دانلود تحقیق در مورد شوینده‌ها و محیط زیست word

توضیحات

  تحقیق در مورد شوینده‌ها و محیط زیست word دارای 16 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد تحقیق در مورد شوینده‌ها و محیط زیست word  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی تحقیق در مورد شوینده‌ها و محیط زیست word،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن تحقیق در مورد شوینده‌ها و محیط زیست word :

شوینده‌ها و محیط زیست

چكیده
رشد فزاینده جمعیت جهان، مشكلات عمده‌ای را در ارتباط با پاكیزه نگاه داشتن زمین ایجاد كرده است. نگرانی درباره تأمین بهداشت و رفع آلودگی‌های ناشی از صنعت كه سرنوشت و حیات زمین را به مخاطره خواهند افكند برنامه‌ریزیهای جدی را برای تغییر و بهبود شرایط زندگی طلب می‌كند.
در سالهای اخیر با پیدایش بیماریهایی مانند ایدز و انواع هپاتیت‌ها و همچنین بازگشت بیماریهای عفونی فراموش شده‌ای مانند سل و تداخل آن با ویروس ایدز، اهمیت مصرف محصولات بهداشتی بیش از بیش مشخص شده است. به طوری كه تحولات عمده‌‌ای در نحوه تولید و مصرف فرآورده‌های شوینده بهداشتی پدید آمده است.
گسترش بیش از حد صنایع صابون و شوینده‌ها در جهان علیرغم دارا بودن جنبه‌های مثبت فراوان آلودگی‌های نوینی را به محیط زیست وارد كرد و توجه مسئولان محیط زیست كشورها را به خود جلب نمود.

ورود شوینده‌ها به فاضلاب به لحاظ بروز مسائل و عوارض متعدد چون پدیده مغذی شدن و تجزیه ناپذیری گروه سخت شوینده‌‌ها و ایجاد كف و ; سبب آلودگی منابع آبی و محیط زیست می‌شود.

* عهده دار مکاتیات
در این مقاله تركیب شیمیایی شوینده‌ها، مشكلات زیست‌محیطی ناشی از شوینده‌ها و تأثیرات فسفات در محیط زیست و راهكارهای مقابله با این مشكلات نظیر انتخاب مواد اولیه مناسب، تهیه محصولاتی با كارایی بیشتر، كاهش مواد پركننده، تجزیه‌پذیری شوینده‌ها و تولید محصولات شوینده كنسانتره بررسی و پیشنهادهایی به منظور كاهش اثرات مخرب شوینده‌ها در محیط زیست ارائه شده است.

مقدمه
آشنایی با صابون به عنوان اولین پاك كننده به قرنها پیش برمی گردد، ولی رشد جمعیت و توجه انسان به بهداشت موجب شد كه تولید صابون با منشأ طبیعی جوابگوی مصرف نباشد. در نتیجه از اوایل قرن نوزدهم میلادی مواد شوینده مصنوعی به نام دترجنت وارد بازار شد ]1[. استفاده از دترجنتها پس از جنگ جهانی دوم گسترش یافت.
به تركیباتی كه علاوه بر انحلال و پخش در‌ آب قدرت پاك كنندگی آن را افزایش ‌دهند دترجنت گفته می‌شود. انواع طبیعی پاك كننده‌ها مثل صابون، گل سرشور و غیره از زمانهای قدیم مورد استفاده قرار گرفته‌اند ولی آنچه كه امروز به نام دترجنت مصرف می‌شود سنتیك (تولید شده به صورت مصنوعی) می‌باشد. ورود این مواد در زندگی انسان به سرعت باعث كاهش كاربرد انواع طبیعی پاك كننده‌ها شده است ]2[.

كف كردن صابونها در آبی كه املاح كلسیم و پتاسیم داشته باشد به تأخیر می‌افتد در نتیجه این املاح باعث كاهش قدرت پاك كنندگی می‌شوند. در حالی كه این مشكل به علت فرمول خاص دترجنتها تا حدود زیادی برطرف شده است ]3[.

اجزای شیمیایی یك پاك كننده به طور كلی به سه دسته عمومی طبقه‌بندی می‌شود:
1- سورفاكتانتها (مواد فعال سطحی یا مواد مؤثر)
2- سازنده‌ها (پركننده‌ها)
3- مواد متفرقه

سورفاكتانت‌ها به عنوان عامل خیس كننده عمل كرده كشش سطحی آب را كم می‌كنند در نتیجه آب بهتر وارد بافت الیاف می‌گردد. این مواد همچنین ذرات كثیف و آب را به یكدیگر اتصال می‌دهند.
سازنده‌ها نقش اصلی در پاك كننده‌ها دارند و عامل جدا كنندگی هستند. سازنده‌ها، یون‌های منیزیم و كلسیم موجود در آب سخت را به شكل یون‌های بزرگ محلول در آب درمی‌آورند ]4[. مواد سازنده خاصیت قلیایی در آب ایجاد می‌كنند و مانع از نشست مجدد لكه‌ها می‌شوند. امروزه بیشترین سازنده‌های متداول مورد استفاده، پلی‌فسفات‌ها هستند ]4 و 7[.
پاك كننده‌ها دارای مواد دیگر مختلفی از قبیل براق كننده‌ها، عطرها، عوامل ضد خوردگی، آنزیم‌ها، نرم‌كننده‌ها، خوشبو كننده‌ها و مات كننده‌ها هستند ]7[.
دترجنتها اصولاً تركیبات آلی زنجیره‌ای كربن‌دار هستند كه دارای 2 قطب هیدروفیل و لیپوفیل می‌باشند. قطب هیدروفیل، آب دوست و قطب لیپوفیل، چربی دوست می‌باشد.
بر اساس خصوصیات قطب هیدروفیل دترجنتها به 3 گروه تقسیم می‌شوند ]3[:

1- دترجنتهای آنیونی: این تركیبات در اثر یونیزاسیون در محیط آبی به یونهای منفی كه در آن R یك زنجیر كربنی طولانی الكیلی و یك یون مثبت كه اغلب سدیم است تفكیك می شوند. بیشترین دترجنت مصرفی در منازل و مصارف عمومی در این گروه قرار دارد ]3[.
2- دترجنتهای كاتیونی: این دترجنتها در اثر یونیزاسیون به یونهای مثبت گروه آمونیومی كه دافع آب است و گروه یون‌های منفی جاذب آب تبدیل می‌شود و دارای قدرت زیاد باكتری كشی
می‌باشند ]3[.
3- دترجنتهای خنثی: این پاك كننده‌ها از تركیب چند شاخه اتیلن بر روی یك ریشه‌ای كه دافع آب است حاصل می‌شود و بهترین مثال از آنها پلی‌گلیكول اتوالكیل فنل است كه قدرت پاك كنندگی شدیدی دارد ]4[.

شوینده‌ها بر اساس مواد فعال سطحی به دو دسته سخت و نرم تقسیم می‌شوند كه شوینده‌های نرم شامل LABS یا الكیل بنزن سولفونات خطی هستند كه تجزیه پذیر می‌باشد. شوینده‌های سخت كه شامل ABS یا الكیل بنزن سولفونات شاخه‌ای می‌باشند از این گروه می‌توان به مشهورترین عامل دودسیل بنزن سولفونات سدیم اشاره كردكه‌به دلیل داشتن شاخه فرعی در محیط زیست تجزیه نمی‌شود و سبب آلودگی محیط زیست می‌گردد ]4 و 9[.

در كشورهای پیشرفته با ارتقاء بهداشت و پاكیزه‌تر شدن محیط زندگی، بدون تردید مصرف پاك كننده‌ها افزایش یافته و لزوماً با رعایت جنبه‌های اقتصادی همراه شده است ]5[. برای ترسیم آینده‌ای كه حتی‌الامكان كمتر دچار خطا و اشتباه باشد نگرشی بر روند تولید محصولات، تغییرات فرمولاسیون و مصرف مواد اولیه مختلف در سطح جهان ضروری است ]8[. به طور كلی در كشورهای پیشرفته وضعیت شوینده‌ها متأثر از تغییراتی در فرمولاسیون محصولات بوده است مثل تمایل به تولید محصولات عاری از فسفات و یا تمایل به ساخت پودرهای سنگین و غیره ]5[.

اثرات زیست‌محیطی شوینده‌ها و راهكارهای مقابله با آنها
سالهای زیادی است كه صنایع صابون و دترجنت به دلیل ایجاد آلودگی‌هایی در آب مانند آلودگی كف و مغذی شدن توجه مسئولان محیط ‌زیست را به خود جلب نموده است. دترجنتها پس از مصرف به همراه پساب به دریاچه‌ها یا رودخانه‌ها ریخته می‌شوند و بر روی محیط‌زیست تأثیر مخرب می‌گذارند. آلودگی محیط زیست ناشی از مصرف دترجنتها بیشتر از نظر دو عامل قابل بررسی است.

1- اثر مواد مؤثر موجود در دترجنت.
2- اثر مواد پر كننده موجود در دترجنت.
آثار سوء حیاتی شوینده‌ها بر محیط زیست عبارتند از:
1- تجمع كف بر روی آبهای سطحی و جلوگیری از عمل اكسیژن‌گیری آب
2- تولید بو و طعم نامطبوع در آب
3- اثرات سمی بر موجودات زنده مانند انسان، موجودات آبی و گیاهان

4- تخریب و انهدام اكوسیستم
5- حذف و كاهش مواد معلق آب در حضور شوینده‌ها به صورت دلخواه مقدور نیست.
6- به خودگیری میكروبها بیماری‌زا و مساعد نمودن شرایط محیطی در جهت شیوع بیماریها
7- اشكال در امر انعقاد و ته‌نشینی و صاف كردن آب
8- وقوع پدیده EUTROFICATION به لحاظ مصرف فسفاتها
9- تجزیه‌ناپذیری گروه سخت دترجنتها
10- ایجاد واكنش فیزیولوژیكی در مصرف كننده آب آلوده ]9 و 4 [.

به بررسی برخی از مهمترین آثار سوء شوینده‌ها و راهكارهای مقابله با آنها پرداخته می‌شود.
همچنان كه پاك كننده بیشتری به وسیله پساب به آبهای طبیعی اضافه می‌شود، كف بیشتری ایجاد می‌كند كه تأثیر به‌سزایی در محیط زیست دارد. عامل ایجاد كف، سورفاكتانت پاك كننده‌ها می باشد.

وجود كف در حوضهای هوادهی در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب میزان انتقال اكسیژن به فاضلاب را به شدت تقلیل می‌دهد به طوری كه گاهی تقلیل راندمان تصفیه در اثر كف دترجنتها به 80 درصد می‌رسد. در حوضهای ته‌نشینی اولیه وجود ماده مؤثر دترجنت مانع ته‌نشینی كامل مواد معلق می‌شود و چربی موجود در فاضلاب در اثر كف زیاد به سایر قسمتهای تصفیه خانه نیز راه می‌یابد ]9[.

ماهیان و آبزیان نیز از آثار سوء شوینده‌ها بی‌بهره نیستند زیرا شوینده‌ها باعث كاهش میزان اكسیژن گیری آب می‌شوند. شوینده‌ها قادرند حالت و كیفیت پروتئین را تغییر دهند و متابولسیم باكتری‌ها را مختل سازند و موجب كندی اعمال حیاتی آنها گردند، این امر ناشی از اثر شوینده‌ها در كاهش كشش سطحی آب می‌باشد ]4[.
غشاء میكروارگانسیم‌ها در اثر شوینده‌ها پاره شده و موجب از بین رفتن آنزیم‌ها می شود. این موارد در مورد مصرف دترجنتهایی است كه ماده مؤثر آن تجزیه شونده نیست. اما مواد مؤثر تجزیه شونده در روشهای تصفیه و دیگر موارد یاد شده اشكالات مهمی به وجود نمی‌آورد ]4 و 3[.

به عنوان طرحی در جهت جلوگیری از پدیده كف كردن، الكیل بنزن سولفونات‌های خطی LAS در جهان مورد استفاده قرار گرفتند كه جایگزین گروه آلكیلی شاخه‌دار ABS به منظور سهولت تجزیه شدند ]4 و 1[. عموماً LAS در مقایسه با ABS سریعتر و شدید‌تر تجزیه می شود. البته سرعت تجزیه LAS با موقعیت گروه فنیلی تحت تأثیر قرار می‌گیرد.
از طرفی تولید كنندگان تمام تلاش خود را صرف توسعه مواد خام دترجنت با قابلیت تجزیه بیشتر كردند. یكی از این مواد آلفااولفین سولفونات‌ بدون گروه فنیل (AOS) هستند. AOS به دلیل كارآیی خوب شستشو، مانند پاك‌كنندگی، قدرت كف كنندگی و خواص آبكشی آن، یكی از بهترین سورفاكتانت‌ها می‌باشد. پاك‌كنندگی AOS نسبت به LAS، در آبهای سخت، كمتر كاهش پیدا می‌كند. طبق آزمایش‌های انجام شده بر روی حیوانات، ایمنی AOS اثبات شده است و هیچ مورد غیرعادی در آزمایش مسمومیت مزمن و حاد مشاهده نشده است.
با توجه به بحران نفت در سال 1973 میلادی تمایلات شدیدی برای معرفی سورفاكتانتهایی كه از مواد خام طبیعی حاصل شوند پدیدار شد. یكی از این مواد آلفاسولفوفتی ‌اسیدمتیل‌استر

(-SFme) بود بعدها این ماده نظر سازندگان دترجنت را به دلیل درجه تجزیه‌پذیری زیاد و قابلیت پایداری در مقابل كلسیم، به عنوان سورفاكتانت آنیونی در دترجنت‌های بدون فسفات جلب كرد.
-SFMe را می‌توان از روغن موجود در خرما یا نارگیل به دست آورد. -SFMe ساخته شده از روغن نخل، مواد فعال در سطح آنیونی دارای طول زنجیر الكیل C18, C16, C14 هستند. از دیدگاه قدرت پاك كنندگی، -SFMe با توجه به طول زنجیر كربنی به طریق زیرطبقه‌بندی می‌شود:
C16- SFMe>C18-SFMe>C14-SFMe
نتیجه قابل ذكر این است كه C16- SFMe و C18-SFMe به طور نسبی قدرت پاك كنندگی بالاتر از مواد فعال سطحی موجود مثل LAS و یا AS را نشان می‌دهد. قدرت پاك‌كنندگی تقریبی -SFMe به صورت زیر می‌باشد:

C16- SFMe, C18-SFMe>LAS(C12)>AS(C12), C14-SFMe
با وجود این، -SFMe هنوز موقعیت سورفاكتانتهای صنعتی LAS و AS را به دست نیاورده است. دلیل اصلی این امر عدم شناخت كافی تكنولوژی سولفوناسیون -SFMe با كیفیت بالاست ]1[.
نگرانی كنونی محیط زیست بیشتر در مورد سازنده‌هاست. این مواد مشكل تجزیه زیست محیطی را ندارند بلكه فرآورده‌های هیدرولیز سازنده‌ها (ارتوفسفات‌ها) مسلماً دارای فسفر می باشد كه باعث اشكال در فرآیند تغذیه طبیعی می‌شود ]4[. آبی كه در آن مواد مغذی مانند نیترات و فسفات در اثر تخلیه فاضلاب زیاد باشد محیط خوبی برای رشد بیش از اندازه آلگها خواهد بود. این آلگها در اثر پدیده فتوسنتز با مصرف مواد غذایی موجود در آب باعث زیاد شدن اكسیژن در محیط می شوند. چون عمر این آلگها كوتاه است و از بین رفتن بیولوژیكی آنها مستلزم صرف مقدار زیادی اكسیژن می باشد، لذا بیلان اكسیژن محیط به هم می‌خورد و با كاهش این ماده حیاتی، فعل و انفعالات بی‌هوازی پیشرفت می‌كند در نتیجه به مرور لجن كف جریانها افزایش یافته و از عمق مفید كانالها كاسته شده و انواع گیاهان در این منطقه رشد می‌كنند و تمام منطقه به مرداب تبدیل می‌شود این پدیده EUTROPHICATION نامیده می شود. از سالهای 1968 و 1969 میلادی سر و صدای آلودگی آب در اثر این پدیده در آمریكا بپا خواست و دترجنتهای حاوی فسفات به این جرم محكوم شدند ]3[.

بنابراین یكی از مهمترین علت‌های مغذی شدن آب، فسفر ناشی از مصرف دترجنتهای سنتزی خانگی است. برای حل این مسئله و رفع این آلودگی سعی شد كه به طور تدریجی فسفات‌های موجود در دترجنتها را كاهش دهند و ماده دیگری را جایگزین كنند. در یك مطالعه و تحقیق مشترك كه توسط تهیه‌كنندگان زئولیت صورت گرفت، ویژگیهای زئولیت مناسب برای‌جایگزین‌شدن و توسعه و ترویج مصرف زئولیت در دترجنتها مطرح شد ]1[.

زئولیتها، تركیبات طبیعی یا مصنوعی‌آلومینیم سیلیكاتها می باشند. ساختمان مولكولی زئولیت یك چهار وجهی با چهار اتم اكسیژن در حول یك اتم سیلیس (SiO4) می‌باشد و رئوس این چهاروجهی‌ها با اشتراك گذاشتن اتم اكسیژن بهم متصل می‌شوند تا واحدهای ساختمانی كوچك ثانویه را شكل دهند كه خود با اتصال به همدیگر دامنه وسیعی از چند وجهی‌ها را تشكیل می دهند. پس از شناسایی خواص فیزیكوشیمیایی منحصر به فرد زئولیت توجه بسیاری از محققین علوم مختلف به این رشته جلب گردید و طی 30 سال گذشته توسعه فوق‌العاده‌ای در زمینه علوم مختلف پدید آمد. ساختمان و تركیب شیمیایی زئولیتهای طبیعی و فرمهای اصلاح شده گونه‌های مختلف، آنها را منابع بالقوه مهمی در زمینه‌های كاربردی و تحقیقاتی مختلفی از جمله تبادل یون، جذب و واجذب گازها و نیز استفاده به عنوان كاتالیست نموده است ]6[.

انتخاب زئولیت به عنوان جایگزین فسفاتها به دو خاصیت اساسی متكی می باشد اول ظرفیت تعویض یونی بالا حتی در آب سرد و دوم سرعت جایگزینی بالا كه بتواند یونهایی مانند كلسیم را
به سرعت اسیر كند. در میان زئولیتهای سنتز شده انواع A و P و X مشخص شده است كه زئولیت A به فرم سدیم (NaA) نسبت به كاتیون كلسیم گزینش پذیری بسیار خوبی دارد ولی نسبت به منیزیم چندان مؤثر نیست در حالیكه زئولیت X تبادل با یون منیزیم را به سرعت و به خوبی انجام می دهد. بنابراین استفاده از مخلوط این دو زئولیت بسیار مؤثر خواهد بود ]10[.

استفاده از دترجنتهای كنسانتره، راهكاری نوین
در اثر فشارهای محیط زیستی در سراسر دنیا از سال 1987 میلادی انواع جدیدی از دترجنتهای كنسانتره به بازار جهان وارد شد. دترجنتهای كنسانتره هم در حجم و هم در وزن متراكم شده اند و وزنی 5/2 به 4 و حجمی معادل 1 به 4 در مقایسه با انواع موجود دارند. استفاده از پودرهای كنسانتره دو مزیت دارد یكی صرفه جویی در انرژی و منابع است و دیگری صرفه جویی در فضای انبارخانه‌ها، حمل و نقل و فضای لازم در خرده‌فروشی‌ها می‌باشد ]1[. همراه با ورود دترجنتهای پودری كنسانتره به بازار، مواد افزودنی جدید نظیر سلولز قلیایی و لیپازها قلیایی، فعال كننده برای پراكسید نیز در این زمینه معرفی شدند ]1[.

برای دریافت اینجا کلیک کنید