Cинтетичні миючі засоби і їхній вплив на людину

Контрольна  робота

З дисципліни «БЖД»

На тему: «Cинтетичні миючі засоби і їхній вплив на людину»

2008

1. Загальні поняття про миючі засоби.

Миючі засоби, речовини або  суміші речовин, застосовувані у  водних розчинах для очищення (відмивання) поверхні твердих тіл від забруднень. До Миючих засобів відносяться багатокомпонентні суміші синтетичних миючих (милоподібних) речовин і різних допоміжних складових (мінеральних солей, органічних добавок і ін.) - так званих синтетичних Миючих засобів, усі види товарного жирового мила, ряд продуктів природного походження (сапоніни, жовч).

Першими детергентами були мила, отримані з речовин, що зустрічаються в природі. Але зараз під детергентами звичайно розуміють синтетичні речовини, по миючій дії подібні з милом. Синтетичні миючі засоби використовуються в побуті, у промисловості їхній застосовують для відбілювання текстилю, при фарбуванні тканин, на стадіях очищення і травлення металів, для стерилізації устаткування в харчовій промисловості, а також у виробництві косметики.

Найбільш розповсюджені синтетичні миючі засоби - сульфонати натрію. Існують їхні численні різновиди, що трохи розрізняються по властивостях. Для спеціальних цілей використовуються й інші з'єднання.

Виробництво синтетичних миючих засобів, призначених для текстильної промисловості, починалося в основному в Німеччині, а синтетичних детергентів побутового призначення - у США незабаром після Другої світової війни, причому їхній збут ріс надзвичайно швидко й у 1953 зрівнявся по обсязі з продажем мила, а потім швидко перевершив його.

Наявні в продажі миючі засоби рідко являють собою чисті  речовини. Звичайно вони містять і  інші компоненти, наприклад, пом’ягшувачи води й відбілювачі, що збільшують їхню ефективність.

Шматок "мила" для миття особи і рук може бути дійсно милом, а може бути і синтетичним миючим засобом або сполученням того й іншого. Для миття посуду призначаються відносно м'які детергенти, оскільки при цьому приходиться занурювати руки в миючий розчин. У посудомиєчній машині можна використовувати більш сильні засоби. Для посилення дії миючих засобів застосовують різні фосфати, силікати і борати.

У миючих засобах для  прання білизни, крім власне детергенту, використовують ще два роди речовин. Одні з них - відбілювачі - окисляють і тим самим руйнують деякі види забруднювачей і барвних речовин. Класичним окислювачем для цих цілей служить хлор. У сучасних пральних порошках використовують більш виборчі відбілювачі, засновані на бромі, пероксиборате (часто називаному перборатом) і монопероксисульфате.

Інші - так називані підсилювачі  білизни або осветлители - роблять  випрану білизну буквально "білиш білого". Відомо, що предмет є зовсім білим, якщо відбиває усе світло, що падає на нього. Тому в пральні порошки додають "безбарвний барвник", що забезпечує не тільки повне відображення видимого світла, але і часткове перетворення ультрафіолетового (невидимого) світла в білий або блакитнуватий. У результаті тканина стає "сліпуче білої".

Для видалення бруду  з кухонної раковини також застосовується миючий порошок. Він містить сильні миючі засоби, відбілювачі й абразиви. Для очищення  сковорід, що непригоряють, покритим тефлоном, використовують миючі порошки з низкою абразивністю. Особливо ефективні суміші, що містять сильні луги, призначені для видалення пригару в печах.

Тверда вода створює  серйозні проблеми і при митті  волосся. У цьому випадку корисними  виявляються синтетичні миючі засоби сульфатного типу - алкилсульфати C12H25OSO3Na, що змивають природні жири.

Дія детергентів. Мило відоме вже тисячі років, але тільки відносно недавно хіміки зрозуміли, чому воно має миючі властивості. Механізм видалення бруду в сутності той самий   для мила і синтетичних миючих засобів. Розглянемо його на прикладі повареної солі, звичайного мила й алкилбензолсульфоната натрію, одного з перших синтетичних детергентів.

При розчиненні у воді поварена сіль дисоциірує на позитивно заряджені іони натрію і негативно заряджені хлорид-іони. Мило, тобто стеарат натрію (І), подібні з ним речовини, а також алкилбензолсульфонат натрію (ІІ) поводяться  подібним же чином: вони утворять позитивно заряджені іони натрію, але їхні негативні іони, на відміну від хлорид-іона, складаються приблизно з п'ятдесятьох атомів.

Будь-яка речовина, схильна збиратися на поверхні розділу олія - вода, називають поверхнево-активною речовиною(ПАЧ). Усі поверхнево-активні речовини є эмульгаторами, тому що сприяють утворенню емульсії олії у воді, тобто "змішанню" олії і води; усі вони мають миючі властивості й утворять піну - адже піна є як би емульсією повітряних пухирців у воді. Але не всі ці властивості виражені в них однаково. Є поверхнево-активні речовини, що рясно утворять піну, але є слабкими миючими засобами; є і такі, котрі майже не піняться, але являють собою прекрасні миючі засоби. Синтетичні детергенти - це синтетичні поверхнево-активні речовини з особливо високою миючою здатністю. У промисловості термін "синтетичний миючий засіб", як правило, означає композицію, що включає поверхнево-активний компонент, отбеливатели й інші добавки.

Ще один тип миючих засобів - неіонні детергенти. Жиророзчинна група в детергенті (V) являє собою щось начебто жиророзчинних груп в алкилбензолсульфонатах і милах, а залишок - це довгий ланцюг, що містить безліч кисневих атомів і OH-групу на кінці, що є гідрофільними. Звичайно неіонні синтетичні миючі засоби виявляють високу миючу здатність, але слабко утворять піну.

Останні успіхи в розробці миючих засобів для прання зв'язані  з застосуванням ферментів. Ферменти - це речовини, вироблені живими організмами, що здатні каталізуровати біохімічні реакції, тобто вони прискорюють реакцію, але самі при цьому не змінюються. Визначені ферменти каталізирують реакції, подібні тим, що йдуть при переварюванні їжі, тому вони дуже ефективні для видалення плям від трави, яєць, молока, шоколаду, дитячій їжі і соусів. Ферменти, використовувані в складі миючих засобів, нешкідливі і застосовуються в дуже малих кількостях.

2. Вплив синтетичних миючих засобів на людину.

Донедавна   вивчення впливу поверхнево-активних речовин (ПАР) на навколишнє середовище й організм людини в основному проводилося з позицій комунальної гігієни. Приводяться результати досліджень забруднення води водойму, ґрунту і підземних вод підприємство з виробництва ПАР і підприємствами, що їхній широко застосовували. Забруднення атмосферного повітря навколо підприємств, що випускають препарати побутової хімії, складає 0,03-0,045 мг/м3 на відстані 3 км від підприємства. Середній зміст аніонних ПАР у відкритих водоймах - у межах 0,05 мг/л, у дощовій і сніговій воді - 0,14 мг/л, у ґрунті - 0,595 мг/л.

Визначено рівні і динаміка забруднення  поверхнево-активними речовинами житла  і шляхи надходження ПАР в організм людини в побутових умовах. Забруднення повітря детергентами носить короткочасний локальний характер. Однак, завдяки конвективним повітряним потокам, ПАР можуть поширюватися по інших приміщеннях і утворювати не виражене, але стабільне забруднення. Параметри мікроклімату істотно впливають на зміст ПАР в повітрі, збільшення повітрообміну і підвищення відносної вологості повітря значно знижують його.

При використанні для прання одягу  синтетичних миючих засобів на основі аніонних ПАР останні можуть тривалий час зберігатися на текстильних тканинах у кількостях, що перевищують їхній припустимий рівень - 5 мкг/див2. На формування залишкових кількостей ПАР на тканинах білизни й одягу істотно впливають склад композиції миючого засобу, концентрація миючого розчину, його початкова температура, тривалість контакту тканини з розчином, кількість промивної води. Неионогенние ПАР в порівнянні з аніонними мають здатність у менших кількостях адсорбироваться на тканинах. Тому, введення в композиції неионогенних ПАР знижує ступінь адсорбції аніонних ПАР на тканинах у 2-3 рази.

У процесі застосування в побуті синтетичних миючих засобів відбувається постійний контакт із ними шкіри рук людини. При цьому детергенти адсорбируються на шкірі, і їхній зміст залежить від складу композиції СМС. Забруднення шкіри аніонними ПАР може перевищувати 10 мкг/див2. Поверхнево-активні речовини, потрапляючи на шкіру, впливають на її функціональний стан: змінюють рівень рн, зміст ліпідів, загальна кількість амінокислот. При частому застосуванні в побуті миючих засобів на шкірі створюється постійне депо поверхнево-активних речовин. На рівень детергентів на поверхні шкіри впливають також залишкові кількості ПАР на тканині. Як і у випадку нагромадження ПАР на тканинах, включення в рецептуру миючих засобів неионогенних ПАР приводить до більш низького змісту анионактивних речовин на шкірі. Аналогічний ефект, а саме зниження нагромадження аніонних ПАР на шкірі і тканинах, був установлений при введенні в композиції миючих засобів ферментів біологічного походження. Таким чином, що веде гігієнічно значимим шляхом впливу детергентів на організм людини в житлі є нашкірний вплив, і цей процес може бути регульованим.

Однак, не можна не враховувати  і пероральний шлях надходження  в організм поверхнево-активних речовин  з питною водою і за рахунок  широкого застосування синтетичних  засобів для миття і чищення посуду. При цьому синтетичних ПАР здатні утворювати на поверхні посуду погано змивані плівки. Крім того, розробляються і вже застосовуються спеціальні засоби, призначені не тільки для миття посуду і кухонного устаткування і начиння, але і для миття овочів, фруктів.

Порівняльне вивчення смиваемости ряду катіонних, аніонних і неионогенних поверхнево-активних речовин показало, що основна маса всіх ПАР віддаляється зі стінок посуду після першого ополіскування, але деякі кількості залишаються на її поверхні навіть після 3-5 ополіскувань. Аніонні і катіонні з'єднання переходять у змивні води в менших кількостях, чим неионогенние ПАР. Їхні залишкові кількості на стінках посуду поступово зменшувалися зі збільшенням числа ополіскувань, у той час як кратність ополіскувань не робила істотного впливу на залишкові кількості неионогенних ПАР

Поверхнево-активні речовини в значній мірі здатні впливати  на органолептичні показники води. З гігієнічної точки зору надзвичайно  важливою властивістю ПАР є їхня здатність до піноутворення. Багато хто з цих речовин нормуються по піноутворюючий ознаці, що може бути в 10 разів нижче порога по загальсанітарному й у 100 разів нижче порога по токсикологічному ознаках. Граничні концентрації ПАР по пенообразованию коливаються від 0,1 до 3 мг/л, що залежить від хімічної структури з'єднань.

Одним з основних критеріїв  екологічної безпеки товарів  побутової хімії є биоразлагаемость ПАР, що входять у їхній склад. Розрізняють первинну біоразлагаемость, що має на увазі структурні зміни (трансфор-мацию) ПАР мікроорганізмами, що приводять до втрати поверхнево-активних властивостей. Під повної біоразлагаемостью мають через кінцеву біодеградацию ПАР до диоксида вуглецю і води. Показники біоразлагаемости основних класів ПАР приведені в таблиці.

З 8 жовтня 2005 р. у країнах  Європейського Союзу набрало  сили  Регулювання №648/2004 Європейського  парламенту і Ради від 31 березня 2004, що регламентує правила надходження  на ринок що чистять і миють  засобів і застосовуваних у них поверхнево-активних речовин. Основні положення цього Регулювання стосуються: здатності до біологічного розкладання поверхнево-активних речовин і детергентів; обмеження або заборони поверхнево-активних речовин, виходячи з даних про їхній здатності до біологічного розкладання; додаткового маркірування детергентів, що включають ароматичні алергени; інформації, що виготовлювачі повинні надавати компетентним органам держав - членів ЄС.

Відповідно до вимог  зазначеного Регулювання, первинна біоразлагаемость ПАР повинна складати не менш 80%, а повна - не менш 60%. Європейський Союз має намір заборонити або істотно обмежити застосування поверхнево-активних речовин, що мають менший ступінь біоразлагаемости. Необхідно враховувати, що в цьому випадку, заборонені в Європейському Союзі ПАР, можуть потрапити на ринок України. А в нашій країні немає жодної  лабораторії, що пройшла акредитацію на можливість визначення біоразлагаемости відповідно до методів, визнаним ЄС (Доповнення 3 до Регулювання №648/2004).

Поверхнево-активні речовини володіють відносно низкою токсичністю  для організму людини і тварин. По ступені збільшення токсичності ПАР можна розподілити в наступному порядку: неионогенние, анионактивние, катионактивние. При впливі на шкіру і слизуваті оболонки синтетичні ПАР можуть виявляти дратівне і резорбтивное дія. Установлено, що композиції з аніонних і неионогенних з'єднань роблять менш виражену біологічну і токсичну дію. Неионогенние ПАР знижують адсорбцію аніонних речовин і тільки у великих дозах можуть робити  дія, що ушкоджує, на шкіру. Найбільша небезпека поверхнево-активних речовин і препаратів на їхній основі для людей полягає в їх сенсибилизирующем дії, здатності викликати алергійні реакції. Сенсибілізація може відбуватися при будь-яких шляхах надходження ПАР в організм. Як правило, детергенти в концентрації 1% і менш не виявляють сенсибилизирующей активності.

Однієї з проблем, що дотепер   не відбита в практиці токсиколого-гигиенических досліджень товарів побутової хімії, є проблема небезпечних домішок у поверхнево-активних речовинах і інших компонентах, що використовуються для виробництва цієї продукції. Ці домішки є або непрореагировавшими вихідними компонентами (дихлорэтан - вихідна сировина для этилендиаминтетраацетата), або можуть утворюватися як  побічні продукти реакцій синте-за, або переходити безпосередньо з вихідної сировини (бензол - з нафтопродуктів). Найбільше що часто зустрічається в різних ПАР домішками є этиленоксид, пропиленоксид, бензол і дихлорэтан [9]. Нижче приведені короткі токсикологічні характеристики перерахованих домішок, складені на основі публікацій ВІЗ (ІPCS. Envіronmental Health Crіterіa) і Міжнародного агентства по вивченню раку (ІARC).

Этиленоксид, відповідно до класифікації ІARC, є канцерогеном для людини (група 1). В епідеміологічних дослідженнях було показано, що этиленоксид викликає злоякісні новотвори в лімфатичній системі й у системі крові (лімфатична лейкемія і не-ходжкинская лимфома). У тварин этиленоксид викликає пухлини різної локалізації: рак легень, шлунка, мозку, карциному молочних залоз, локальні саркоми і мононуклеарную лейкемію. Этиленоксид є алкилирующим агентом і тому здатно викликати різні типи мутації в ссавців, рослин, комах і мікроорганізмів. Також він викликає роздратування шкіри і є алергеном для людини і тварин.

Пропиленоксид, відповідно до класифікації ІARC, по канцерогенному ризику відноситься до групи 2В (можливий канцероген для людини). Обмежені дані епідеміологічних досліджень не дозволили  установити взаємозв'язок між навантаженням на організм людини пропиленоксида і злоякісними новотворами. У тварин пропиленоксид викликає пухлини шлунка, гемангиоми, гемокарциноми і папиллярние аденоми носової порожнини, тиреоидние аденоми і карциноми, фіброаденоми й аденокарциноми молочних залоз, локальні саркоми. Пропиленоксид викликає різні типи мутації в клітках ссавців. Він викликає роздратування шкіри і є алергеном для людини і тварин.

Відмінною рисою бензолу  є виражене токсичного дія на систему, що виявляється як у придушенні кровотворної функції шляхом впливу на клітки кісткового мозку, так і в індукції різних типів лейкемії. Крім того, зафіксоване придушення пролиферативной активності В- і Т-лимфоцитов, зменшення кількості імуноглобулінів різних класів при інгаляційному впливі бензолу на людину у виробничих умовах і на лабораторних тваринах. Як і этиленоксид, бензол є канцерогеном для людини (група 1 по класифікації ІARC) і має мутагенну активність.

1,2-дихлорэтан, відповідно  до класифікації ІARC, по канцерогенному  ризику відноситися до групи 2В (можливий канцероген для людини). В епідеміологічних дослідженнях установлено, що дихлорэтан може бути причиною онкологічних захворювань мозку, кровотворної і лімфатичної систем, шлунка і підшлункової залози. Однак проведених досліджень недостатньо для встановлення причинно-наслідкового зв'язку між експозицією дихлорэтана і ризиком розвитку новотворів. У тварин дихлорэтан викликає пухлини різної локалізації, є мутагеном для ссавців. Викладені дані дозволяють вважати проблему наявності токсичних домішок у засобах побутової хімії заслуговуючою уваги гигиенистов.

До використання в  Україні допускаються тільки ті синтетичні миючі і  засоби, що чистять, що дозволені  Міністерством охорони здоров'я. Застосування  засобів різного  призначення, що чистять, регламентується наступними документами: САНПИН №6026 Б-91 "Санітарні правила і норми по виробництву і застосуванню товарів побутової хімії", МУ №6026 В-91 "Методичні вказівки по гігієнічній оцінці товарів побутової хімії", МУ №4548-87 "Методичні вказівки по санітарно-гігієнічному контролі за застосуванням засобів, що чистять, для обробки виробів, що контактують з харчовими продуктами".

До миючим і  засобів, що чистять, повинні пред'являтися наступні гігієнічні вимоги:

- СМС і СЧС не  повинні робити дратівної й алергенної дії на організм людини при дотриманні режиму їхнього використання відповідно до  НТД. Вони не повинні володіти тератогенним, канцерогенним, эмбриотоксическим, мутагенною й іншою негативною дією на організм людини;

- у рецептуру СМС  і СЧС повинні входити інгредієнти, що випускаються по НТД, погодженої з органами санитарно-эпидемиологичекой служби країни;

- хімічні речовини  Й і ІІ класів небезпеки  (відповідно до  ДСТ 12.1.007-76) не  повинні використовуватися при  виробництві синтетичних миючих  і  засобів, що чистять;

- хімічні сполуки,  що входять у рецептуру композицій, повинні віддалятися з поверхні  готових виробів при їхній  обробці до рівня гігієнічних  нормативів після триразового  ополіскування;

- композиції повинні  вироблятися в агрегатних станах гранично зменшують або виключають влучення в дихальні шляхи, травний тракт і на слизуваті людину при їхньому використанні; при розробці нових рецептур композицій варто використовувати ПАР з високим ступенем біоразлагаемости;

- синтетичні композиції  не повинні змінювати фізико-хімічні властивості оброблюваних матеріалів і погіршувати їхні гігієнічні властивості.

Припустима кількість  змісту ПАР на шкірі рук людини після ополіскування не повинне перевищувати 1 мкг/див2; залишкові кількості ПАР на тканинах білизни після остаточної обробки - не більш 5 мкг/див2; на стінках посуду - не більш 0,15 мкг/див2.

Синтетичні миючі і  засоби, що чистять, вважаються непридатними по наступним одному або декільком  показникам:

- якщо засіб володіє  шкірно-дратівною й іншою біологічною дією при роботі з ним;

- якщо в натурних  спостереженнях маються скарги  від населення;

- якщо композиції мають  токсичну дію в дозах і концентраціях  робочих розчинів;

- якщо при спостереженнях  на добровольцях композиція викликає  зміну показників функціонального стану шкірних покривів.

Таким чином, гігієнічні нормативи і регламенти застосування засобів побутової хімії, токсикологічні характеристики поверхнево-активних речовин  лежать в основі санітарно-епідеміологічної експертизи синтетичних миючих і  засобів, що чистять, на основі ПАР, що є невід'ємною частиною санітарно-епідеміологічного нагляду, що забезпечує охорону здоров'я населення від потенційно небезпечних хімічних факторів.

3. Висновок

Враховуючи те, що синтетичні ПАР є основними компонентами більшості препаратів побутової хімії, особистої гігієни та косметично-парфумерних засобів, вони потребують проведення санітарно-гігієнічної експертизи та токсиколого-гігієнічної оцінки на безпечність для здоров'я людини перед впровадженням у виробництво та широке використання населенням у побуті.

Література.

1. Ферцер Н.И. Развитие  ринка моющих и чистящих средств в Украине. Доклади IV международного симпозиума "Дни ПАВ-2004", 12–14 мая 2004 г. —Киев, 2004.

2. Миголь В.И., Ковалев В.М., Шульце К. Ринок поверхностно-активних веществ в Украине // Материали Международного симпозиума "Дни ПАВ Киев-2002", 22–23 мая 2002 г. —Киев, 2002. —21 с.

3. Волощенко О.И., Мудрий И.В. Гигиеническое значение поверхностно-активних веществ. —К.: Здоровья, 1991. —176 с.

4. Мудрий И.В. Оценка комплексного и комбинированного воздействия сульфонола и синтамида-5 на организм в целях гигиенической регламентации применения СМС в биту: Автореф.дис….канд. мед. наук. —Киев, 1985. —21 с.

5. Голенкова Л.В. Гігієнічне обгрунтування раціонального застосування миючих засобів для обробки тканин одягу: Автореф.дис….канд. біол. наук. —К, 1994. —21 с.

6. Герасимова В.Г., Головащенко  Г.В. Гігієнічні аспекти застосування  синтетичних засобів для чистки (СЗЧ) для обробки виробів і обладнання, що контактують з харчовими продуктами // Актуальні проблеми екогігієни і токсикології: Матеріали науково-практичної конференції. 28–29трав. 1998 р. —К.: ЕКОГІНТОКС, 1998. —С. 60–64.