Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Кислоты, соли и основания

Федеральное Государственное автономное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Российский государственный профессионально-педагогический

Университет Институт искусств

Кафедра Дизайна имиджа и стиля

Контрольная работа

По дисциплине: Материаловедение

Тема: Кислоты, основания, соли

Выполнил:

Проверил

Екатеринбург 2012

Задание:

11. Кислоты, основания, соли (их физические и химические свойства).

Оглавление

Введение…………………………………………………………………….3
Применение кислот, оснований и солей…………………………………6

Кислоты…………………………………………………………………6
Основания……………………………………………………….……12
Соли……………………………………………………………..……14

Заключение……………………………………………………………..…17
Список литературы………………………………………………………18

Введение

Объектом контрольной работы являются кислоты, основания и соли, которые в свою очередь являются химическими соединениями, широко используемыми в жизни человека.

Цель контрольной работы: разобрать и понять, какое соединение непременно используется в той или иной сфере, так же в сфере парикмахерских услуг, какими функциями и свойствами обладает каждое из них.

Задачи контрольной работы: научиться грамотно и правильно определять какое химическое соединение может оказать ту или иную функцию, тем самым определив свое предназначение в использовании в косметической промышленности.

Кислоты — сложные вещества, в состав которых обычно входят атомы водорода, способные замещаться на атомы металлов, и кислотный остаток. Водные растворы кислот имеют кислый вкус, обладают раздражающим действием, способны менять окраску индикаторов, отличаются рядом общих химических свойств.

Основания — класс химических соединений. Основания (основные гидроксиды) — сложные вещества, которые состоят из атомов металла или иона аммония и гидроксогруппы (-OH). В водном растворе диссоциируют с образованием катионов и анионов ОН−. Название основания обычно состоит из двух слов: «гидроксид металла/аммония». Хорошо растворимые в воде основания называются щелочами. Согласно другому определению, основания — один из основных классов химических соединений, вещества, молекулы которых являются акцепторами протонов.

Соли — класс химических соединений, к которому относятся вещества, состоящие из катионов металла (или катионов аммония; известны соли фосфония или гидроксония ) и анионов кислотного остатка.

Определения кислот и оснований претерпели значительную эволюцию по мере расширения теоретических представлений о природе химической связи и механизмах химических реакций.

В 1778 французский химик Антуан Лавуазье предположил, что кислотные свойства обусловлены наличием в молекуле атомов кислорода. Эта гипотеза быстро доказала свою несостоятельность, так как многие кислоты не имеют в своём составе кислорода, в то время как многие кислородсодержащие соединения не проявляют кислотных свойств. Тем не менее, именно эта гипотеза дала название кислороду как химическому элементу.

В 1839 немецкий химик Юстус Либих дал такое определение кислотам: кислота — это водородосодержащее соединение, водород которого может быть замещён на металл с образованием соли.

Первую попытку создать общую теорию кислот и оснований предпринял шведский физикохимик Сванте Аррениус. Согласно его теории, сформулированной в 1887, кислота — это соединение, диссоциирующее в водном растворе с образованием протонов (ионов водорода H+). Теория Аррениуса быстро показала свою ограниченность, она не могла объяснить многих экспериментальных фактов. В наше время она имеет главным образом историческое и педагогическое значение.

В настоящее время наиболее распространены три теории кислоты и оснований. Они не противоречат друг другу, а дополняют.

По теории сольвосистем, начало которой положили работы американских химиков Кэди и Франклина, опубликованные в 1896—1905 гг., кислота — такое соединение, которое даёт в растворе те положительные ионы, которые образуются при собственной диссоциации растворителя (Н3О+, NH4+). Это определение хорошо тем, что не привязано к водным растворам.

По протонной теории кислот и оснований, выдвинутой в 1923 г. независимо датским учёным Йоханнесом Бренстедом и английским учёным Томасом Лоури, кислоты — водородсодержащие вещества, отдающие при реакциях положительные ионы водорода — протоны. Слабость этой теории в том, что она не включает в себя не содержащие водорода вещества, проявляющие кислотные свойства, так называемые апротонные кислоты.

По электронной теории, предложенной в 1923 г. американским физикохимиком Гилбертом Льюисом, кислота — вещество, принимающее электронные пары, то есть акцептор электронных пар. Таким образом, в теории Льюиса кислотой могут быть как молекула, так и катион, обладающие низкой по энергии свободной молекулярной орбиталью.

Пирсон модифицировал теорию Льюиса с учётом характеристик орбиталей-акцепторов, введя понятие жёстких и мягких кислот и оснований (принцип Пирсона или принцип ЖМКО). Жесткие кислоты характеризуются высокой электроотрицательностью и низкой поляризуемостью атома, несущего свободную орбиталь, мягкие кислоты, соответственно, характеризуются низкой электроотрицательностью и высокой поляризуемостью атома, несущего свободную орбиталь.

Следует также отметить, что многие вещества проявляют амфотерные свойства, то есть ведут себя как кислоты в реакциях с основаниями и как основания — в реакциях с более сильной кислотой.

Применение кислот, оснований и солей.

Кислоты. Альфа-гидроксидные кислоты (AHA `ы - Альфа Hidroxy кислота) - кислоты, оказывающие в основном пластифицирующие действие на роговой слой, воздействуя на систему кератиновых цепей и ослабляя междуцепочные связи, но не влияя непосредственно на уровень влаги. АГК являются натуральными биологическими веществами, находятся во фруктах, сахарном тростнике, молоке. АГК включают фруктовые кислоты (яблочную кислоту из яблок, цитрусовые кислоты из цитрусовых), молочную кислоту из кислого молока, винную кислоту и растительную гликолевую кислоту из сахарного тростника. АГК эффективно способствует замедлению процесса старения кожи, не вызывают раздражения кожи, покраснения или шелушения, оказывают благоприятное смягчающее воздействие на сухую и очень сухую кожу, раскрывают и очищают поры, улучшают кожный покров и тонизируют его, решают проблемы жирной кожи с угревой сыпью, защищают от агрессивных элементов окружающей среды, способствуют депигментации возрастных пятен.

Аминокислоты - класс органических соединений, содержащих амино-и карбоксильную группы. Обладает свойствами кислот и оснований. Играют важную роль в биологических процессах, составляют структурную основу белков. Среди аминокислот десять являются незаменимыми и особо необходимы для нормальной жизнедеятельности организма. Аминокислоты, включаемые в косметические препараты, улучшают водный и белковый баланс кожи, способствуют оздоровлению и биостимуляции. Аминокислоты также входят в состав натурального увлажняющего фактора, в значительно большем количестве (до 40%) по сравнению с другими компонентами. В косметике аминокислоты в чистом виде применяются только в некоторых препаратах интенсивного ухода за кожей. Обычно их включают в рецептуру в составе белковых гидролизатов.

Арахидоновая кислота - ненасыщенная жирная кислота, участвующая в обменных процессах человека. Выделяют из печени крупного рогатого скота. В косметических изделиях применяют в качестве питательной добавки в средствах по уходу за кожей.

Аскорбиновая кислота (Ascobic кислота) (син.: витамин С) - белое кристаллическое вещество с резким кислым вкусом. Растворяется в воде, этаноле, не растворяется в эфире, хлороформе, бензоле. Один из важнейших витаминов для нормального функционирования организма. Содержится в свежих овощах и фруктах. Оказывает отбеливающее и регенерирующее действие на кожу. Применяется в различных косметических препаратах, как антиоксидант. Используется как консервант в составе косметических кремов. Активная добавка в средствах химического пилинга. Нетоксична. Витамин С участвует в синтезе коллагена, в углеводном обмене, процессе свертывания крови, образовании стероидных гормонов, регенерации тканей, усилении иммунной системы. Витамин В необходим для правильной работы тех иммунных клеток, которые первыми реагируют на появление бактерии. Организм человека Витамин С не синтезирует, а получает извне. Источники Витамина С: сладкий перец, черная смородина, крыжовник, брусника, черника, шиповник, киви, капуста, цитрусовые, лук, петрушка, яблоки и помидоры. Источники животного происхождения - мозги и печень.

Бензойная кислота (бензол кислоты) - бесцветное кристаллическое вещество с антисептическими и консервирующими свойствами. Обнаружена в малине, чае, анисе, коре акации и вишневого дерева. Применяется в пищевом и косметическом производстве в качестве консерванта жиров и масел. Оказывает отбеливающее действие, может входить в состав средств для удаления веснушек и пигментных пятен.

Галактуроновая кислота (Galacturonie кислота) - одноосновная органическая кислота, образующаяся при окислении галактозы. Получают гидролизом из растительных пектинов. Используется в косметических изделиях в качестве активной добавки с увлажняющим и тонизирующий действием на кожу. Применяется, как правило, в сочетании с аллантоином.

Гиалуроновая кислота (Hyaluronie кислота) - полисахарид животного происхождения, входящий в состав внеклеточного вещества соединительных тканей. В природе гиалуроновая кислота содержится в стекловидном теле глаза, суставной жидкости, гребешках молодых петухов-бройлеров, сыворотке млекопитающих, пупочных канатиках новорожденных, акульих шкурках и китовых хрящах. Природный гелеобразователь. Важный структурный элемент кожи. Обладает регенерирующей, противовирусной, бактерицидной, ранозаживляющей активностью. Благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам, в том числе высокой гидрофильности, гиалуроновая кислота эффективно связывает воду в межклеточном пространстве. Вследствие этого и возрастает упругость тканей, их противодействие сжатию. Широко применяется в косметических препаратах, в том числе в кремах, губной помаде. Эмульсии на ее основе имеют мягкую и тонкую консистенцию, хорошо переносятся кожей, эффективно увлажняют и защищают кожу. Экстрагированная гиалуроновая кислота способна образовывать гель с четкими высокоэластичными свойствами и очень чувствительна к колебаниям рН, приводящим к структурным изменениям. Через этот гель осуществляется выведение из организма шлаков (с потом и кожным салом), и, наоборот, многие водорастворимые вещества снаружи способны проникать в глубь кожи через этот гель.

Гликолевая кислота (син.: оксиуксусная кислота) - относится к фруктовым кислотам. Ее экстрагируют из растительного сырья, преимущественно сахарного тростника. Легко абсорбирует воду. Способна ускорять отслаивание ороговевших клеток кожи. Гликолевую кислоту применяют в основном в профессиональной косметике в препаратах для глубокой очистки кожи, уменьшения морщин, удаления пигментных пятен. Может вызывать реакции сенсибилизации.

Глутаминовая кислота (глутаминовая кислота) - аминокислота, получаемая из растительного сырья. Белый кристаллический порошок без запаха. В косметике используются как антиоксиданты, а также в составах для перманентной завивки, как смягчающий компонент, защищающий волосы от повреждений.

Глутаровая кислота (глутаровой кислоты) - жирная кислота. Кристаллическое вещество, растворимое в маслах. Обладает деэмульгирующими свойствами, то есть понижает устойчивость эмульсии. Находит применение как добавка в ароматизирующие масла.

Дегидроуксусная кислота (Dehydroacetic кислоты) - белое порошкообразное вещество без запаха. Растворяется в воде, в пропиленгликоле, в этаноле. Консервант. Обладает бактерицидным и противогрибковым действием. Иногда используется как пластификатор. Применяется в шампунях и других изделиях гигиенической косметики.

Жирные кислоты (жирные кислоты) - жирные, или алифатические, карбоновые кислоты. Являются составной частью животных или растительных жиров. Синтетические аналоги жирных кислот получают окислением парафинов. Высшие жирные кислоты - белые кристаллические вещества, практически нерастворимые в воде, однако растворимы в хлор-и кислородсодержащих органических растворителях. Жирные кислоты могут находиться в организме в свободном состоянии, либо подвергаться дальнейшим превращениям с образованием более сложных жиров - структурных компонентов клетки. Жирные кислоты в зависимости от количества в них двойных связей между атомами углерода делят на насыщенные (двойные связи отсутствуют, например, пальмитиновая и стеариновая кислоты), мононенасыщенные (одна двойная связь, например, пальмитолеиновая и олеиновая кислоты) и полиненасыщенные (две и более двойных связей , например, линолевая, линоленовая и арахидоновая кислоты). Линолевая и линоленовая кислоты относятся к незаменимым жирным кислотам, так как не могут быть синтезированы в организме человека и усваиваются при поступлении с пищей. Жирные кислоты являются основным сырьем при производстве мыла, а также полупродуктами при получении ПАВ.

Изостеариновая кислота (Isostearuc кислота) - насыщенная жирная кислота. В виде эфиров (глицеридов) содержится в животных жирах и растительных маслах. В косметических препаратах применяется в виде сложных эфиров с изопропиленовым и изостеариновым спиртами как эмолент и растворитель. Кислоты (борная, уксусная, салициловая, молочная, виннокаменная, лимонная, аскорбиновая и др.) - широко применяются в косметике. Они восполняют недостаточную кислотность кожи, вызываемую ее заболеванием, частым употреблением мыла при умывании или бритье, усиливают, а затем уменьшают выделение желез кожи, нейтрализуют щелочную реакцию пота, устраняя его запах, повышают напряженность и плотность кожи, отбеливают ее, сокращают поры, сужают поверхностные сосуды, уничтожают веснушки. Беспрерывное применение некоторых кислот может привести к пересушиванию.

Лавровая кислота (син.: лауриловая кислота) - жирная кислота, выделяемая из лаврового или кокосового масла, натриевая соль ЕЕ ДЛЯ используется приготовления мыла п некоторых других косметических продуктов.

Лимонная кислота (лимонная кислота) - белое кристаллическое вещество без запаха, с приятным вкусом. Растворяется в воде и этаноле. Широко распространена в природе. Получают из природных растительных источников (лимон, брусника и др.) Либо ферментацией из сахара. Используется в косметических препаратах как консервант, разбавитель, модификатор рН, соответствующего рН кожи. Оказывает на кожу вяжущее, очищающее и отбеливающее действие. Вводится в состав очищающих кремов, депиляториев, ополаскивателей для волос, красок для волос, кремов от веснушек.

Линолевая кислота (линолевая кислота) - бесцветная или желтая маслянистая жидкость. Не растворяется в воде, растворяется в этаноле, эфире, хлороформе. Входит в состав витамина F и является важным ингредиентом для многих растительных масел. Одна из трех незаменимых жирных кислот, необходимых для усвоения и предохранения жирорастворимых витаминов F, D, E, K. Все клетки тела нуждаются в незаменимых жирных кислотах, их дефицит приводит к болезненным изменениям кожи и волос. Играет важную роль в поддержании барьерной функции кожи. В косметике используется в составе растительных масел. В значительных количествах содержится в льняном, подсолнечном, кукурузном, соевом маслах.

Линоленовая кислота (линоленовая кислота) - маслянистая жидкость. Не растворяется в воде, растворяется в этаноле, эфире, хлороформе. Одна из основных незаменимых жирных кислот. Играет важную роль в обеспечении барьерной функции кожи. Природные источники линоленовой кислоты - масло черной смородины, примулы и бурачника. В косметике применяется как составной компонент этих масел для всех типов кожи.

Молочная кислота (молочная кислота) (син.: альфа-оксипропионовая кислота) - высокогигроскопичное бесцветное вещество. Обладает лучшей увляжняющей способностью благодаря, в первую очередь, прекрасной совместимости с кожей по сравнению с другими увлажняющими веществами. Растворяется в воде, ацетоне. Важнейший продукт обмена веществ живых организмов. Получают из молочной сыворотки. Воздействует на процессы регенерации и обновления кожи, на отшелушивание омертвевших клеток. В качестве увлажняющего компонента молочную кислоту нередко применяют в сочетании с мочевиной. Внедрение молочной кислоты в роговой слой повышает его эластичность, причем более выраженное пластифицирующее действие на кожу оказывает все же молочная кислота, чем ее соль - лактат натрия. Введение в эмульсионные системы лактата натрия задерживает скорость испарения воды с поверхности кожи. Используется в очищающих и регенерирующих кремах и лосьонах, а также как увлажняющий и отбеливающий компонент. Применяется в пищевом и фармакологическом производстве.

Муравьиная кислота (муравьиная кислота) (син.: литоновая кислота) - бесцветная жидкость с резким запахом. Легко смешивается с водой, этанолом, эфиром, умеренно растворяется в бензоле. Простейшая карбоновая кислота. Распространена в природе, содержится в хвое, крапиве, яблоках и других плодах. Обладает гиперемическим и бактерицидным действием. Применяется в лосьонах и тониках для волос как компонент, усиливающий приток крови и улучшающий питание волос.

Никотиновая кислота (син.: никотинамид, витамин В3) - входит в состав важных ферментов. Недостаток витамина вызывает авитаминоз, потерю аппетита, приводит к кожным изменениям, к заболеваниям желудка, поджелудочной железы и печени. Кожа начинает шелушиться, утрачивает эластичность, ухудшается ее цвет. Источники витамина: листья сельдерея, плоды томата, морковь, репа, свекла, тыква и перец, гречневая крупа и грибы. Лучше всего витамин усваивается из продуктов животного происхождения. В косметике никотиновую кислоту вводят в лосьоны, предназначенные для ухода за кожей лица и волосами.

Основания. Основания делятся на щелочи и нерастворимые в воде. Щелочи — гидроксиды щелочных, щёлочноземельных металлов и аммония. К щелочам относят хорошо растворимые в воде основания. При диссоциации щелочи образуют анионы OH− и катион металла.

К щелочам относятся гидроксиды металлов подгрупп Iа и IIа (начиная с кальция) периодической системы, например NaOH (едкий натр), KOH (едкое кали), Ba(OH)2 (едкий барит). Едкие щелочи — тривиальное название гидроксидов лития LiOH, натрия NaOH, калия КОН, рубидия RbOH, и цезия CsOH.

Физические свойства щелочей. Гидроксиды щелочных металлов (едкие щелочи) представляют собой твердые, белые, очень гигроскопичные вещества. Щелочи — сильные основания, очень хорошо растворимые в воде, причем реакция сопровождается значительным тепловыделением. Сила основания и растворимость в воде возрастает с увеличением радиуса катиона в каждой группе периодической системы. Самые сильные щелочи — гидроксид цезия в группе Ia и гидроксид радия в группе IIa. Кроме того, едкие щелочи растворимы в этаноле и метаноле.

Химические свойства. В твердом состоянии все щелочи поглощают H2O из воздуха, а также CO2 (также и в состоянии раствора) из воздуха, постепенно превращаясь в карбонаты. Щелочи широко применяются в промышленности. Важное химическое свойство щелочей — способность образовывать соли в реакции с кислотами. Примеры реакций: NaOH + HCl → NaCl + H2O.

К щелочным веществам, применяемым в парикмахерских, относятся: состав для продолжительной завивки, мыло, средства для окраски волос, нашатырный спирт.

Щелочи растворяют не только грязь, но и жир, белок (белок, вкрутую сваренного яйца при нагревании его в щелочи растворяется полностью). А так как не только кожа человека, но и его волосы состоят из протеина (белкового вещества) и кератина (рогового вещества), то щелочь может растворить их.

При применении сильной щелочи волосы растворяются и превращаются в густую массу. Все щелочные вещества вредны, поэтому пользоваться ими нужно особенно осторожно.

Действие щелочей нейтрализуется кислотами. Если при ополаскивании после мытья волос добавить в воду слабый раствор уксусной или лимонной кислоты, то такой раствор нейтрализует щелочь, смягчает волосы и кожу и действует на них вяжуще.

Неорганические кислоты – соляная, азотная, серная – совсем не должны употребляться, они опасны для волос.

Соли. Соли повсеместно используются как в производстве, так и в повседневной жизни.

Соли соляной кислоты. Из хлоридов больше всего используют хлорид натрия и хлорид калия.

Хлорид натрия (поваренную соль) выделяют из озерной и морской воды, а также добывают в соляных шахтах. Поваренную соль используют в пищу. В промышленности хлорид натрия служит сырьём для получения хлора, гидроксида натрия и соды.

Хлорид калия используют в сельском хозяйстве как калийное удобрение.

Соли серной кислоты. В строительстве и в медицине широко используют полуводный гипс, получаемый при обжиге горной породы (дигидрат сульфата кальция). Будучи смешан с водой, он быстро застывает, образуя дигидрат сульфата кальция, то есть гипс.

Декагидрат сульфата натрия используют в качестве сырья для получения соды.

Соли азотной кислоты. Нитраты больше всего используют в качестве удобрений в сельском хозяйстве. Важнейшим из них является нитрат натрия, нитрат калия, нитрат кальция и нитрат аммония. Обычно эти соли называют селитрами.

Из ортофосфатов важнейшим является ортофосфат кальция. Эта соль служит основной составной частью минералов — фосфоритов и апатитов. Фосфориты и апатиты используются в качестве сырья в производстве фосфорных удобрений, например, суперфосфата и преципитата.

Соли угольной кислоты. Карбонат кальция используют в качестве сырья для получения извести.

Карбонат натрия (соду) применяют в производстве стекла, при варке мыла и изготовления шампуней, масок для волос, бальзамов.

Карбонат кальция в природе встречается и в виде известняка, мела и мрамора.

Так же в косметической промышленности используется морская соль. Какие минералы входят в состав морской соли, и какую пользу они несут человеческому организму: во-первых, в состав морской соли входят натрий и калий. Польза этих минералов состоит в очистительном воздействии на организм, а также питании клеток. Немалую пользу несет входящий в состав морской соли кальций. Применение этого вещества внутрь необходимо для хорошего свертывания крови, быстрого заживления ран, а также для формирования клеточных оболочек и предупреждения инфекций. Огромную пользу для употребления внутрь имеет магний, он также входит в состав морской соли, лечебные свойства его заключаются в антиссовом эффекте, магний обладает расслабляющим воздействием, устраняет аллергические реакции, отвечает за поддержание молодости организма. Обратите внимание, при недостаточном употреблении магния процессы старения ускоряются.

Помимо вышеперечисленных минералов в состав морской соли входит бром, который обладает успокаивающим и расслабляющим свойствами, употребление этого минерала внутрь несет пользу нервной системе. Немалое значение для организма имеет употребление йода. Главное свойство йода заключается в регулирующем воздействии на гормональный обмен. Не менее важен для организма марганец – он также входит в состав морской соли, польза его применения заключается в формировании костной ткани, а также укреплении иммунной системы. Для хорошего иммунитета и поддержания функции половых желез для употребления внутрь просто необходим цинк, польза его еще заключается в препятствии образования опухолей. Велико содержание в морской соли железа – польза этого минерала состоит в том, что он транспортирует кислород и участвует в образовании электролитов. Главное свойство селена, который входит в состав морской соли, заключается в его предотвращении онкологических заболеваний. Немалое значение оказывает употребление меди – она препятствует образованию анемии. И последний важный минерал, о котором мы хотели бы упомянуть – кремний. Входящий в состав морской соли, при наружном и внутреннем применении он укрепляет ткани и делает сосуды более эластичными.

Заключение.

В данной работе рассмотрены различные способы применения кислот, оснований и солей. Применение им находится как в промышленной сфере, так и косметической.

Зачастую, в человеческой жизни многие не задумываются над названиями тех или иных веществ. Например, таких, как хлорид натрия, а как нам известно из школьной программы, это всего лишь обычная поваренная соль. Так же, например, карбонат натрия – сода, используется при завивки волос перманентным способом, при изготовлении мыла и шампуней.

Анализ собственной деятельности помог разобрать и понять, какое соединение непременно используется в той или иной сфере, так же в сфере парикмахерских услуг, какими функциями и свойствами обладает каждое из них.

Целью контрольной работы было научиться грамотно и правильно определять какое химическое соединение может оказать ту или иную функцию, тем самым определив свое предназначение в использовании в косметической промышленности.

Проведя исследование источника контрольной работы можно сделать выводы: наш мир интереснее, чем нам кажется. Все средства по уходу за телом, волосами и т.д., помимо внешних качеств (запах, консистенция, цвет) обладают полезными свойствами, которые в свою очередь зависят от состава того или иного средства. Состав средства может включать как полезные, так и вредные компоненты, поэту в наше время необходимо тщательно изучать состав средств, которые мы используем для ухода за собой, так как производители могут использовать не качественные и вредные составляющие.

Список литературы

Основная литература

Вшивков А. А. Материаловедение: Учеб. пособие. Екатеринбург: Изд-во Рос. гос. проф.-пед. ун-та, 2006. 494 с.

Дополнительная литература

Алешина Н.П. Материаловедение (для подготовки парикмахеров). М.: Высш. шк., 1992. 111 с.: ил
Плетнев. М.Ю. Косметико-гигиенические моющие средства. М.: Химия, 1990. 272 с.: ил
Свободная энциклопедия ru.wikipedia.org