ткани, поливиниловые ткани (кашмилон, дралон).
По структуре ткани, способу переплетения нитей:
с простым (гладким или главным) переплетением — полотняные, саржевые, сатиновые (атласные),
со специальным переплетением — креповые, мелкозернистые ткани (канва),
с составным (комбинированным) переплетением (ткани в клетку, квадратами, полосами),
типа жаккардовых — с крупноузорчатым переплетением (простым и сложным),
с двухслойным переплетением — образуются два самостоятельных полотна ткани, расположенные одно над другим и связанные между собой одной из систем нитью, образующих эти полотна, или специальной нитью основы или утка (износостойкие и теплозащитные тонкосуконные ткани типа драпа и некоторые шёлковые ткани),
с ворсовыми переплетениями — с уточноворсовым переплетением (полубархат, вельвет), с основоворсовым переплетением (бархат, плюш),
с обработанным краем — кромкой.
По назначению выделяют: плательные, блузочные, костюмные, пальтовые, курточные, подкладочные, обивочные (мебельные), портьерные, технические, бельевые и другие ткани.
Современная градация подразделяет отбеливатели на: универсальные, для хлопчатобумажных и льняных тканей, для шерсти и других деликатных тканей.
Отбеливатели бывают химические и оптические. Химические в свою очередь подразделяются на хлорные, кислородсодержащие и восстановительные
Оптические отбеливатели. После нескольких стирок изделия из белых тканей желтеют или сереют. Для устранения появляющихся оттенков и вводят в синтетические моющие средства оптические отбеливатели. Их действие заключается в том, что они поглощают ультрафиолетовый свет (с длиной волны
360 нм) и вновь испускают поглощенную энергию путем флуоресценции в синей области видимого спектра (при 430…440 нм). Возникающее при этом «посинение» изделия компенсирует пожелтение и делает изделие визуально более белым. Действие оптических отбеливателей напоминает действие синьки, с давних пор использовавшейся при полоскании белья после стирки. Бытовая синька или ультрамарин – природный минерал лазурит, называемый также ляпис-лазурью. В монолитном виде он используется как поделочный камень, а его очень тонкий порошок в далеком прошлом применялся в качестве синьки. В 1828 г. Ультрамарин был получен искусственно в лабораторных условиях. Для этого смесь каолина, соды и серы прокаливалась в сильной струе воздуха. Состав ультрамарина выражают формулой Na6Al4Si6S4O24, однако его строение до сих пор не выяснено. Заменителем ультрамарина в быту является порошок белой глины (каолина) или мела с предварительно нанесенным на их поверхность органическими красителями синего цвета (органические синьки).
Химические отбеливатели. При стирке тканей необходимо не только удалить загрязнения, но и разрушить окрашенные соединения. Часто ими являются природные красители от ягод или вин. Эту функцию выполняют химические отбеливатели. Наиболее распространенным отбеливателем является перборат натрия. Его химическую формулу условно записывают в виде NaBO2·H2O2·3H2О. Из формулы видно, что отбеливающим началом служит пероксид водорода, который образуется в результате гидролиза пербората. Этот химический отбеливатель эффективно действует при 70ᵒС и выше.
Читайте также: У большинства листьев хвойных устьица погружены в ткань листа
Хлорсодержащие отбеливатели. В большинстве случаев эти отбеливатели выпускаются в жидкой форме. Их основа — гипохлорит натрия, помимо него в состав входят гидрооксид и/или карбонат натрия и поверхностно-активные вещества. Этот состав известен у нас под торговой маркой «Белизна». Для повышения эффективности в классическую «Белизну» добавляют специальные ПАВ, обеспечивающие смачиваемость ткани. Такие составы используют в «продвинутых» марках типа ACE. В последнее время появились хлорсодержащие отбеливатели нового поколения, которые помимо обычного отбеливания осуществляют подсинивание, то есть сочетают в себе действие химического и оптического отбеливателей. Активный хлор помимо резкого запаха, раздражающего действия на кожу и глаза, разрушительного действия на обрабатываемые материалы, препараты на его основе являются одним из основных источников образования диоксинов — чрезвычайно опасного класса токсичных соединений, которые наносят серьезный ущерб окружающей среде. Хлорсодержащие отбеливатели можно применять только на хлопчатобумажные и льняные ткани, остальные они портят и восстановить их качество уже невозможно. Кислородсодержащие -на любые, даже цветные и синтетические. Срок активности хлора максимум 6 месяцев
Жидкие кислородсодержащие (перекисные) отбеливатели представляют собой, как правило, жидкий раствор перекиси водорода. Помимо этого, в состав входят поверхностно-активные вещества, стабилизаторы, регуляторы ph, оптические отбеливатели, отдушка и загустители (для гель-составов). Порошкообразные кислородсодержащие отбеливатели — более обширная группа по сравнению с жидкими кислородсодержащими отбеливателями. Преимущества порошков кислородосодержащих отбеливателей совпадают с преимуществами жидких, но лишены основного недостатка последних — сохраняют свою эффективность достаточно хорошо и долго (у некоторых срок годности — до 5 лет) и не сочетаются со стиральным порошком, содержащим эмзимы. К недостаткам можно отнести «пылящий» состав (общий недостаток порошкообразных средств), а также трудоемкость процессa, если отбеливатель «работает» только при 90 градусах.
Отбеливающие ферменты (энзимы). Пятна белковых веществ и крови трудно отстирываются и плохо обесцвечиваются химическими отбеливателями. Для их устранения применяют специальные ферменты, которые вводят в качестве добавки к моющим системам. Ферменты действуют при замачивании изделий в холодной воде перед стиркой горячей водой. Однако они могут быть эффективны и непосредственно в процессе стирки.
Существуют еще восстановительные отбеливатели (на основе гидросульфита натрия), которые обладают более щадящим действием, благодаря чему используются для отбеливания шелка и шерсти (например, отбеливатель «Лилия»), однако ниже их рассматривать не будем.
Следовательно, быстрое развитие химической промышленности вызвало к жизни появление огромного количества разнообразных товаров бытовой химии, которые получили широкое признание.
Глава 2. Определение влияния отбеливателей на ткани (Экспериментальная часть)
В современном обществе сложно представить человека, который ни разу не слышал о тканях и отбеливателях. Однако у каждого человека существуют индивидуальные предпочтения.
С целью выявления фаворитов среди моющих средств и преобладающих тканей в гардеробе. Нами был разработан небольшой опросник из 5 вопросов (Приложение № 3). Результаты опроса были подсчитаны и представлены в виде диаграммы (Приложение № 4). Для упрощения учета, анализа и обработки результатов мы свели все ответы в три наиболее популярных, которые охватывают все возможные варианты.
Мной было опрошено 20 учителей МБОУ «СОШ № 7 г. Пензы», проанализировав полученные данные, мы пришли к выводу, что гардероб наших педагогов составляют вещи из хлопка, льна, шерсти и шелка. Большинство опрошенных, сталкиваясь со стиркой практически каждый день, иногда используют отбеливатели. Отдавая предпочтение кислородсодержащим средствам ( Ace , Va nish ), потому что они дольше сохраняют вещи свежими, и их можно использовать для цветных вещей. Большая часть участников опроса предполагают о наличие вреда отбеливателей как для ткани, кожи, так и для окружающей среды в целом.
2.2 Изучение интенсивности вымывания красителя из ткани
Далее мы решили экспериментально проверить некоторые свойства отбеливателей, и их влияние на ткани и организм человека.
Для нашего исследования, на основании результатов социологического опроса, мы выбрали наиболее часто используемые образцы отбеливателей, такие как:
Образец 1 – «Vanish Oxi Action»
На тех же основаниях были отобраны образцы 4 тканей:
Отметим, что материал был взят неоднородный по цвету и рисунку и различный по размерам только с целью максимального приближения эксперимента к реальным социально-бытовым условиям.
Вымывание красителя из ткани – показатель качества отбеливателя. Хороший отбеливатель не должен вступать во взаимодействие с красящим веществом. Учитывая этот факт, мы сравнили вымывающие действие отбеливателей.
Для этого мы приготовили растворы отбеливателей согласно соотношениям, указанным на упаковке, и поместили в них образец хлопковой ткани (безоговорочный лидер опроса) с нанесёнными пятнами различных красителей: ржавчина, фломастер, кофе, зелень, сок свёклы. Через час мы рассмотрели растворы и обнаружили, что вне зависимости от типа отбеливателя вымывание красителей происходило по-разному, что представлено в таблице 2.
Отметим, что за положительные значения в таблице (+) мы приняли процесс уменьшения пятна на ткани б, следовательно, (-) – ткань осталась неизменной.
Таблица 2. Результаты исследования изучения вымывание пятен из ткани
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом