extracted_text:
Дополнительный материал по химии на тему:
«ХИМИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ГИГИЕНЫ И КОСМЕТИКИ»
Мыло и СМС
Слово «гигиена» происходит от греч. hygieinos, что означает «целебный,
приносящий здоровье». Гигиена – это раздел профилактической медицины,
изучающий влияние внешней среды на здоровье человека.
К важнейшим гигиеническим средствам следует прежде всего отнести
мыла и моющие средства.
Мыло было известно человеку еще до новой эры летоисчисления.
Ученые  не   располагают   информацией   о  начале  приготовления   мыла   в
арабских странах и Китае. Самое раннее письменное упоминание о мыле в
европейских   странах   встречается   у   римского   писателя   и   ученого   Плиния
Старшего   в   трактате   «Естественная   история»   (в   37   томах),   который   по
существу   был   энциклопедией   естественнонаучных   знаний   античности.
Плиний писал о способах приготовления мыла омылением жиров. Мало того,
он писал о твердом и мягком мыле, получаемом с использованием соды и
поташа   соответственно.   Раньше   для   стирки   одежды   использовали   щелок,
получающийся при обработке золы водой. Скорее всего это было до того, как
стало известно, что зола от сжигания топлива растительного происхождения
содержит поташ.
Развитию   мыловарения   способствовало   наличие   сырьевых   источников.
Например,   марсельская   мыловаренная   промышленность,   известная   с   эпохи
раннего средневековья, располагала оливковым маслом и содой. Оливковое
масло   получают   простым   холодным   прессованием   плодов   масличных
деревьев. Масло, получаемое после первых двух прессовок, употребляли для
пищевых целей, а после третьей – использовали для переработки на мыло.
Марсельское   мыло   было   важным   предметом   торговли   уже   в   IX   в.   Оно
уступило свое место на международном рынке венецианскому мылу лишь с
конца   средних   веков   (XIV   в.).   Кроме   Франции,   мыловарение   в   Европе
развивалось   в   Италии,   Греции,   Испании,   на   Кипре,   то   есть   в   районах,
культивирующих   оливковые   деревья.   Первые   германские   мыловарни   были
основаны в XIV столетии.
Несмотря   на   то,   что   в   конце   эпохи   средневековья   в   разных   странах
существовала довольно развитая мыловаренная промышленность, химическая
сущность процессов, была, конечно, не ясна. Лишь на рубеже XVIII–XIX вв.
была установлена химическая природа жиров и внесена ясность в реакцию их
омыления. В 1779 г. шведский химик К.В. Шееле (1742–1786) показал, что
при взаимодействии оливкового масла с оксидом свинца и водой образуется
сладкое,   растворимое   в   воде   вещество.   Решающий   шаг   на   пути   изучения
химической   природы   жиров   был   сделан   французским   химиком   М.Э.
Шеврелем (1786–1889). Он открыл стеариновую, пальмитиновую и олеиновую кислоты как продукты разложения жиров при их омылении водой и щелочами.
Сладкое вещество, полученное Шееле, было названо Шеврелем глицерином.
Сорок лет спустя П.Э. Бертло (1827–1907) установил природу глицерина и
объяснил химическое строение жиров. Глицерин – трехатомный спирт. Жиры
–   сложные   эфиры   глицерина   и   высших   одноосновных   карбоновых   кислот,
преимущественно   пальмитиновой   СН3(СН2)14СООН,
стеариновой

СН3(СН2)16СООН и олеиновой СНз(СН2)7СН = СН(СН2)7СООН.
В   состав   различных   жиров   входят   в   различных   соотношениях
пальмитиновая,  стеариновая, олеиновая  и другие  кислоты. В растительных
(жидких)   жирах   преобладают   непредельные   кислоты  (содержащие   двойные
связи), а в животных (твердых) – предельные кислоты, то есть не содержащие
двойных связей. Потребности в твердых животных жирах бо(cid:8) льшие, чем в
растительных.   Поэтому   жидкие   растительные   жиры   переводят   в   твердые
каталитической   гидрогенизацией.   В   этом   процессе   остатки   непредельных
кислот   в   глицеридах   превращаются   (присоединением   водорода)   в   остатки
предельных кислот.
Именно   так   получают   кулинарные   жиры,   масло   для   обжаривания,
салатное   масло,   а   также   жиры,   идущие   на   производство   маргарина.
Гидрированные жиры называют саломаслами (сало из масла).

остаток

линолевой
присутствует
Важно   то,   что   среди   остатков   других   высших   кислот   в   глицеридах
(жирах)
кислоты
СН3(СН2)4СН=СНСН2СН2СН=СН(СН2)7СООН.   В   отличие   от   остальных   эта
кислота не синтезируется в организме человека, а вводится только с пищей. В
настоящее время существует утвердившееся мнение, что линолевая кислота
необходима для предотвращения атеросклероза – распространенной болезни,
служащей   одной   из   главных   причин   потери   трудоспособности   и
преждевременной   старости.   Необходимо   отметить,   что   линолевая   кислота
непредельная, а значит, она входит в состав главным образом растительных
жиров.
В быту, не говоря уже о промышленности, процессу мытья подвергают
разные   предметы   и   объекты.   Загрязняющие   вещества   бывают   самые
разнообразные, но чаще всего они малорастворимы или нерастворимы в воде.
Такие вещества, как правило, являются гидрофобными, поскольку водой не
смачиваются   и   с   водой   не   взаимодействуют.   Поэтому   нужны   и   различные
моющие средства.
Если попытаться дать этому процессу определение, то мытьем можно
назвать очистку загрязненной поверхности жидкостью, содержащей моющее
вещество   или   систему   моющих   веществ.   В   качестве   жидкости   в   быту
используют   главным   образом   воду.   Хорошая   моющая   система   должна
выполнять двойную функцию: удалять загрязнение с очищаемой поверхности
и переводить его в водный раствор. Значит, моющее средство также должно
обладать   двойной   функцией:
  способностью   взаимодействовать   с
загрязняющим   веществом   и   свойством   переводить   его   в   воду   или   водный раствор.   Следовательно,   молекула   моющего   вещества   должна   иметь
гидрофобную и гидрофильную части. «Фобос» погречески означает страх,
боязнь.   Значит,   гидрофобный   означает   «боящийся,   избегающий   воду».
«Филео» погречески – «люблю», а гидрофильный – любящий, удерживающий
воду.   Гидрофобная   часть   молекулы   моющего   вещества   обладает
способностью   взаимодействовать   с   поверхностью   гидрофобного
загрязняющего   вещества.
  Гидрофильная   часть   моющего   вещества
взаимодействует   с   водой,   проникает   в   воду   и   увлекает   с   собой   частицу
загрязняющего вещества, присоединенную к гидрофобному концу.
Таким   образом,   моющие   вещества   должны   обладать   способностью
  то   есть   обладать
  Их   называют   поверхностноактивными
адсорбироваться   на   пограничной   поверхности,
поверхностной   активностью.
веществами (ПАВ).
Соли   тяжелых   карбоновых   кислот,   например   СН3(СН2)14COONa,
являются   типичными   поверхностноактивными   веществами.   Они   содержат
гидрофильную   часть   (в   данном   случае   –   карбоксильную   группу)   и
гидрофобную часть (углеводородный радикал).
Животные   жиры   –   древнее   и   весьма   ценное   сырье   мыловаренной
промышленности.   Они   содержат   до   40   %   насыщенных   жирных   кислот.
Искусственные,   то   есть   синтетические,   жирные   кислоты   получают   из
парафина нефтей каталитическим окислением кислородом воздуха. Молекула
парафина при окислении разрывается в разных местах, и получается смесь
кислот,   которые   затем   разделяют   на   фракции.   При   производстве   мыла
используют в основном две фракции: С10–C16 и С17 –С20. В хозяйственное мыло
синтетические кислоты вводят в количестве 35–40 %.
Для   производства   мыла   применяют   также   нафтеновые   кислоты,
выделяемые при очистке нефтепродуктов (бензина, керосина и др.). С этой
целью   нефтепродукты   обрабатывают   раствором   гидроксида   натрия   и
получают   водный   раствор   натриевых   солей   нафтеновых   кислот
(монокарбоновые кислоты ряда циклопентана и циклогексана). Этот раствор
упаривают   и   обрабатывают   поваренной   солью,   в   результате   чего   на
поверхность   раствора   всплывает   мазеобразная   масса   темного   цвета   –
мылонафт. Для очистки мылонафт обрабатывают серной кислотой, то есть
вытесняют из солей сами нафтеновые кислоты. Этот нерастворимый в воде
продукт называют  асидолом, или асидолмылонафтом. Непосредственно из
асидола можно изготавливать только жидкое или, в крайнем случае, мягкое
мыло.   Оно   имеет   нефтяной   запах,   но   зато   обладает   бактерицидными
свойствами.
В производстве мыла давно используют канифоль, которую получают при
переработке живицы хвойных деревьев. Канифоль состоит из смеси смоляных
кислот,   содержащих   в   углеродной   цепи   около   20   атомов   С.   В   состав
хозяйственного мыла  обычно вводят 12–15 %  канифоли от массы жирных кислот, а в рецептуру туалетных мыл – не более 10 %. Введение канифоли в
больших количествах делает мыло мягким и липким.
Процесс   производства   мыла   состоит   из   химической   и   механической
стадий.   На   первой   стадии   (варка   мыла)   получают   водный   раствор   солей
натрия   (реже   калия)   и   жирных   кислот   или   их   заменителей   (нафтеновых,
смоляных). На второй стадии проводят механическую обработку этих солей –
охлаждение,   сушку,   смешивание   с   различными   добавками,   отделку   и
упаковку.
Варку мыла заканчивают обработкой мыльного раствора (мыльного клея)
избытком   щелочи   NaOH   или   раствором   NaCl.   В   результате   этого   на
поверхность раствора всплывает концентрированный слой мыла, называемый
ядром. Полученное таким образом мыло называют я(cid:8) дровым, а процесс его
выделения   из   раствора   –   отсолкой,   или   высаливанием.   При   высаливании
происходит   повышение   концентрации   мыла   и   очистка   его   от   белковых,
красящих и механических примесей. Так получают хозяйственное мыло.
Если   мыло   варилось   из   животных   или   растительных   жиров,   то   из
раствора   после   отделения   ядра   выделяют   образующийся   в   результате
омыления   глицерин.   Он   находит   широкое   и   разнообразное   применение:   в
производстве взрывчатых веществ (тринитроглицерина) и полимерных смол; в
качестве   умягчителя   тканей   и   кожи;   для   парфюмерных,   косметических   и
медицинских препаратов; при производстве кондитерских изделий и ликеров.
Последним он придает вязкую консистенцию.
Для получения особо чистого и светлого мыла его очищают (шлифуют)
переведением   снова   в   раствор,   кипячением   с   горячей   водой   и   повторным
высаливанием.   В   результате   шлифования   мыло   приобретает   большую
однородность,   низкую   вязкость   и   надлежащую   пластичность.   Для
изготовления   туалетного   мыла   в   очищенном   ядровом   мыле   снижают
содержание воды с 30 до 12 %. Затем в него вводят парфюмерные отдушки,
отбеливатели   типа   ТiO2,  красители   и  др.  Хорошие  сорта   туалетного  мыла
содержат до 50 % мыла, полученного из кокосового или пальмового масла.
Кокосовое   масло   хорошо   растворяется   в   холодной   воде   и   способствует
высокому уровню пенообразования. Иногда туалетное мыло содержит до 10 %
свободных   жирных   кислот.   Самое   дорогое   туалетное   мыло   целиком
изготавливают из кокосового масла.
Для улучшения некоторых характеристик хозяйственного мыла (иногда и
туалетного),   а   также   для   удешевления   в   него   вводят   наполнители.   К   ним
относятся   некоторые   натриевые   соли   (Na2CO3,   Na2B4O7,   жидкое   стекло),
которые при растворении в воде приводят к подщелачиванию, клеи (казеин,
казеиновый   студень),   углеводы   (крахмал).   Клеи   и   крахмал   способствуют
пенообразованию   мыльного   раствора   и   стойкости   пены,   однако   моющей
способностью не обладают. Для получения паст в жидкое хозяйственное мыло
вводят   тонкоизмельченный   песок,  толченый   кирпич,  жирные     глины.    Они способствуют  механической  очистке. Такие мыла применяют   для  чистки
кухонной  посуды,  некрашеной  мебели,  полов и т. д.
Особое   место   среди   наполнителей   занимает  сапонин,   получаемый
выщелачиванием  некоторых растений и прежде всего  мыльного корня. Он
хорошо растворяется в воде, и его растворы сильно пенятся. Поэтому сапонин
используют для улучшения пенообразования дорогих сортов мыла.
Следует отметить, что замена натрия на калий приводит к изменению
консистенции мыла. Из твердого оно становится мягким или мазеобразным.
Ионы кальция и магния, вытесняя натрий, образуют с анионами тяжелых
карбоновых   кислот   малорастворимые   соли.   Этот   процесс   можно   выразить
уравнениями:
2RCOONa + Са(НСО3)2 = Ca(RCOO)2 + 2NaHCO3
2RCOONa + MgCl2 = Mg(RCOO)2 + 2NaCl
Поэтому при стирке белья в жесткой воде, содержащей эти ионы, расход
мыла   повышается   на   25–30   %.   Малорастворимые   соли   кальция   и   магния
оседают   на   ткани,   забивают   поры   и   потому   делают   ткань   грубой,   менее
эластичной,   с   плохой   воздухо   и   влагопроницаемостью.   Белые   ткани
приобретают сероватый оттенок, а окрашенные становятся блеклыми. Кроме
того, осевшие на ткани известковые мыла приводят к снижению ее прочности.
Это происходит потому, что анионы ненасыщенных карбоновых кислот при
сушке   тканей   окисляются   кислородом   воздуха   с   образованием   веществ
пероксидного   характера.   Последние   же   окисляют   целлюлозу,   из   которой
состоят ткани.
Кроме  использования  мыла  в качестве  моющего средства  оно широко
применяется при отбеливании тканей, в производстве косметических средств,
для изготовления полировочных составов и водоэмульсионных красок.
В   настоящее   время   химическая   промышленность   выпускает   большое
количество   различных  синтетических   моющих   средств  (стиральных
порошков).   Наибольшее   практическое   значение   имеют   соединения,
содержащие насыщенную углеводородную цепь из 10–15 атомов углерода, так
или иначе связанную с сульфатной или сульфонатной группой.
Производство   синтетических   моющих   средств   основано   на   дешевой
сырьевой базе, а точнее на продуктах переработки нефти и газа. Они, как
правило, не образуют малорастворимых в воде солей кальция и магния.
Следовательно,   многие   из   синтетических   моющих   средств   одинаково
хорошо   моют   как   в   мягкой,   так   и   в   жесткой   воде.   Некоторые   средства
пригодны даже для стирки в морской воде. Синтетические моющие средства
действуют не только в горячей, как это характерно для хозяйственного мыла,
но и в воде при сравнительно низких температурах, что важно при стирке
тканей   из   искусственных   волокон.   Наконец,   концентрация   синтетических
моющих веществ даже в жесткой воде может быть гораздо ниже, чем мыла,
полученного из жиров. Синтетические моющие средства обычно представляют довольно сложную композицию веществ, поскольку в них входят различные
добавки: оптические отбеливатели, химические отбеливатели, отбеливающие
ферменты,   пенообразователи,   смягчители.   Рассмотрим   вкратце   каждую   из
них.
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   ляпислазурью.   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   строение   его   молекул   до   сих   пор   не
выяснено. Заменителем ультрамарина в быту является порошок белой глины
(каолина) или мела с предварительно нанесенными на поверхность их частиц
органическими красителями синего цвета (органические синьки).
Химические отбеливатели. При стирке тканей часто бывает необходимо
не только удалить загрязнения, но и разрушить окрашенные соединения (пятна
от   ягод   или   вин).   Эту   функцию   выполняют   химические   отбеливатели.
Наиболее распространенным отбеливателем является перборат натрия. Его
химическую   формулу   условно   записывают   в   виде   NaBO2∙Н2О2∙ЗН2О.   Из
формулы   видно,   что   отбеливающим   началом   служит   пероксид   водорода,
который   образуется   в   результате   гидролиза   пербората.   Этот   химический
отбеливатель эффективно действует при 70 °С и выше.
Отбеливающие   ферменты.   Пятна   белковых   веществ   и   крови   трудно
отстирываются и плохо обесцвечиваются химическими отбеливателями. Для
их   устранения   применяют   специальные   ферменты,   которые   добавляют   в
моющие  средства  (так  называемые  биопорошки). Ферменты  действуют  при
замачивании изделий в холодной воде перед стиркой горячей водой. Однако
они могут быть эффективны и непосредственно в процессе стирки.
Пенообразователи. Среди домохозяек бытует устаревшее мнение, что
для успешного отстирывания тканей необходима обильная пена. Однако это
представление   справедливо   лишь   для   порошков  на   основе   мыла.   В   случае
синтетических   моющих   средств   прямой   связи   между   отстирывающими   и
пенообразующими свойствами нет. Существуют составы, которые обладают хорошими   отстирывающими   свойствами,   но   пены   почти   не   дают.   При
использовании   стиральных   машин   обильная   пена   иногда   и   нежелательна.
Поэтому   существуют   пенообразователи   на   любой   вкус.   К   усилителям
пенообразования   относят   аминоспирт   С11Н2зСОNНСН2СН2ОН   и   другие
органические вещества.
Средства ухода за зубами
Зуб состоит из трех частей: коронки (часть, выступающая над десной),
корня (часть, погруженная в альвеолу челюсти) и шейки – место перехода
коронки в корень. Коронка  покрыта эмалью, а под ней находится дентин.
Корень покрыт слоем ткани, называемой «цементом». Эмаль, дентин и цемент
–   это   твердые   ткани.   Внутри   зуба   имеется   полость,   содержащая   пульпу,
представляющую собой рыхлую соединительную ткань, в которой проходят
нервы и сосуды.
Зубы   подвержены   ряду   заболеваний,   и   одним   из   наиболее
распространенных   является   кариес.   К   сожалению,   никому   не   удается
избежать этого заболевания, но ограничить его распространение можно, если
вовремя   применить   профилактические   меры.   Сущность   кариеса   состоит   в
том,   что   под   влиянием   микроорганизмов   и   вырабатываемых   ими   кислот
происходит разрушение тканей зуба. Самой прочной тканью является эмаль.
Ее состав близок к минералу гидроксидапатиту Ca5OH(PO4)3. При разрушении
эмали микроорганизмы попадают в дентин, а затем в пульпу и вызывают ее
воспаление (пульпит).
Закреплению микроорганизмов на эмали способствует зубной камень –
твердые пористые отложения на зубах. Микроорганизмы поселяются в порах
этого камня. Первая стадия образования зубного камня связана с отложением
на   зубах   мягкого   налета   из   остатков   пищи,   отживших   клеток,   слизи.   На
второй   стадии   происходит   минерализация   мягкого   налета,   то   есть   его
пропитывание   минеральными   компонентами   слюны.   Слюна   содержит   ионы
Са2+ и HPO4
2. Они препятствуют растворению эмали зуба, но, откладываясь в
мягком налете в виде малорастворимой соли, приводят к его минерализации.
Слюна здорового человека имеет нейтральную реакцию (рН 7,0–7,5). В
результате расщепления бактериями (стрептококкус мутанис) остатков пищи,
содержащей углеводы (в частности, сахар), образуются органические кислоты
–   в   основном,   молочная.   Эти   кислоты   снижают   рН   до   4,5–5,0.   В   данных
условиях разрушение эмали ускоряется, что и приводит к весьма неприятным
результатам.   Давно   замечено,   что   любители   сладкого   часто   не   могут
похвастаться хорошим состоянием зубов.
Таким образом, одним из путей профилактики кариеса является очистка
зубов  и  полоскание  ротовой полости после  приема пищи. Это приводит к
предотвращению образования мягкого налета и зубного камня.
Трудно сказать, когда люди начали чистить зубы, но имеются сведения,
что одним из древнейших препаратов для чистки зубов была табачная зола. Еще сравнительно недавно широко применяли зубные порошки. Они состоят
вопервых, из абразивного (т. е. шлифующего) материала: чаще всего это мел
СаСО3, реже СаНРО4, а иногда их смеси. Эти абразивы получают химическим
осаждением, например в соответствии с уравнением:
Са(NO3) 2 + Na2CO3 = СаСОз + 2NaNO3
Природный   мел   для   этой   цели   использовать   нельзя,   так   как   в   нем
содержатся   твердые   частицы   от   панцирей   морских   организмов,   которые
обладают   высокой   прочностью   и   могут   привести   к   сильному   истиранию   и
повреждению   эмали   зуба.   К   абразивным   материалам   добавляют   MgO,
полученный   прокаливанием   MgCO3.   Оксид   магния   придает   порошкам
легкость и рыхлость. В некоторые сорта порошков вводят пероксид магния
MgO2,   который   обладает   отбеливающими   свойствами.   В   небольших
количествах в порошки включают поверхностноактивные вещества, например
лаурилсульфат натрия, а также отдушки – чаще всего ментол или экстракт
мяты.   В   настоящее   время   производство   зубных   порошков   существенно
сокращено, поскольку они стали менее популярными, чем пасты.
  пенообразующие.
Важнейшим средством ухода за зубами являются  зубные пасты. Они
имеют меньшую истирающую способность по сравнению с порошками, более
удобны   в   применении   и   характеризуются   более   высокой   эффективностью.
Зубные   пасты   –   это   многокомпонентные   составы.   Они   подразделяются   на
гигиенические  и  лечебнопрофилактические.   Первые   оказывают   только
очищающее и освежающее действия, а вторые, кроме этих свойств, служат
для профилактики заболеваний и способствуют лечению зубов и полости рта.
Основные компоненты зубной пасты следующие: абразивные, связующие,
загустители,
  Абразивные   вещества   обеспечивают
механическую очистку зуба от налетов и его полировку. В качестве абразивов,
как   уже   говорилось,   чаще   всего   применяют   химически   осажденный   мел
СаСО3.   Установлено,   что   компоненты   зубной   пасты   способны   влиять   на
минеральную   составляющую   зуба   и,   в   частности,   на   эмаль.   Поэтому,   в
последнее  время  в  качестве   абразивов   стали  применять   фосфаты  кальция:
СаНРО4,   Са3(РО4)2,   Са2Р2О7,   а   также   малорастворимый   полимерный
метафосфат натрия (NaPO3)х. Кроме того, в качестве абразивов в различных
сортах   паст   применяют   оксид   и   гидроксид   алюминия,   диоксид   кремния,
силикат циркония, а  также некоторые органические  полимерные  вещества,
например метилметакрилат натрия. На практике часто используют не одно
абразивное вещество, а их смесь.
Для   превращения   смеси   абразивных   порошков   в   стойкую   пасту
применяют   желатинирующие   компоненты.
  Их   часто   получают   в
промышленном   масштабе   из   растений;   например,   из   морских   водорослей
извлекают   природные   полисахариды:   натриевые   соли   альгиновых   кислот   и каррагинаты.   Для   этой   же   цели   реже   применяют   растительные   камеди   –
трагакант и пектины. Из синтетических веществ широкое применение нашли
производные клетчатки (хлопковой и древесной). Для получения пластичной,
тиксотропной   массы,   легко   выдавливающейся   из   тюбика,   применяют
полиатомные   спирты:   глицерин,
  Они
способствуют сохранению в пасте влаги при хранении, повышают температуру
замерзания и улучшают вкусовые свойства пасты. Растительные экстракты и
камеди   чувствительны   к   действию   микробов.   Поэтому   для   устранения
разрушительного   действия   микроорганизмов   в   состав   паст   вводят
антисептические   вещества:   формальдегид,   хлорированные   фенолы   и
алкильные эфиры оксибензойных кислот.
  полиэтиленгликоль.
  сорбит,
В   качестве   пенообразующих   веществ   в   зубных   пастах   в   прошлом
использовали мыла, однако их низкая пенообразующая способность в жесткой
воде и неприятный мыльный привкус снижали качество паст. Вместо мыла
стали использовать ализариновое масло (сульфированное касторовое масло),
выражаемое формулой: СН3(СН2)5СНСН2СН=СН (СН2)7СООН.
Ализариновое масло не связывается в малорастворимое вещество ионами
кальция и магния и обладает смачивающими и бактерицидными свойствами.
Считают, что оно обладает и антикариесным действием.
Хорошими пенообразующими, очищающими и смачивающими свойствами
обладает натриевая соль таурида жирной кислоты RCONHCH2SO3Na.
Борьбу с кариесом при помощи лечебнопрофилактических зубных паст
ведут   по   двум   направлениям:   1)   укрепление   минеральной   ткани   зуба;   2)
предупреждение образования зубного налета. Первое достигается введением в
пасты   соединений   фтора:   монофторфосфата   натрия,   формулу   которого
условно можно записать в виде двойной соли NaFNaPO3, а также фторида
натрия   NaF   и   фторида   олова   (II)   SnF2.   Известно   также,   что   фторидные
соединения   способствуют   подавлению   жизнедеятельности   бактерий,
вызывающих образование в полости рта органических кислот. В настоящее
время в антикариесных пастах стали широко использовать ферменты, а иногда
в них вводят антибиотики.
В зубные пасты обязательно вводят отдушки и вкусовые компоненты.
Наиболее распространены отдушки мятного и коричного характера. Мятная
отдушка обеспечивается применением ментола, мятных масел – перечной или
кудрявой мяты, а также различных модификаторов. В коричневых отдушках
применяют   метилсалицилат,   гвоздичное   масло,   эвкалиптол,   коричный
альдегид. В качестве подслащивающего компонента чаще всего используют
сахарин и некоторые его производные.
Некоторые   зарубежные   фирмы   приступили   к   производству
безабразивных гелеобразных прозрачных зубных паст. В них используют гели
оксида   кремния,   а   также   сополимеры   акриловой   кислоты   и   аллилового спирта. Эти пасты обладают высокой пенообразующей способностью, имеют
приятный   вкус   и   красивый   внешний   вид.   Они   легко   окрашиваются   в
различные   яркие   цвета   –   красный,   синий,   зеленый,   желтый.   Однако   их
очищающая способность намного ниже, чем паст с использованием абразивов.
Дезодоранты и «озоновый щит» планеты
Каждый знает, что дезодоранты – это средства, устраняющие неприятный
запах пота. На чем основано их действие? Пот выделяется особыми железами,
расположенными в коже на глубине 1–3 мм. У здоровых людей на 98–99 % он
состоит из воды. С потом из организма выводятся продукты метаболизма:
мочевина,   мочевая   кислота,   аммиак,   некоторые   аминокислоты,   жирные
кислоты, холестерин, в следовых количествах белки, стероидные гормоны и
др. Из минеральных компонентов в состав пота входят ионы натрия, кальция,
магния, меди, марганца, железа, а также хлоридные и иодидные анионы.
Неприятный   запах   пота   связан   с   бактериальным   расщеплением   его
составляющих   или   с   окислением   их   кислородом   воздуха.   Дезодоранты
(косметические   средства   от   пота)   бывают   двух   типов.   Одни   тормозят
разложение выводимых с потом продуктов метаболизма путем инактивации
микроорганизмов или предотвращением окисления продуктов потовыделения.
Действие   второй   группы   дезодорантов   основано   на   частичном
подавлении   процессов   потовыделения.
  Такие   средства   называют
антиперспиранами.   Этими   свойствами   обладают   соли   алюминия,   цинка,
циркония, свинца, хрома, железа, висмута, а также формальдегид, таннины,
этиловый спирт. На практике из солей в качестве антиперспиранов чаще всего
используют соединения алюминия. Перечисленные вещества взаимодействуют
с компонентами пота, образуя нерастворимые соединения, которые закрывают
каналы потовых желез и тем самым уменьшают потовыделение. В оба типа
дезодорантов вводят отдушки.
Чем же создается давление в аэрозольных баллонах? Это не праздный
вопрос, так как с ним, можно сказать, связана судьба человечества. Рабочее
давление в баллонах создается либо парами сжиженного газа, либо за счет
сжатого газа, например N2, СО2  или N2О. До сих пор баллоны со сжатыми
газами применялись редко, поскольку их рабочее давление падает по мере
расходования   содержимого   баллона,   то   есть   по   мере   увеличения   объема
парового пространства. Давление над сжиженным газом постоянно, так как
оно поддерживается испарением жидкости и заполнением увеличивающегося
пространства.   В   качестве   веществ,   создающих   давление   в   аэрозольных
баллонах, оказались удобными фторхлоруглероды. Так, при 21 °С давление
паров   над   жидким   CF2Cl2  составляет   5   атм.   Эти   вещества,   кроме   того,
обладают важным свойством – малой химической активностью по отношению
ко   многим   веществам.   Легкокипящие   и   химически   инертные   вещества,
используемые для создания повышенного давления в аэрозольных баллонах,
называют пропеллентами. Таким образом, в аэрозольных баллонах в жидком веществе (основе), ради которого и создается устройство, содержится жидкий
пропеллент.
Довольно часто растворы аэрозольного баллона (одеколоны, кремы для
бритья   и   др.)   содержат   воду.   Пропелленты   со   временем   частично
гидролизуются (взаимодействуют с водой), и поэтому нежелательны. В таких
случаях   в   качестве   пропеллента   используют   CF2Cl–CF2C1   (1,2
дихлортетрафторэтан).   В   настоящее   время   принято   международное
соглашение по сокращению производства аэрозольных баллонов, содержащих
в качестве пропеллентов фторхлоруглероды, поскольку установлено, что они
плохо влияют на озоновый слой Земли.
В   атмосфере   на   определенной   высоте   от   Земли   имеется   слой   с
повышенной   концентрацией   озона.
  Он   образуется   в   результате
фотодиссоциации молекулярного кислорода. Наибольшая концентрация озона
наблюдается   на   высоте   около   50 км.   Этот   слой   атмосферы   и   называют
«озоновым   щитом»   планеты.   Он   играет   чрезвычайно   важную   роль   в
сохранении   жизни   на   Земле.   Оказалось,   что   молекулы   озона,   как   никакие
другие находящиеся в атмосфере молекулы, способны поглощать фотоны с
длиной волны от 200 до 310 нм, то есть ультрафиолетовое излучение Солнца.
Известно, что растения и животные гибнут при интенсивном облучении этим
светом. Таким образом, можно сказать, что от сохранности озонового слоя
зависит судьба нашей планеты.
Концентрация озона в атмосфере зависит от содержания оксидов азота и
фторхлорметанов.   Оксиды   азота   постоянно   присутствуют   в   низких
концентрациях   в   результате   фотохимического   взаимодействия   азота   и
кислорода.  Оксид   азота  (II)   разрушает   озон,  а   оксид   азота  (IV)   связывает
атомарный и молекулярный кислород.
Образующая молекула озона содержит избыточную энергию, то есть она
возбуждена. Если не отвести от молекулы озона эту избыточную энергию, то
она   долго   не   просуществует,   а   распадется   на   исходные   атомарный   и
молекулярный кислород. Чтобы молекула озона стала стабильной, она должна
отдать избыток энергии какойто другой молекуле, например молекуле азота:

Жизнь  на  Земле  возникла   и развилась   при  определенном  равновесном
составе   атмосферы.   Однако   интенсивное   развитие   сверхзвуковой   авиации
начинает   оказывать   влияние   на   создавшееся   в   атмосфере   равновесие.
Поскольку   сверхзвуковые   самолеты   предназначены   для   полетов   в
стратосфере,   верхний   предел   которой   приближен   к   озоновому   слою,   то
появляется   опасность   влияния   сверхзвуковой   техники   на   этот   слой.   При
сгорании топлива в двигателях самолетов в довольно больших количествах
образуются оксиды азота. Другим источником опасности для озонового слоя
являются фторхлорметаны (главным образом CF2Cl2 и CFCl3). Эти вещества,
как уже было сказано, широко используют в баллонах в аэрозольной упаковке,
а также в качестве хладоагентов в промышленных и бытовых холодильниках. Фторхлорметаны – чрезвычайно инертные химические вещества. В атмосфере
они разрушаются лишь в верхних слоях под действием ультрафиолетового
излучения   в   диапазоне   длин   волн   190–225   нм.   Одним   из   продуктов
разложения фторхлорметанов является атомарный хлор, который способен
катализировать разрушение озона.
Научная   общественность   высказывает   озабоченность   разрушением
озонового слоя Земли и требует сокращения использования фторхлорметанов
в качестве распылителей аэрозолей.
Необходимо отметить еще раз, что ожоги солнечным светом вызываются
ультрафиолетовыми   лучами   в   области   длин   волн   280–315   нм   (эритемная
область). Ультрафиолетовые лучи с длинами волн 315–400 нм способствуют
образованию на коже человека пигмента меланина, который служит защитой
от   эритемы   (солнечного   ожога).   В   последнее   время   налажен   выпуск
фотозащитных   кремов,   которые   поглощают   или   отражают   солнечные   лучи
эритемной области, но пропускают лучи, стимулирующие появление на коже
загара.   В   качестве   примеров   фотозащитных   соединений   можно   указать   на
этиловый эфир циннамилиденуксусной кислоты (I) и 2фенилбензоксазол (II).
Косметические средства
Слово kosmetike в переводе с греческого означает «искусство украшать».
Считается,   что   среди   наиболее   прибыльных   отраслей   промышленности   на
одном из первых мест стоит косметическая. Наблюдения показывают: если
нужно, женщины могут отказать себе во многом, только не в том, что сделает
их хотя бы чуточку красивее.
Искусство   косметики   берет   начало   в   далеком   прошлом.   Так,   при
раскопках   найдены   египетские   мумии,   ногти   которых   раскрашены.   В
усыпальницах   египетских   пирамид   обнаружены   натуральные   краски   и
косметические   инструменты,   различные   плитки   для   приготовления   смеси
красок и  румян, сосуды  для  хранения  мазей  и  масел. Найден  письменный
документ – папирус Эберса, в котором изложены косметические правила и
рецепты. Его написание относят к пятому тысячелетию до новой эры.
Письменные источники далекого прошлого и наблюдения современных
путешественников   свидетельствуют   о   том,   что   на   ранней   стадии   развития
человечества   к   раскрашиванию   тела   красками   были   неравнодушны   и
мужчины.   Как   атавизм   этого   можно   рассматривать   склонность   некоторых
мужчин   к   накожной   татуировке.   По   мере   развития   культуры   мужчины
постепенно теряют этот интерес. Стремление женщин к подкрашиванию кожи
(особенно лица) наоборот усиливается.
Древние рукописи свидетельствуют, что уже тысячи лет назад женщины
Востока подкрашивали веки в голубой цвет тончайшей пыльцой из толченой
бирюзы. С   незапамятных   времен   для   подкрашивания   бровей   использовался
мягкий природный минерал – сурьмяный блеск Sb2S3. В русском языке было
выражение   «сурьмить   брови».   Сурьмяный   блеск   поставлялся   в   различные
страны арабами, которые называли его «стиби». От этого названия и пошло
латинское «стибиум», означавшее в древности не химический элемент, а его
сульфид. Природный  сурьмяный блеск имеет цвет от серого  до черного с
синей или радужной побежалостью.
Достоверно известно, что в России косметические краски применялись в
конце XVI в. и особенно широко в XVII в. Историк П. М. Лукьянов в одной из
своих книг цитирует саксонского путешественника Олеария, который посетил
Россию   в   первой   половине   XVII   в.   и   позднее   описал   свои   впечатления:
«Женщины   в   России   среднего   роста,   вообще   стройны,   нежны   лицом   и
сложением, но в городах все румянятся, и так грубо и заметно, что глядя на
них подумаешь, будто кто вымазал их рукою полною муки и потом кисточкой
намазывал   им   на   щеки   красной   краской.   Брови   и   ресницы   они   также
подкрашивали черной, а иногда и коричневой краской». Впечатления того же
времени   другого   путешественника   по   России,   голландца   Стрюйса,   на   этот
счет записаны следующими словами: «Хотя женщины обыкновенно белы, и
кожа на лице их очень гладкая, всетаки они почти все румянятся, или вернее
натираются аляповато белилами и приглашают для этого белильшиц, а затем
уже румянятся». Румянами в то время красили не только щеки, но и губы.
Естественно,   что   в   далеком   прошлом   в   качестве  косметических
препаратов   использовались   лишь   природные   минеральные   и   органические
вещества.   С   развитием   химии   для   этой   цели   все   чаще   стали   применять
синтетические   продукты.   Так,   например,   в   качестве   пигмента   для  губных
помад  применяют   малиновокрасный   бисдиметилглиоксимат   никеля.
Органический  реагент диметилглиоксим  химикианалитики  используют  для
качественного обнаружения и количественного определения ионов никеля (II),
а реакция образования этого соединения носит имя нашего соотечественника
Л. А. Чугаева. Промышленность выпускает перламутровые губные помады и
кремы,   а   также  шампуни  с   перламутровыми   блестками.   Перламутровый
эффект   в   этих   косметических   средствах   создается   солями   висмута,   и   в
частности BiOCl, или титанированной слюдой – перламутровым порошком,
содержащим   около   40   %   ТiO2.   В   косметике   эти   белила   используют   для
приготовления  белого   грима.   Для   создания   специальных   косметических
средств (гримов) применяют оксид цинка ZnO, получаемый прокаливанием
основного карбоната (ZnOH)2CO3. В медицине его используют в присыпках (в
качестве   вяжущего,   подсушивающего,   дезинфицирующего   средства)   и   для
изготовления мазей.
Косметические декоративные пудры – многокомпонентные смеси. В них
входят: тальк, каолин, ZnO, TiO2, MgCO3, крахмал, цинковые и магниевые
соли стеариновой кислоты, а также органические и неорганические пигменты, в частности Fе2О3. Тальк придает пудре сыпучесть и скользящий эффект. Его
недостатком   является   способность   впитываться   в   кожу   и   придавать   ей
жирный блеск. Тем не менее в состав пудр он входит в количестве до 50–80
%.   Каолин   обладает   высокой   укрывистостью   и   способностью   впитывать
избыток   жировых   выделений   кожи.   Его   повышенная   гигроскопичность
способствует   слеживаемости   и   неравномерному   распределению   пудры   на
коже,   поэтому   каолина   вводят   не   более   25   %.   Оксиды   цинка   и   титана
обладают   хорошей   укрывистостью.   Кроме   того,   оксид   цинка   обладает
антисептическими   свойствами   и   потому   одновременно   выполняет   роль
дезинфицирующей добавки. Эти оксиды вводят в пудры в количестве до 15 %.
В больших количествах они приводят к сухости кожи. Крахмал придает коже
бархатистость,   а   благодаря   стеаратам   цинка   и   магния   пудра   хорошо
удерживается на коже и делает ее гладкой.
Компактная пудра в отличие от рассыпной содержит связующие добавки:
натрийкарбоксиметилцеллюлозу,
  воска,
многоатомные спирты и их эфиры, минеральные и растительные масла. Они
позволяют получать в процессе прессования брикеты определенной формы,
которые сохраняют прочность при длительном употреблении.
  высшие   жирные   кислоты,
В быту в качестве дезинфицирующего и отбеливающего средства широко
используют   растворы   (3,   6   и   10%ные)   пероксида   водорода.   Более
концентрированный   30%ный   раствор   пероксида   водорода   называют
пергидролем.   Пероксид   водорода   –   неустойчивое   (особенно   на   свету)
химическое соединение. Оно разлагается на воду и кислород:
В   момент   образования   кислород   находится   в   атомарном   состоянии   и
2Н2О2 = 2Н2О + О2
лишь затем переходит в молекулярный:
2О = О2
Атомарный   кислород   обладает   особенно   сильными   окислительными
свойствами.   Благодаря   ему   растворы   пероксида   водорода   разрушают
красящие вещества и отбеливают хлопчатобумажные и шерстяные ткани, а
также шелк, перья, волосы. Способность пероксида водорода обесцвечивать
волосы   основана   на   взаимодействии   атомарного   кислорода   с   красящим
веществом волос меланином – смесью сложных органических веществ. При
окислении меланин переходит в бесцветное соединение. Следует помнить, что
пергидроль вызывает ожоги кожи и слизистых оболочек.
В   настоящее   время   для   окраски   волос   имеется   большой   ассортимент
различных органических красителей.
Иногда   для   этой   же   цели   применяют   соли   серебра,   меди,   никеля,
кобальта, железа. В таком случае крашение волос осуществляют при помощи
двух   растворов.   Один   из   них   содержит   соли   данных   металлов   –  нитраты,
сульфаты или хлориды, а второй – восстановители: пирогаллол, таннин и др. При смешении этих растворов ионы металлов восстанавливаются до атомов,
которые и осаждаются на поверхности волос.
Наиболее распространенный лак для ногтей представляет собой раствор
нитроцеллюлозы   в  органических   растворителях.   Нитроцеллюлозу   получают
нитрованием целлюлозы (хлопковой или древесной) смесью азотной и серной
кислот.   В   качестве   растворителей   используют   амиловый   эфир   уксусной
кислоты, ацетон, различные спирты, этиловый эфир, а также их смеси. В лак
добавляют   пластификаторы   –   касторовое   масло   или   другие   экстракты,
которые препятствуют обезжириванию  ногтей и предотвращают их ломкость.
Следует отметить, что косметика тесно соприкасается с гигиеной, так как
имеется много косметических средств (лосьоны, кремы, шампуни и др.),
которые выполняют и гигиеническую функцию.

file_name: средства гигиены и косметики.docx


extracted_text:
Дополнительный материал по химии на тему: «СТЕКЛО»
История   стеклоделия   уходит   в   глубокую   древность.   Известно,   что   в
Египте и Месопотамии стекло умели делать уже 6000 лет назад. Вероятно,
стекло начали изготавливать позже, чем первые керамические изделия, так
как для его производства требовались более высокие температуры, чем для
обжига глины. Кроме того, если для простейших керамических изделий было
достаточно только глины, то в состав стекла должно входить минимум три
компонента.
Изделия   из   стекла,   так   же   как   и   из   керамики,   практически   не
подвергаются атмосферным воздействиям и хорошо сохраняются даже под
слоем   земли.   Эти   изделия   оказались   важнейшими   документальными
свидетельствами   далекого   прошлого.   Они   донесли   до   нас   бесценную
информацию   об   уровне   культуры   и   техники   древних   народов.   Благодаря
прочности   стекла   до   нашего   времени   дошли   величайшие   произведения
искусства различных эпох.
Из истории стеклоделия. Получение оконного стекла
Несмотря   на   то,   что   возраст   стеклоделия   оценивается   в   6   тыс.   лет,
прозрачное и бесцветное стекло люди научились варить лишь на пороге новой
эры.   До   этого   производилось   непрозрачное,   окрашенное   в   различные   тона
стекло   и   из   него   изготавливались   главным   образом   мелкие   изделия:   бусы,
браслеты, пуговицы, кольца, печатки, шахматные фигуры и др. Стеклодувы
античной   эпохи   начали   широко   применять   холодную   обработку   стекла:
рельефную резьбу, гравировку, шлифовку.
Ученые предполагают, что оконное стекло вначале было цветным. Это
объясняется тем, что бесцветное стекло получить было весьма непросто, так
как сырье обычно содержит   различные примеси, которые придают стеклу
окраску. Особенно часто в сырье присутствуют соединения железа.
Как   только   было   получено   прозрачное   стекло,   стеклоделы   стали
стремиться изготовить из него оконные пластины.
Это   оказалось   весьма   непростым   делом.   Изготовить   полое   изделие
довольно   сложной   формы   путем   выдувания   было   легче,   чем   получить
листовое стекло. Эта задача была решена лишь к концу средневековья.
Впервые   оконное   стекло,   хотя   и   весьма   несовершенное,   появилось   на
рубеже старой и новой эры летоисчисления у римлян. Однако после падения
Римской   империи   секреты   его   производства   были   утеряны   и   в   начальный
период   средневековья   в   Европе   оконного   стекла   не   знали.   Естественно
возникает вопрос: а что же было в окнах? Часто окна закрывались сплошными
деревянными ставнями. В теплые дни они открывались, впуская дневной свет
внутрь помещения. В иное время окна закрывались и помещение освещали свечами.   В   России   свечи,   которые   были   дороги,   часто   заменяли   горящей
лучиной.
В   некоторых   дворцах,   парадных   зданиях   и   культовых   сооружениях
Европы   в   мелкие   ячейки   оконных   проемов   вставляли   пластинки   слюды,
которые   ценились   очень   дорого.   В   домах   простых   людей   для   этой   цели
использовались бычий пузырь и промасленная бумага или ткань. В середине
XVI   в.   даже   во   дворцах   французских   королей   окна   закрывались
промасленным полотном или бумагой. Лишь в середине XVII в. при Людовике
XIV  в  окнах  его  дворца   появилось  стекло   в виде  маленьких  квадратиков,
вставленных в свинцовый переплет.
Как уже было сказано, римляне научились изготовлять оконное стекло в I
в.  до   новой   эры.   Они   делали   это   путем   отливки   и   раскатывания   жидкого
стекла в форму в виде противня, который изготавливался из глины. Отливки
извлекались   из   формы   еще   в   горячем   виде,   пока   стекло   сохраняло
пластичность. Таким способом получали оконное стекло толщиной около 10
мм и площадью до 0,5 м2. Поскольку прилегающая к форме сторона листа
оказывалась шероховатой, то стекло не было достаточно прозрачным.
Новый способ производства оконного стекла был разработан несколько
столетий   спустя,   то   есть   в   средние   века.   Этот   способ   принципиально
отличался от древнеримского: стекло получалось не отливкой, а выдуванием.
Вначале выдували шар, который раскатыванием на плитке и размахиванием в
воздухе превращался в подобие большой ампулы. После отрезания верхней и
нижней   части   получался   цилиндр.   Последний   разрезался   вдоль   твердым
минералом и на раскаленной глиняной плите разглаживался в лист деревянной
гладилкой. Стекло получалось довольно тонким, хотя и небольшого размера.
Сторона,   прилегавшая   к   плите   при   разглаживании,   также   получалась
шероховатой, а значит, стекло опять же было недостаточно прозрачным.
На  территории   древнеславянского  государства   археологи  многократно
находили  фрагменты  стеклянных  кругов диаметром 200–250  мм  с хорошо
заделанными   кромками.   Ученые   сходятся   во   мнении,   что   эти   стеклянные
круги служили для остекления окон крупных общественных зданий, например
храма Киевской Софии и других церквей домонгольской Руси. Считают, что
способ их производства сводился к следующему: в форме выдувался сосуд,
похожий   на   конусообразный   графин;   дно   этого   «графина»   обрезалось,   а
кромка завертывалась.
В   конце   средневекового   периода   в   Европе   начали   широко   применять
«лунный»  способ   изготовления   листового   стекла.  В  его   основу   также   был
положен метод выдувания. При этом способе вначале выдувался шар, затем
он сплющивался, к его дну припаивалась ось, а около выдувательной трубки
заготовка обрезалась. В результате получалось подобие вазы с припаянной
ножкойосью. Раскаленная «ваза» вращалась с большой скоростью вокруг оси
и под действием центробежной силы превращалась в плоский диск. Толщина
такого диска была 2–3 мм, а диаметр доходил до 1,5 м. Далее диск отделялся от оси и отжигался. Такое стекло было гладким и прозрачным. Характерная
его особенность – наличие в центре диска утолщения, которое специалисты
называют «пупком».
Лунный способ производства сделал листовое стекло более доступным.
Однако   на   смену   ему   уже   в   начале   XVIII   в.   пришел   другой,   более
совершенный «халявный» способ, который использовался во всем мире почти
в   течение   двух   столетий.   По   существу,   это   было   усовершенствование
средневекового   способа   выдувания,   в   результате   которого   получался
цилиндр. «Халявой» называли формируемую массу стекла на конце выдувной
трубки. Ее масса доходила до 15–20 кг, и из нее в итоге получались листы
стекла площадью до 2–2,5 м2.
Этот   способ   позволил   получать   оконное   стекло   хорошего   качества   и
относительно   недорогое,   что   сделало   его   доступным   для   широких   слоев
населения.   Таким   образом,   проблема   светлого   и   теплого   жилища   была
разрешена лишь в XVIII в. Это было достигнуто трудом многих поколений
стеклоделов в течение двух тысячелетий.
Однако   «халявный»   способ   трудно   поддавался   механизации,   а
потребности  в  оконном стекле  росли быстрыми   темпами.  Поэтому поиски
новых   способов   продолжались,   и   в   результате   в   начале   XX   в.   в
промышленность был внедрен механизированный процесс получения оконного
стекла.
В основе его лежало наблюдение американца Кларка, сделанное в первой
половине XIX в. Оно состояло в том, что если на поверхность жидкого стекла
положить   железный   стержень   («приманку»),   а   затем   поднимать   его,   то
стеклянная масса приварится (приклеится) к стержню и потянется за ним в
виде полотна. При остывании на воздухе получается стеклянный лист. Однако
он   получался   не   с   параллельными   кромками,   а   в   виде   клиновидного
полотнища.
Следующим шагом на пути разработки механизированного способа было
изобретение   бельгийца   Фурко.   Он   предложил   положить   на   поверхность
расплавленной массы керамический брус («лодочку») с продольной щелью.
Керамика   легче   расплавленной   стеклянной   массы,   и   потому   «лодочка»
плавает   на   поверхности.   Если   нажать   на   нее,   то   расплавленная   масса
выдавливается из щели. На нее опускают «приманку» и тянут вверх. Если
скорость   подъема   приманки   будет   равна   скорости   выдавливания
стекломассы,   то   получится   правильное   полотнище   с   параллельными
кромками.
Дальнейшее завершение решения проблемы носит чисто технический и
конструкторский   характер   –   устанавливаются   подъемные   валики,
холодильник и другие приспособления. Толщина листа зависит от скорости
подъема и скорости охлаждения листа.
Современные способы обработки стекла Из   сказанного   видно,   каких   усилий   стоило   человечеству   получение
прозрачного стекла. Однако в некоторых деталях промышленного и бытового
интерьера   необходимо,   чтобы   стекло,   наоборот,   было   непрозрачным,   но
пропускало   свет.   Стекло   для   таких   целей   подвергают   пескоструйной
обработке   или   грубой   шлифовке.   В   настоящее   время   с   этой   же   целью
изготавливают   узорчатое   листовое   стекло,   то есть   имеющее   какойлибо
рисунок. Его получают прокатом на столах или между вальцами, на которые
нанесен рисунок.
Мелкие   стеклянные   изделия   делают   матовыми   обработкой
фтороводородной   (плавиковой)   кислотой.   Последняя   взаимодействует   с
диоксидом кремния, находящимся на поверхности, с образованием летучего
тетрафторида кремния SiF4 в соответствии с уравнением:
SiO2 + 4HF = SiF4 + 2Н2О
В   настоящее   время   получили   распространение   очки   со   стеклами,
которые   при   освещении   темнеют,   а   в   отсутствие   интенсивного   освещения
вновь становятся бесцветными. Такие стекла называются фотохромными и
применяются   для   защиты   от   солнца   сильно   остекленных   зданий   и   для
поддержания постоянной освещенности помещений, а также на транспорте.
Фотохромные   стекла   содержат   оксид   бора   В2О3,   а   светочувствительным
компонентом является хлорид серебра AgCl в присутствии оксида меди (I)
Сu2О.   При   освещении   происходит   процесс   разложения   хлорида   серебра.
Выделение   атомарного   серебра   приводит   к   потемнению   стекла.

В темноте реакция протекает в обратном направлении. При этом оксид меди
(I) играет роль своеобразного катализатора.
Хрусталь,  хрустальное   стекло  –  это   силикатное  стекло,  содержащее
различное   количество   оксида   свинца.   Часто   на   маркировке   изделия
указывается   содержание   свинца.   Чем   больше   его   количество,   тем   выше
качество   хрусталя.   Хрусталь   характеризуется   высокой   прозрачностью,
хорошим   блеском   и   большой   плотностью.   Изделия   из   хрусталя   в   руке
чувствуются по массе.
Строго   хрусталем   называют   свинцовокалиевое   стекло.   Хрустальное
стекло, в котором часть К2О заменена на Nа2О, а часть РbО заменена на СаО,
МnО, ВаО или ZnO, называют полухрусталем.
Посуда из стекла. Качество посуды зависит от состава стекла, способа
ее выработки и характера декоративной обработки. Самым дешевым стеклом
является кальциевонатриевое. Для посуды улучшенного качества используют
кальциевонатриевокалиевое   стекло,   а   для   посуды   высших   сортов   –
кальциевокалиевое. Самые лучшие сорта посуды изготавливают из хрусталя.
Посудные   изделия   вырабатывают   выдуванием   или   прессованием.
Выдувание, в свою очередь, бывает машинным и ручным. Способ вработки,
естественно,   отражает   на   качестве   посуды.   Сложные   по   форме   и
художественные   изделия   изготавливают   только   ручным   способом. Прессованные   изделия   легко   отличаются   от   выдувания   характерными
мелкими   неровностями   на   поверхности,   в   том   числе   и   на   внутренней.   На
выдутых изделиях они отсутствуют.
Декоративная обработка посуды подразеделяется на матирование,
гравированние, травление и шлифовку.

intro: Предлагаемый методический материал представляет собой  тематическую подборку информации для проведения занятий по предметам по выбору, для элективных курсов, внеклассных мероприятий, предметных декадников по предметам естественнонаучного цикла. Также материал вполне успешно может быть использован для подготовки сообщений, докладов, рефератов по соответствующей теме.

химия

group: Дисциплины


extracted_text:
Цель: Закрепление знаний детей об окружающем мире.
Задачи:




Воспитывать у детей стремление к познаниям.
Воспитывать дух соревнования.
Развивать связную речь, умение отвечать на вопросы полным и чётким ответом.
Развивать умение слушать ответы друг друга, воспитывать дружеские чувства
между детьми, сплачивать детский коллектив.
Предшествующая работа с детьми:





Занятия по темам логопедии.
Занятия по ознакомлению с окружающим миром.
Чтение художественной литературы.
Заучивание стихов, пословиц, поговорок.
Упражнения пальчиковой гимнастики.
 Наблюдения, экскурсии, беседы.
Оборудование:
1. Магнитная доска(2 штуки) для ведения счёта;
2. 5 столов: 2 – для команд, 2 – для изодеятельности, 1 – для ведущей;
3. Фишки для деления команд, поднос;
4. 6 коробочек разного цвета: зелёная, оранжевая, жёлтая, синяя, разноцветная,
белая;
5. В коробках карточки с вопросами: зелёные – «Времена года»; оранжевые –
«Животные», «Птицы»; жёлтые – «Овощи», «Фрукты», «Деревья»; разноцветные –
«Семья», «Наше тело», «Продукты питания», «Умывальные принадлежности»;
синие – «Транспорт», «Профессии», «Город»; белые – «Мебель», «Посуда»,
«Игрушки». На некоторых карточках – звёздочка, за правильный ответ
присуждается сразу три очка.
6. Кубик, грани которого под цвет коробочек.
7. Наборы картинок по темам.
8. Наборное полотно – 2штуки.
9. Ордена в виде медалей.
10. Оборудование для изодеятельности.
11. Название «Магазинов» – «Овощи» и «Фрукты».
12. 2 телефона. 13. 2 триноги.
14. Танец «Маленьких утят» – физ. пауза после первого гейма.
Ход игры:
Сегодня наше открытое занятие пройдёт в необычной игровой форме, т. к. это
заключительное, контрольно-учётное занятие, где вы покажете все свои знания,
полученные в течении года.
В игре участвуют 2 команды. А кто в какой команде будет, решит жеребьёвка. Вы по
очереди будете вытаскивать фишки. Они двух цветов – красного и жёлтого. Команда с
жёлтыми фишками займёт место за столом под названием «Знайки», а команда с
красными фишками за стол под названием «Почемучки».
Игра пройдёт в 3 гейма и практического задания. В первом гейме вы будете отвечать на
вопросы всей командой. Какой вопрос вам достанется, зависит от того, как вы бросите
кубик. Грани кубика цветные: если кубик ляжет зелёной стороной вверх – я беру вопрос из
зелёной коробочки, если оранжевой – из оранжевой коробочки и.т.д.
За каждый правильный ответ команда получает орден «УМНИКИ И УМНИЦЫ», он
крепится на магнитную доску. Если вам выпадает «СЧАСТЛИВЫЙ СЛУЧАЙ» – это карточка
со звёздочкой, и вы отвечаете на вопрос правильно – вы сразу получаете 3 ордена.
1-й гейм:   «Вопросы и ответы»
По очереди каждый участник команды бросает кубик и достаёт карточку с вопросом.
Отвечают на 7 вопросов та и другая команды.
Физ. пауза – танец «Маленьких утят».
2-й гейм: «Телефон»
Вопросы буду задавать каждому участнику отдельно, совещаться нельзя. Команда-
соперница сама выбирает вопрос конкретному члену другой команды. Участник берёт
телефон и говорит: «Справочная слушает». Я задаю вопрос, выбранный членом команды
соперника, а вы отвечаете. Если отвечаете правильно – получаете орден.
3-й гейм: «Магазин»
Первые игроки выходят ко мне и получают задания для третьего гейма. Перед вами
магазины – «ОВОЩИ» и «ФРУКТЫ». Вам нужно завезти продукцию в ваш магазин. Но эту
продукцию вы изготовите сами. Это может быть овощ или фрукт в виде рисунка, в виде
аппликации или пластилиновой графикой (размазывание пластилина по контуру). Для
этого есть трафареты, которые вы можете обвести простым карандашом, а затем
закрасить пластилином.
Подведение итогов, награждение победителей.
Дорогие дети, мы рады, что вы приняли участие в игре «Счастливый случай». Надеемся,
что полученные знания в старшей группе помогут вам в будущем. Игра показала, что ваш
труд и труд ваших родителей дал маленький, но уже результат. Наша задача: обогащать и
расширять эти знания, развивать чувство коллективизма, соревнования и дружеского
отношения.
Дружба помогает быть умнее и добрее.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Вопросы белой коробки: «Мебель», «Посуда» и «Игрушки».
1. Что мы называем мебелью?
2. Для чего нужна мебель?
3. Из чего делают мебель?
4. Какая мебель бывает? (картинки мебели: для кухни, спальни, детской, офиса,
гостиной)
5. Что мы называем посудой?
6. В какой посуде готовят пищу? Пьют чай? Из какой посуды едят? Назовите
кухонную, столовую, чайную посуду. 7. В чём сходство и различие чашки, кружки и стакана? (картинки)\
8. Расскажите о чайнике (дать план).
9. «Четвёртый лишний»: Кастрюля, сковорода, хлебница, миска. Чашка, стакан,
кружка, вилка. Чайник, самовар, ведро, чашка.
10. Как одним словом назвать эти предметы? Из чего делают игрушки? (картинки
игрушек).
11. Расскажите об игрушке по плану: Что это? Из каких частей состоит? Какой формы?
Какого цвета? Из чего сделана? Как с ней играют?
Вопросы оранжевой коробки: «Животные» и «Птицы»
1. Чем занимались собаки Белка и Стрелка?
2. Назовите травоядных домашних животных.
3. Какую пользу приносят человеку домашние животные?
4. Каких животных называют домашними?
5. Разложите картинки животных на 2 группы. Почему так называются? (картинки)
6. Как человек заботится о домашних животных?
7. Назовите хищных диких животных. Кто такие хищники?
8. Сходство и различие домашних и диких животных.
9. Назовите детёнышей животных. (картинки)
10. Кого мы не встретим зимой в лесу? Почему?
11. Разложите картинки на 2 группы. Как называют этих птиц? (картинки)
12. Прочитайте стихотворение о зимующей птице.
13. Назовите сходство и различие между самолётом и птицей.
14. Какие птицы улетают последними и почему?
Вопросы зелёной коробки: «Времена года»
1. Назовите осенние месяцы.
2. Назовите приметы осени.
3. Продолжите пословицу: "Осень – запасиха, зима – … .", "Сентябрь осень начинает, а
ноябрь …", "Лето со снопами, а осень с … ."
4. Прочтите стихотворение об осени.
5. Назовите зимние месяцы.
6. Назовите приметы зимы. 7. Назовите зимние игры и забавы.
8. Какой праздник отмечают 31декабря и 23февраля?
9. Назовите весенние месяцы.
10. Выберите первоцветы. (набор картинок)
11. Какой праздник отмечают 8марта и 9мая?
12. Прочтите стихотворение о весне.
13. Четвёртый лишний: Мать-и-мачеха, ландыш, ромашка, подснежник. Декабрь,
январь, февраль, сентябрь. Шуба, свитер, платье, валенки.
14. Что такое ледоход?
Вопросы жёлтой коробки: «Овощи», «Фрукты» и «Деревья».
1. Какое дерево напоит сладким соком? Почему берёзу называют символом нашего
города?
2. Какое дерево живёт дольше всех деревьев?
3. Какие деревья называют вечнозелёными? Почему?
4. Кто любит полакомиться корой осины и яблони?
5. Назовите части дерева.
6. Сходство и различие между деревом и кустарником.
7. Прочитайте стихотворение о дереве.
8. Какие плоды называют фруктами? Где они растут?
9. Разложите картинки на 2 группы. (картинки с овощами и фруктами)
10. У каких овощей используют в пищу и корни и листья
11. Что готовят из фруктов?
12. Что готовят из овощей?
13. Прочитайте стихотворение об овощах.
14. Отгадайте загадки: "100 одёжек и все без застёжек", "Сидит дед, во сто шуб одет",
"Кто его раздевает, тот слёзы проливает", "Выросла на грядке я: жёлтая, крепкая,
сладкая".
Вопросы разноцветной коробки: «Семья», «Наше тело», «Продукты питания»,
«Умывальные принадлежности»
1. Назовите членов семьи.
2. Кто кем кому приходится?
3. «Что сначала, что потом?» (картинки от младенца до старика). 4. Расскажите по картинке, кто чем занят. (картинка)
5. Назовите части тела. Для чего они нужны? Чего у человека по одному? по два?
много? (картинки).
6. Почему и как нужно ухаживать за своим телом?
7. Что помогает нам быть здоровыми?
8. Сказать преуменьшено и преувеличено – усы, рот, уши, зубы. (картинки)
9. Прочитайте стихотворение о частях тела.
10. Выберите продукты, в которых содержится витамин «А». Какую пользу он приносит
человеку?
11. Выберите продукты, в которых содержится витамин «С». Какую пользу он приносит
человеку?
12. Правильно ли поступают дети? Почему? (картинки по ОБЖ № 3 стр. 4, 5, 6)
13. Какие опасности подстерегают вас на этой картинке? (картинки по ОБЖ № 1 стр.
24)
Вопросы синей коробки: «Транспорт», «Профессии» и «Город».
1. Как называется наша страна? Наш город? Улица, где находится наш детский сад?
2. Что добывают в недрах нашего города?
3. Назовите улицы нашего города, которые названы в честь знаменитых людей.
4. Дерево – символ нашего города? Почему берёза?
5. Назовите наземный транспорт. Почему он так называется?
6. Разложите картинки на 2 группы. Назовите первую группу, вторую группу. Почему
так называется? (картинки с грузовым и пассажирским транспортом)
7. Для чего нужно знать правила дорожного движения?
8. Для чего нужен светофор? Что обозначают сигналы светофора?
9. Назовите правила перехода пешеходов.
10. Назовите, что обозначают эти знаки? (картинки знаков).
11. Прочитайте стихотворение об автомобиле.
12. Кому, что нужно для работы? (наборное полотно, картинки).
13. Какие строительные профессии вы знаете?
Источник: http://doshvozrast.ru/konspekt/komplex19.htm

intro:
Программные задачи:

Развитие и коррекция двигательной сферы в сочетании со словом.
Развитие речевого дыхания, речевого слуха; общей и артикуляционной моторики; мимики; внимания; чувства ритма; слуховой и двигательной координации.
Расширение и активация словарного запаса.
Создание у детей положительной установки на занятия.
Оборудование: проектор, картинки с животными, листочки (дубовые, кленовые, берёзовые), письмо.

title: Конспект логоритмического занятия в средней группе «Путешествие в весенний лес»


extracted_text:
Дополнительный материал по химии на тему:
 «ХИМИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА – СТРОИТЕЛЬНЫЕ
МАТЕРИАЛЫ»
Природные или искусственные вещества, в состав которых входит кремнезем
SiО2,   называют   силикатами.   Это   слово   происходит   от   латинского   silex   –
кремень.   Современная   силикатная   промышленность   –   важнейшая   отрасль
народного   хозяйства.   Она   обеспечивает   основные   потребности   страны   в
строительных   материалах.   Стекло   является   типичным   представителем
силикатных   материалов.   Керамические   материалы   также   относятся   к
силикатным.   Но   вначале   нужно   остановиться   на   связующих   материалах   и
материалах,   получающихся   с   их   использованием,   а   также   на   уникальном
строительном материале древесине.
СВЯЗУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ
Известь как связующий материал
Известь – один из древнейших связующих материалов. Археологические
раскопки показали, что во дворцах древнего города Кносса, расположенного в
центральной части острова Крит, – одного из центров эгейской культуры –
имелись   росписи   стен   пигментами,   закрепленными   гашеной   известью.   Эти
дворцы относят к XVI–XV вв. до н. э. В данном случае известь использована и
как связующее, и как клей.
«Негашеную известь» (оксид кальция СаО) получают обжигом различных
природных   карбонатов   кальция.   Реакция   обжига   обратима   и   описывается
уравнением:
СаСО3  СаО + СО2
Следует   отметить,   что   содержание   в   негашеной   извести   небольших
количеств неразложившегося карбоната кальция СаСО3 улучшает связующие
свойства   извести.   К   этому   же   приводят   небольшие   примеси   силикатов,
алюмосиликатов   и   ферритов   кальция,  часто   присутствующих   в   природном
карбонате.
Для   использования   извести   в   качестве   связующего   её   гасят,   готовят
тесто, которое затем смешивают с песком в количестве от двух до четырех
частей по объему.
Гашение извести сводится к переводу оксида кальция в гидроксид:
Эта реакция экзотермическая, то есть протекает с выделением теплоты,
что   заметно   каждому   проводящему   операцию   гашения.   При   хранении
СаО + Н2О = Са(ОН)2 негашеной извести контакт с влагой может привести к такому разогреванию,
что способно воспламениться дерево.
Твердение извести связано с физическими и химическими процессами.
Вопервых,   происходит   испарение   механически   примешанной   воды.   Во
вторых, гидроксид кальция кристаллизуется, образуя известковый каркас из
сросшихся   кристаллов   Са(ОН)2  и   окружающих   частиц   песка.   Кроме   того,
происходит   взаимодействие   гидроксида   кальция   с   СО2  воздуха   с
образованием карбоната («карбонизация»):
Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3 + Н2О
Оба эти процесса (кристаллизация и карбонизация) протекают довольно
медленно.  Поскольку  процесс   карбонизации  связан  с выделением   воды,  то
стены, сложенные с использованием известкового раствора, долго остаются
сырыми. Для ускорения процесса карбонизации иногда внутрь домов вносят
жаровни с горящими углями, которые и генерируют необходимый углекислый
газ:
С + О2 = СО2
Теперь   должно   быть   понятно,   почему   прогреванием   отштукатуренных
поверхностей электрическими отражательными лампами или сухим теплым
воздухом нельзя ускорить процесс карбонизации. Наоборот, это приведет к
обезвоживанию   штукатурки,   что   затруднит   поглощение   ею   диоксида
углерода.
Плохо или «ложно» высохшая штукатурка может впоследствии привести
к   отслаиванию   пленки   масляной   краски   вследствие   образования   мыла   в
результате   взаимодействия   кальциевой   щелочи   с   жирами   олифы
(растительного масла).
Чтобы установить зрелость связки или штукатурки, то есть завершение в
них   процесса   карбонизации,   на   них   наносят   каплю   1%ного   спиртового
раствора   фенолфталеина.   При   наличии   не   связанной   в   карбонат   извести
происходит покраснение.
Добавление   песка   к   известковому   тесту   необходимо   потому,   что   в
противном   случае   при   затвердевании   оно   дает   сильную   усадку   и
растрескивается.   Песок   в   известковом   тесте   служит   как   бы   арматурой,
которая препятствует изменению объема и растрескиванию при высыхании.
Кроме   того,  песок   удешевляет   раствор   и   делает   его   более  пористым,  что
облегчает   удаление   испаряющейся   воды   и   доступ   СО2  внутрь   связующего
материала. В известковом растворе (известковое тесто, замешанное с песком)
должно быть столько извести, чтобы ее хватило для заполнения всех пустот
между   песчинками   и   обмазывания   каждой   из   них.   При   большом   избытке
извести,   а   также   при   неравномерном   ее   распределении   (при   плохом
перемешивании)   в   местах   скопления   извести   при   затвердевании   могут
появиться трещины.
Для   известкового   раствора   предпочитают   применять   горный   песок,
состоящий   из   угловатых   песчинок.   Речной   песок   состоит   из   округлых, обкатанных зерен, что приводит к меньшей прочности связки. Как уже было
сказано, наличие в гашеной извести небольшой примеси карбоната кальция
СаСО3  улучшает   связующие   свойства   извести.   Это   обусловлено   тем,   что
частички   карбоната   кальция   играют   роль   центров   кристаллизации   при
карбонизации и тем самым ускоряют процесс затвердевания.
Цемент
Цемент – собирательное название различных порошкообразных вяжущих
веществ, способных при смешивании с водой образовывать пластичную массу,
приобретающую   со   временем   камневидное   состояние.   Слово   «цемент»
происходит от лат.  caementum, что означает «битый камень». Большинство
цементов   являются   гидравлическими,   то   есть   вяжущими   веществами,
которые, начав твердеть на воздухе, продолжают твердеть и под водой.
Первый   цемент   был   открыт   во   времена   Римской   империи.   Жители
местечка Пуццоли, расположенного у подножья вулкана Везувий, заметили,
что при добавлении к извести вулканического пепла (пуццоланы) образуется
эффективное   связующее   средство.   Сама   известь,   как   известно,   проявляет
связующие   свойства,  но   в  связке   неустойчива   к   воде.   Примерно   в  это   же
время   жители   Древней   Руси   заметили,   что   устойчивость   к   воде   придает
извести измельченная обожженная глина («цемянка»). Такие гидравлические
связующие   материалы   использовали   для   сооружения   каменных   построек
древнего Киева и Новгорода.
Одним   из   основных   и   наиболее   распространенных   промышленных
цементов   является  портландцемент.   Его   рецепт   был   запатентован
английским   каменщиком   Дж.   Аспадом   в   1824   г.   В   настоящее   время
портландцемент готовят обжигом до спекания (то есть до появления жидкой
фазы)   смеси   известняка   и   алюмосиликатного   компонента   (глины,   шлака,
золы). «Спек» размалывают и в него вводят некоторые добавки. Он состоит из
60–65 % извести,  24 % кремнезема SiO2  и  8 % глинозема А12О3. В свое
время   вблизи   Новороссийска   были   найдены   огромные   залежи   породы,   по
составу близкой к сырьевой смеси портландцемента. Этот сырьевой источник
послужил   основой   для   широкого   развития   цементной   промышленности   в
районе Новороссийска.
Обычно   цементы   при   твердении   в   условиях   недостаточной   влажности
дают   усадку.   Пористая   структура   затвердевшего   цемента   и   его   усадка
являются   причинами   водопроницаемости   бетонных   конструкций.   Для   ряда
строительных   работ
  безусадочный
(расширяющийся) цемент. Такие цементы включают в себя расширяющиеся
добавки, например гипс. В качестве основы берут тот же портландцемент или
другие марки.
  рекомендуется   применять
Строительные растворы применяют для связывания кирпичей, камней
и блоков при сооружении стен. Кроме того, их используют для штукатурки
стен   и   потолков   с   целью   получения   ровных   поверхностей   и   защиты   от внешних воздействий. В строительные растворы входят вяжущее вещество и
заполнитель. В качестве основного вяжущего вещества используют цемент, а в
качестве   заполнителя   –   песок.   Часто   в   строительные   растворы   включают
смесь двух вяжущих веществ, например цемент и известь. Такие растворы
называют смешанными. Для каменной кладки обычно используют цементно
известковопесчаные   растворы.
  Соотношение   этих   компонентов
(цемент/известь/песок) в объемных частях может составлять от 1 : 0,2 : 3 до
1 : 2 : 12.
Для   штукатурных   работ   часто   используют   растворы   на   основе   смеси
цемента, гипса и песка в следующих объемных соотношениях: от 1 : 0,25 : 4 до
1   :   4   :   6.   В   таких   растворах   строительный   гипс   ускоряет   схватывание   и
твердение,   а   также   устраняет   оплывание.   Растворы,   применяемые   для
штукатурных   работ,   не   должны   давать   усадки.   Гипс   при   затвердевании
расширяется в объеме. Поэтому его введение в растворы имеет весьма веское
обоснование.   При   оштукатуривании   потолков   и   карнизов   дозировку   гипса
увеличивают, а при штукатурке стен – уменьшают.
Если стремятся повысить пластичность и связность растворов, то вместо
гипса предпочитают брать известь.
Асбоцемент и гипс
Асбестоцементные   изделия  изготавливают   из   смеси   асбеста   (20 %),
цемента  (80 %)   и   воды.  Асбест,   называемый   также   горным   льном, –  это
природный   волокнистый   минерал,   способный   расщепляться   на   тончайшие
гибкие   и   эластичные   волокна,   из   которых   так   же,   как   и   из   растительных
волокон   (лен,   хлопок),   можно   прясть   нити   и   вырабатывать   ткани.   Асбест
негорюч,   обладает   низкой   теплопроводностью,   и   потому   изготовленная   из
асбестовых   тканей   одежда   используется   для   работы   около   объектов   с
высокой   температурой.
  Промышленность   выпускает   следующие
асбоцементные изделия: кровельные (в частности, шифер), стеновые, трубы и
др. Как уже было отмечено, асбест – огнестойкий материал, однако при 70 °С
он   начинает   терять   прочность.   При   температуре   368   °С   удаляется
содержащаяся в нем вода, в результате чего полностью теряется прочность
асбеста.
Асбоцементные   изделия   обладают   более   высокой   прочностью   при
растяжении, изгибе и ударных нагрузках, чем затвердевшее цементное тесто.
Это объясняется армирующими свойствами асбеста, схожими с армирующим
действием стальной арматуры в железобетоне. Асбоцементные изделия кроме
огнестойкости и теплоизоляционных свойств обладают малой электрической
проводимостью,   стойкостью   к   атмосферным   воздействиям,   хорошей
прошиваемостью   гвоздями.   Они   легко   обрабатываются   режущими   и
пилящими инструментами. Асбоцементные изделия характеризуются меньшей
водопроницаемостью и большей устойчивостью к действию минерализованных
вод, чем бетоны и растворы из портландцемента. Асбоцементные кровельные покрытия   долговечны,   морозостойки,   несгораемы,   не   требуют   окраски   и
редко   нуждаются   в   ремонте.   К   их   недостаткам   относятся   хрупкость,
коробление и, при сильных ветрах, возможность проникания воды через стыки
соседних листов.
На основе гипса с введением гидроксида железа (III), получаемого из
промышленных   отходов,   изготавливают   теплоизоляционный   материал
феррон, или феррогипс. Его используют для тепловой изоляции аппаратов и
трубопроводов, а также в строительстве.
Строительные гипсовые изделия.  Примерно в третьем тысячелетии до
н. э. в строительстве взамен глины в качестве связующего материала стали
использовать гипс. Для этой цели его начали применять даже раньше, чем
известь. Уже 5–6 тысяч лет назад египтяне заделывали швы сложенных из
камней   пирамид   гипсом.   Такие   швы   были   обнаружены,   в   частности,   в
пирамиде Хеопса.
Строительный гипс получают из природного минерала – гипсового камня
CaSO4  ∙   2H2O   или   из   минерала   ангидрита   Ca[SO4],   а   также   из   отходов
некоторых   отраслей   химической   индустрии.   Природный   гипс   содержит
примеси   глины,   песка,   известняка,   колчедана.   При   его   использовании   в
качестве строительного материала примеси не должны превышать 35 %.
Гипсовый   камень   при   нагревании   примерно   до   140   °С   теряет   воду   и
переходит в алебастр (полуводный гипс CaSO4  ? 0,5H2O) в соответствии  с
уравнением:
CaSO4 ? 2H2O = CaSO4 ? 0,5H2O + 1,5H2O
При  замешивании  измельченного  полуводного  гипса  CaSO4  ? 0,5H2O  с
водой вновь происходит ее поглощение до состояния дигидрата СаSО4 ? 2Н2О,
и масса превращается в твердое тело. Это свойство гипса широко используют
в травматологии, ортопедии и хирургии для изготовления гипсовых повязок,
обеспечивающих   фиксацию   отдельных   частей   тела.
  Отвердевание
замешанного с водой гипса сопровождается небольшим увеличением объема.
Это   позволяет   проводить   тонкое   воспроизведение   всех   деталей   лепной
формы, что широко используют скульпторы  и архитекторы. Для придания
скульптурному   изделию   вида   «слоновой   кости»   слепок   пропитывают
раствором   парафина   или   стеарина   в   бензине.   Воскообразное   вещество,
остающееся   после   испарения   летучих   углеводородов,   заполняет   поры   и
предохраняет гипс от атмосферных воздействий.
При   повышении   температуры   до   220   °С   двуводный   гипс   полностью
теряет   воду,   образуя   безводный   CaSO4,   который   лишь   при   вылеживании
поглощает влагу и переходит в полугидрат. Однако если обжиг вести при
температуре выше 220 °С, то получается безводный CaSO4, который влагу
уже не поглощает и не «схватывается» при растворении водой. Его называют
«мертвым»   гипсом.   Однако   мертвый   гипс   может   быть   использован   для
получения ангидритового цемента при добавлении 1–5 % извести. Строительный   гипс   получают   прокаливанием   природного   гипса   или
ангидрита при температуре около 1300 °С. При этой температуре выделяется
триоксид серы по реакции:
CaSO4 = CaO + SO3
и   получается   твердый   раствор   СаО   в   CaSO4.   При   замешивании   с   водой
измельченный   продукт   быстро   образует   очень   твердую   и   плотную   массу.
Начало схватывания затворенного с водой строительного гипса наступает не
ранее 4 минут, конец схватывания – не ранее 6 минут, но и не позднее 30
минут.
В   строительстве   из   гипса   изготавливают   сухую   штукатурку,   плиты   и
панели   для   перегородок,   стеновые   камни,   архитектурные   детали,
вентиляционные короба и др.
Гипсовые изделия характеризуются сравнительно небольшой плотностью,
несгораемостью   и   относительно   невысокой   теплопроводностью.   В   состав
гипсовых  изделий вводят  древесные  опилки,  шлаки и другие наполнители,
уменьшающие массу и улучшающие гвоздимость, под которой в строительном
деле понимают способность материала прочно удерживать вбитые гвозди, не
растрескиваясь. Следует сказать, что эти наполнители приводят к некоторому
уменьшению   прочности   изделий.   Гипс   является   воздушновяжущим
материалом,   поэтому   изделия   из   него   не   рекомендуется   применять   в
помещениях с повышенной влажностью.
Гипсовая   сухая   штукатурка  –   листовой   отделочный   материал,
состоящий из гипсового слоя, покрытого со всех сторон (кроме торцевых)
картонной   оболочкой.   В   гипсовый   слой   вводят   пенообразователь
(увеличивающий   пористость,
  уменьшающий   массу   и
теплопроводность)   и   клей   –   декстрин   или   сульфитноспиртовую   барду,
обеспечивающие   сцепление   с   картоном.   Картон   приклеивается   жидким
стеклом или декстрином.
  а   значит,
Гипсовые   перегородочные   плиты   изготавливают   как   из   одного
строительного   гипса,   так   и   из   его   смеси   с   наполнителями   –   древесными
опилками или шлаками тепловых электростанций. Замешанную с водой массу
заливают в форму, выдерживают определенное время, а затем сушат. Процесс
этот полностью механизирован. Следует также отметить, что гипс в смеси с
глиной,   песком   и   известняком   на   Кавказе   называют  гажей  и  ганчем,   а   в
Средней Азии – арзыком. Они встречаются в этих засушливых районах в виде
породы.
Бетон. Растворимое стекло
Бетон  является разновидностью искусственных каменных материалов.
Безусловно, это важнейший материал современной строительной индустрии,
хотя и известен уже около 2 тысяч лет. Он использовался уже в строительстве
одного   из   величайших   сооружений  I   в.   до   н.  э.   Колизея   в   Риме   наряду   с
кирпичом и природными камнями. Интересно отметить, что древнеримское сооружение Пантеон, построенный в начале нашей эры, перекрыт бетонным
куполом диаметром 42,7 м. Для изготовления бетона используют цемент (10–
15 % по массе). Для этой цели чаще всего берут портландцемент. Активными
составными   частями   бетона   являются   вяжущие   вещества   и   вода,   а
пассивными – наполнители. Обычно сочетают крупные и мелкие наполнители.
К   крупным   относят   гравий   и   щебень,   а   к   мелким   –   песок.   Должно   быть
рациональное соотношение между крупным и мелким наполнителем. Частицы
мелкого наполнителя должны заполнять пустоты между крупными. Пустоты
между   частицами   наполнителя   должны   заполняться   цементным   тестом.
Наполнители   при   обычных   температурах   практически   не   вступают   в
химическое взаимодействие с вяжущим веществом и водой.
Обыкновенный   (тяжелый)   бетон   изготавливают   на   основе   тяжелых
наполнителей   –   песка,   гравия   или   щебня.   Он   обладает   большой
теплопроводностью и поэтому не применяется для возведения стен жилых
домов.   Малая   плотность   легких   бетонов   обусловлена   тем,   что   для   их
изготовления применяют пористые наполнители: шлаковую пемзу, котельный
и   доменные   шлаки,   вспученный   перлит,   туф   и   др.   Легкие   бетоны   имеют
замкнутые   поры,   заполненные   воздухом,   который,   являясь   плохим
проводником   теплоты,   обеспечивает   малую   теплопроводность.   Это   дает
возможность   применять   легкий   бетон   для   жилищного   строительства.
Естественно, что увеличение пористости снижает его прочность.
Существуют   ячеистые   бетоны,   которые   содержат   мелкие   ячейки,
занимающие до 85 % объема. Это пенобетон и газобетон. Первый получают
смешением цементного теста с пеной, устойчивой в течение нескольких часов,
то есть до схватывания цемента. Существует несколько пенообразователей,
среди   которых   используется   и   гидролизованная   кровь,   вырабатываемая   из
отходов   мясокомбинатов.   Для   получения   газобетона   в   тесто   вводят
газообразующие   добавки.   Обычно   это   алюминиевая   пудра,   вводимая   в
количестве 0,1–0,2 % по массе цемента. Поскольку среда цементного теста
щелочная,   алюминий   взаимодействует   со   щелочами   в   соответствии   с
уравнением:
2Al + Ca(OH)2 +2Н2О = Са(АlO2)2 + 3Н2
Выделяющийся   водород   и   вспучивает   цементное   тесто,   делая   его
пористым.
Растворимое (жидкое) стекло.  Это водный раствор силиката натрия.
Его изготавливают сплавлением песка с содой с последующим вывариванием
полученного стекла в воде. На основе растворимого стекла при добавлении
наполнителей   и   модификаторов   получают   силикатный   клей,   который
применяют   для   склеивания   керамики,   стекол,   асбеста,   металлов   и   других
материалов. Конечно, его используют и в канцелярском деле для склеивания
бумаги и картона.
Вследствие   близкой   природы   жидкое   стекло   (силикатный   клей),
попавшее на поверхность стекла, при высыхании образует прочное сцепление. Это приводит к нарушению ровной поверхности стекла, то есть к его порче.
Однако   данное   свойство   может   быть   использовано   для   придания   стеклу
матовости. С этой целью жидкое стекло смешивают с порошком мела (зубным
порошком)   и   наносят   на   поверхность   стекла.   При   высыхании   образуется
плотный слой, который и придает стеклу матовость.
На   основе   жидкого   стекла   изготавливают   искусственные   камни.   Они
получаются в результате смешения стекла с различными (чаще минеральными)
наполнителями:   карбонатными   горными   породами,   кварцевым   песком,
древесными   опилками   и   др.   Отформованную   массу   помещают   в   раствор
хлорида   кальция   СаС12  или   сульфата   алюминия   Al2(SO4)3  (алюминиевых
квасцов). Это приводит к затвердению массы и образованию камня. Вводя в
массу окрашенные добавки, получают камни, напоминающие натуральные.
С   целью   предохранения   поверхности   каменных   зданий   от
преждевременного разрушения разработан способ ее флюотирования, то есть
обработки   фторидными   соединениями.   Для   этого   используют   MgSiF6  и
ZnSiF6.   В   результате   химической   реакции   ионы   кальция,   находящиеся   на
поверхности,   превращаются   в   малорастворимый   CaF2.
 Пленка   этого
соединения  и  выполняет  защитную  функцию. Поверхность  железобетонных
изделий флюотируют 3,5–7%ным раствором кислоты H2SiF6. Кроме того, для
этой   цели   предложено   также   использовать   сухой   газообразный   HF   под
давлением   4–6   атм.   В   результате   образуется   SiF4,   который   при
взаимодействии   с   находящимся   в   бетоне   Са(ОН)2  дает   малорастворимый
фторид кальция и гель кремниевой кислоты, который также малорастворим.
Они и выполняют защитную функцию бетона. Химическая стойкость бетона
резко возрастает, особенно в агрессивных средах.
За рубежом при строительстве и эксплуатации грунтовых и щебеночных дорог
для   их   обеспыливания   широко   используют   растворы   хлорида   кальция.   За
летний   сезон   дорогу   поливают   3–4   раза   75%ным   раствором   этой   соли.
Отметим также, что хлорид кальция ускоряет твердение бетона и увеличивает
морозостойкость строительных растворов.
СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Виды кирпича. Изготовление различных видов
Красный глиняный кирпич изготавливают из замешанной с водой глины с
последующим   формованием,   сушкой   и   обжигом.   Сформованный   кирпич
(сырец) не должен давать трещин при сушке. Плохо высушенный сырец при
обжиге неизбежно приведет к образованию трещин. Красная окраска кирпича
обусловлена наличием в глине оксида Fe2О3. Эта окраска получается, если
обжиг ведут в окислительной атмосфере, то есть при избытке воздуха. При
наличии   в   атмосфере   восстановителей   на   кирпиче   появляются   серовато
синеватые тона. В   настоящее   время   в   строительстве   широко   используют  пустотелый
кирпич, то есть имеющий внутри полости определенной формы. Не теряя свои
теплоизоляционные   свойства,   такой   кирпич   позволяет   уменьшать   массу
жилого здания примерно на 25–40 %. Это позволяет существенно сократить
затраты при транспортировке и трудозатраты на строительстве.
Для   облицовки   зданий   изготавливают  двуслойный   кирпич.   При   его
формовании на обычный кирпич наносится слой из светлой или равномерно
окрашенной   глины.   Сушку   и   обжиг   двухслойного   облицовочного   кирпича
производят по обычной технологии.
Особым видом глиняного обожженного кирпича является  клинкерный.
Его   применяют   для   мощения   дорог,   облицовки   цоколей   зданий,   в
гидротехнических сооружениях.
Силикатный кирпич. Сырьем для силикатного кирпича служат известь и
кварцевый песок. При изготовлении «силикатного теста» известь составляет
5,5–6,5 % по массе, а вода – 6–8 %. Подготовленную массу прессуют и затем
подвергают   нагреванию   (при   температуре   около   170   °С)   в   автоклаве   под
действием пара высокого давления. Химическая сущность процесса твердения
силикатного   кирпича   совершенно   иная,   чем   при   твердении   связующего
материала на основе извести и песка. При высокой температуре значительно
ускоряется кислотноосновное взаимодействие гидроксида кальция Са(ОН)2 с
диоксидом  кремния SiO2  с образованием  соли –  силиката кальция CaSiO3.
Образование   последнего   и   обеспечивает   связку   между   зернами   песка,   а
следовательно, прочность и долговечность кирпича.
Силикатный кирпич имеет светлосерый цвет, но иногда его окрашивают.
Для   этой   цели   используют   глины   или   промышленные   отходы,  содержащие
оксиды железа. Водопоглощение силикатного кирпича довольно высокое, но
не   должно   превышать   16   %.   Вследствие   высокого   водопоглощения   по
сравнению   с   красным   глиняным   кирпичом   он   обладает   меньшей
морозостойкостью.  Силикатный   кирпич   в   основном   используют   в   качестве
стенового   материала   для   возведения   надземных   частей   зданий.   Его   нельзя
применять   для  фундаментов, подвергающихся   воздействию   грунтовых  вод,
особенно если последние содержат СО2, а также для кладки печей, так как он
не выдерживает длительного воздействия высоких температур.
Древесина
Лес является величайшим даром природы. Его называют легкими нашей
планеты, поскольку в процессе фотосинтеза он поглощает углекислый газ и
одновременно выделяет кислород, играя, таким образом, важнейшую роль в
сохранении   кислородного   баланса   атмосферы   воздуха.   Лес   –   источник
древесины, уникального строительного материала. Здесь важно отметить то,
что древесина постоянно воспроизводится и при правильном ведении лесного
хозяйства   лес   может   быть   неисчерпаемым   поставщиком   строительного
материала и сырьем для лесохимической промышленности. На земном шаре существует около 500 видов деревьев хвойных пород и около 30 000 видов
деревьев лиственных пород. Ученые считают, что хвойные появились на Земле
200–300 млн лет назад, а лиственные намного позже – около 100 млн лет
назад.
Специалисты утверждают, что при правильной эксплуатации деревянные
конструкции могут служить весьма долго. Недавно в СанктПетербурге были
вскрыты стены главного корпуса Технологического института, построенного
более   160   лет   назад.   Оказалось,   что   внутри   они   имеют   деревянные
конструкции,   которые   оформлены   кирпичной   кладкой.   Удивление   и
восхищение вызвало то, что деревянные конструкции находятся в хорошем
состоянии и могут нести службу еще многие годы.
Однако   древесина   является   хорошей   питательной   средой   для
дереворазрушающих грибков и насекомых. Важным фактором для их развития
является   повышенная   влажность.   В   настоящее   время   выявлено   около   100
видов   таких   грибков,   разрушающих   древесину.   Поэтому   перед   химиками
стоит   важнейшая   народнохозяйственная   задача   –   химическими   средствами
защитить древесину от разрушения. Для этой цели используют антисептики –
препараты,   уничтожающие   микроорганизмы   или   задерживающие   их
размножение   и   развитие.   Для   защиты   древесины   антисептики   должны
отвечать ряду требований: быть токсичными для дереворазрушающих грибков
и насекомых, но безвредными для человека и животных; хорошо проникать в
древесину и быть стойкими во времени; не снижать прочность древесины и не
портить ее внешнего вида; не вымываться водой. Большинством этих свойств
обладают  каменноугольные масла, образующиеся при коксовании каменных
углей. Первые рекомендации по их использованию для пропитки древесины
были даны еще в 1835–1838 гг. Несмотря на большое количество выявленных
антисептиков,   ни   один   из   них   не   обладает   столь   широким   комплексом
необходимых свойств. Каменноугольные масла применяют в чистом виде или
в смеси в разбавителями для защиты древесины, работающей в самых жестких
условиях:  шпалы,  подземная часть  столбов, опоры  мостов и  др.  Однако у
каменноугольных пропиточных масел имеются и существенные недостатки.
Они   придают   древесине   повышенную   горючесть,   окрашивают   ее   в
непривлекательный   черный   цвет   и   обусловливают   неприятный   запах.
Пропитанную ими древесину нельзя склеивать.
Наряду   с   каменноугольными   маслами   для   этой   же   цели   используют
«сланцевое   масло».  Оно   получается   на   сланцехимическом   производстве.   В
отличие   от   каменноугольного   сланцевое   масло   не   загустевает   вплоть   до
температуры   –30   °С.   Для   употребления   в   быту   и   в   индивидуальном
строительстве используют одну из дистиллатных фракций сланцевого масла,
названную «Лигно». Этот антисептик имеет гораздо более терпимый запах,
светлую окраску и потому даже повышает декоративные свойства древесины,
оттеняя ее фактуру. Существуют   эффективные   антисептики,   растворимые   в   органических
растворителях, – пентахлорфенол и смесь медных солей нафтеновых кислот.
Они обладают рядом важных для сохранения древесины свойств, но первый
имеет специфический запах и окрашивает древесину в коричневый цвет, а
второй – в непопулярный зеленый цвет.
Химики   также   предлагают   несколько   неорганических   антисептиков.
Среди них фторид натрия NaF, комплексные соли Na2[SiF6] и NH4 [BF4]. Все
они водорастворимы и потому легко вымываются из древесины. В связи с
этим   их   можно   применять   для   пропитки   деталей   конструкций,   не
подвергающихся   постоянному   увлажнению.   Существуют   и   антисептики   на
основе   мышьяка  –  мышьяковая   кислота  H3AsO4  и  ее  соль  Na2HAsO4.  Для
защиты   древесины   также   используют   смесь,   состоящую   из   трех   частей
дихромата натрия Na2Cr2O7  и двух частей сульфата меди CuSO4  ∙ 5H2O, а
также   смесь   какойлибо   соли   меди  (II)   и  борной   кислоты   Н3ВО3.  Все   эти
антисептики не должны быть дорогими, и потому, как правило, используют
отходы различных производств, а не чистые соединения.
Для   борьбы   с   гниением   древесины   и   с   целью   ее   консервирования
применяют ZnSO4  и ZnCi2. Для этой же цели широко используют фториды
металлов (например, NaF, KF, BaF2, ZnF2) и кремнефториды (Na2SiF6, MgSiF6,
ZnSiF6), а также соединения мышьяка. Кремнефториды лучше, чем простые
фториды,   проникают   в   древесину   и   потому   эффективнее   проявляют   свои
антисептические   свойства.   Кремнефториды   не   дают   осадка   с   известью   и
солями   кальция   и   потому   могут   быть   использованы   для   консервирования
древесины, находящейся в контакте со штукатуркой.
Известен   антисептик   «уралит»,   который   состоит   из   Na2Cr2O7,   NaF   и
динитрофенола. Он используется для пропитки шпал и телеграфных столбов.
Для  защиты древесины от гниения используют  также борную  кислоту
 ∙   10H2O.   Эти   вещества   придают   древесине
Н3ВО3  и   буру   Na2B4O7
огнестойкость.   Кроме   того,   огнестойкость   древесины   достигается   ее
пропиткой силикатом натрия Na2SiO3, а также NaH2PO4 или Na2HPO4. Эти же
соединения   используются   для   придания   огнестойкости   тканям.   При
повышенных   температурах   образуются   легкоплавкие   соединения,   которые
покрывают   поверхность   волокон   (тканей   или   древесины)   тонкой   пленкой,
защищающей данные материалы от воспламенения.
Одним из существенных недостатков деревянных конструкций является
горючесть.   Для   повышения   огнестойкости   древесину   обрабатывают
растворами борной кислоты, соды Nа2СОз, соли (NH4)2HPO4  или карбамида,
используемого обычно в качестве азотного удобрения.
Следует   отметить,   что   деревянные   детали,   изготовленные   из   березы,
тополя,   осины   и   обработанные   парами   аммиака,   прочны   и   устойчивы   к
действию кислот и щелочей. Естественно, что такая обработка может быть
проведена лишь в заводских условиях. Древесноволокнистые плиты получают из лесосечных отходов, отходов
деревообработки и из технологической щепы. Изготовление плит заключается
в   пропарке   и   размоле   древесного   сырья   до   волокон.   Волокнистая   масса
смешивается с клеем и в виде суспензии волокна в воде подается на сетку
отливной машины, где формируется волокнистый ковер. Затем следует сушка
ковра в роликовой сушильной камере. Так получают пористые мягкие плиты.
Для производства твердых плит после отжима воды из волокнистого ковра
его прессуют при нагревании, а затем «закаливают» выдерживанием в течение
нескольких   часов   в   камерах   при   150–170 °С.   Мягкие   плиты   используют   в
качестве утеплительного материала, а твердые для отделки внутренних стен и
потолков   вместо   мокрой   или   гипсовой   штукатурки.   Считают,   что   одна
пористая мягкая плита толщиной 12,5 мм по тепловым свойствам равноценна
сухой   доске   толщиной   в   40   мм   или   кирпичной   стенке   толщиной   в   один
кирпич.
Древесностружечные   плиты.
  Сырьем   для   них   служат   отходы
деревообработки: стружка,  в  небольшом количестве  опилки, мелкие  куски
древесины,
  Высушенное   древесное   сырье   смешивают   с
мочевиноформальдегидной   или   фенолформальдегидной   смолой   и   из   смеси
формируют на специальных формовочных машинах ковер плиты. Затем его
прессуют   при   температуре   100–140 °С.   Древесностружечные   плиты   могут
быть   облицованы   шпоном,   бумагой,   полимерными   пленками.   Взамен
древесины из них изготавливают внутренние перегородки помещений, двери,
подоконники, пол и другие детали. Эти плиты также идут на изготовление
мебели.
  щепа.

file_name: строительные материалы.docx