《探讨加酶洗衣粉的洗涤效果(精)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《探讨加酶洗衣粉的洗涤效果(精)（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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：,2.脂肪酶,3.淀粉酶,4.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
2、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
3、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,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
4、，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,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,漂白剂：可延缓衣物的泛黄程度，但对衣物有一定的损伤。,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,增白剂,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
5、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,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,洗涤效果,普通洗衣粉、浓缩洗衣粉,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
6、，易于清洗，节约水，一般适用于机洗,1、定义：,（二）加酶洗衣粉,含有酶制剂的洗衣粉,2、成分,除含有普通洗衣粉的成分外，还含有多种酶制剂：蛋白酶，脂肪酶，淀粉酶，纤维素酶，复合酶,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,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,淀粉酶,应用
7、：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1，4a糖苷键，使糊化淀粉迅速分解为可溶解的糊精和低聚糖,方程式：,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,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
8、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
9、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。,在生活中，有哪些条件可以影响洗衣粉的洗涤效果呢？,水温,水量,水质,洗衣粉用量,衣物质料,浸泡时间,洗涤时间,衣物大小,二、实验设计方案,二.实验设计,A同学的实验方案存在问题吗？若有问题，请说明存在的问题。 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。
10、, 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：,资料三,3. 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,注：油渍的主要成分：脂肪 血
11、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,在生活中，有哪些条件可以影响洗衣粉的洗涤效果呢？,水温,水量,水质,洗衣粉用量,衣物质料,浸泡时间,洗涤时间,衣物大小,二、实验设计具体方案,二、实验设计,（一）子课题一：探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣 物污渍的洗涤效果,设计遵循: 单一变量原则、对照性原则,注意: 自变量 无关变量 因变量,（二）子课题二：探究加酶洗衣粉使用时的最适温度,（三）子课题三：不同种类的加酶洗衣粉对各种污渍 的洗涤效果,（一）子课题一：探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果,1、实验原理,生活中
12、的各种污渍主要是蛋白质、脂质、淀粉等多种不溶于水的有机物，这些有机物能在相应的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的作用下水解成易溶于水的小分子有机物,2、遵循原则,实验变量为洗涤剂，设计时应遵循单一变量原则、对照性原则有效的控制其他变量，如水的用量、污染物的量，所用实验用布的质地大小、两种洗衣粉的用量，搅拌及洗涤时间，,3、实验操作流程,（1）实验准备,带有污染物的实验用布的制取：取一定量的污染物制成溶液，取等量的污染物滴加在相同大小、质地的新布上,称取等量的洗衣粉：用天平准确称取等量普通洗衣粉和加酶洗衣粉,（2）实验过程,取两只大烧杯并编号，用量筒分别量500ml蒸馏水放入其中。放入400C的水浴锅保温
13、。,将制好的污染布和洗衣粉（一组为污染布和普通洗衣粉，另一组为污染布和加酶洗衣粉）分别放入两只烧杯中。,用玻璃棒同时充分搅拌一段时间。一段时间后搅拌可重复进行。,过相同的时间后观察洗涤效果。,（3）实验结论 加酶洗衣粉的效果好,1、分析资料二,温度梯度设置并不恰当和完善，主要是梯度差值偏大。在达到最适温度之前提高温度，可以增加酶促反应的速度，每提高反应温度10度，所增加的反应速度称为反应的温度系数，对于许多酶来说，这个系数为12，也就是每增高10度，酶反应速度增加12倍，假定用上述梯度测得40度时洗涤效果最好，但并不能说最适温度就是40度,结论,（二）探究加酶洗衣粉使用时的最适温度,改进,制取
14、同样的污染布，称取等量的同一种洗衣粉，分几个温度不同的试验组，温度梯度可设为20、25、30、35、40、45、50、55度，若测出在40度时洗涤效果最好，可设置更细的试验组如35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45度，直至测出具体的最适温度,实验原理,酶的活性受温度的影响，最适温度时酶的活性最大，去污力最强，高于或低于此温度酶的活性降低，去污力下降,洗涤效果的判断,可在洗涤后比较污物的残留状况，如：已消失、颜色变浅、面积缩小等，最好能进行定量的比较,2、实验设计,材料器具： 加酶洗衣粉、鸡血、新白棉布、蒸馏水、烧杯、滴管、温度计、恒温水浴锅、玻璃棒、量筒、直尺、天平等
15、,实验步骤,实验准备 （1）制取带有污物的实验用布 将等量的鸡血滴到7块大小相同的、质地相同的新布上,（2）称取1g加酶洗衣粉：用天平准确的称取等量的同种加酶洗衣粉,（1）配制系列温度梯度水溶液 取大烧杯7只，用量筒量取500ml的蒸馏水放入其中。然后将7只烧杯分别放入250C、300C、350C、400C、450C、500C、550C的恒温水箱加热。,（2）将制好的污染布和称好的洗衣粉分别放入7只烧杯中。,（3）用玻璃棒同时充分搅拌一段时间。一段时间后搅拌可重复进行，持续保持各自的温度。 （4）过相同的时间后观察洗涤效果,实验中可以用滴管控制污物的量，待污物干燥后再进行实验；布料应放在洗衣粉
16、溶液中浸泡相同的时间；采用玻璃棒或筷子搅拌的方式模拟洗衣过程；模拟搅拌的时间、次数和力量应基本相同,实验遵循的原则：单因子变量的原则和对照原则,（三）子课题三：不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果 方案具体,1、实验原理,不同种类的加酶洗衣粉所加的酶不同，而酶具有专一性，所以对不同污渍洗涤效果不同,2、实验步骤,取30块大小相同的白棉布，分成6组，每组5块，依次编号1a、1b、1c、1d、1e、2a、2b6a、6b、6c、6d、6e。,（a为蛋白酶处理组，b为脂肪酶处理组，c为淀粉处理组，d为复合酶处理组，e为普通洗衣粉组),制取带有污染物的实验用布,给第一组白布滴加鸡血，待血渍扩散停止后，记录血渍面积,按同样的方法给第26组分别滴加牛奶、菜油、番茄汁、墨水、颜料，并记录污渍面积,将上述白棉布分别放入30个已编号的烧杯中，各注入500ml蒸馏水，用玻璃棒搅拌
