Wynelezienie porcelany, mydła i detergentów - prezentacja na przyrodę

Wynalezienie porcelany, mydła i detergentów

Kajetan Caboń kl. IID3

Porcelana

Porcelana to rodzaj białej, przeświecającej ceramiki wysokiej jakości. Została wynaleziona w Chinach w VII wieku. Jest wytwarzana z mieszanki glinki kaolinowej ze skaleniem i kwarcem, poprzez wypalanie uformowanych wyrobów w temperaturze od 920-980 °C aż do 1280-1460 °C.

Porcelana charakteryzuje się: • niską nasiąkliwością, • bardzo dobrymi właściwościami dielektrycznymi, • dużą wytrzymałością mechaniczną, • wysoką odpornością na działanie czynników chemicznych • nieprzepuszczalnością dla cieczy i gazów.

Powstanie Porcelany

Wszystko zaczęło się około 2000 lat temu w Chinach kiedy to powstały pierwsze porcelanowe wyroby, które bardzo odstawały od tego co dziś uznajemy za klasykę porcelany. Chińczycy doskonalili swój warsztat przez kilka stuleci by w VII wieku dojść do poziomy pozwalającego produkować porcelanę na dużą skalę, a za panowania dynastii Ming osiągnąć poziom mistrzowski. Wtedy to powstały wyroby, m.in. słynne wazy, będące do dziś najcenniejszymi eksponatami w kolekcjach porcelany na całym świecie. Najstarsze zbiory są prawie tak stare jak dzieje porcelany. Liczą one ponad 800 lat, a jej pierwszymi kolekcjonerami są oczywiście Chińczycy.

Chiński wazon z porcelany, dynastia Ming, 1368-1644

Pojawienie się porcelany w Europie

Zainteresowanie porcelaną doprowadziło do usilnych prób wytworzenia jej w Europie. Pomimo licznych starań, technologię produkcji porcelany w Europie opracowano dopiero na początku XVIII wieku. Dokonał tego Ehrenfried Walther von Tschirnhaus, a kontynuatorem jego prac był Johann Friedrich Böttger, alchemik elektora saskiego i króla Polski Augusta II Mocnego. Prace nad produkcją porcelany odbywały się w Dreźnie i Miśni. Böttger po raz pierwszy wyprodukował twardą białą porcelanę w 1709. Rok ten traktujemy jako początek europejskiej porcelany. Król August Mocny w 1710 r. przeniósł fabrykę z Drezna do Miśni, dając początek sławnej na cały świat miśnieńskiej fabryce porcelany. W 1720 r. znany malarz Horold wprowadził słynne miśnieńskie farby do porcelany i wynalazł klasyczny styl miśnieńskiego malarstwa. Dla fabryki był to czas wielkiego rozkwitu.

Ehrenfried Walther von Tschirnhaus

Drugim ośrodkiem mającym ważny wpływ na dzieje porcelany i jej produkcję w Europie była Wielka Brytania. W 1745 roku opracowano tam recepturę porcelany miękkiej z domieszką popiołu kostnego. Stąd wywodzi się nazwa porcelana kostna, czyli Bone China. Obecnie producenci odchodzą od kosztownego i dla niektórych wątpliwego etycznie dodatku kości zwierzęcych i opracowują receptury wyglądem i właściwościami przypominające Bone China, jednak w stu procentach mineralne.

Filiżanki wykonane z porcelany kostnej

Ciekawostki dotyczące pojawienia się porcelany w Europie

Porcelanę otaczała niezwykła aura, dzięki której stała się tak bardzo cenna i lubiana. Oto garść ciekawostek i przekonań towarzyszących pojawieniu się porcelany w Europie:

• początkowo wierzono, że porcelanowe naczynia rozpadają się w kontakcie z trucizną i dlatego chętnie jadali na nich władcy obawiający się swoich wrogów,
• w Saksonii zyskała sobie przydomek „białe złoto”, ponieważ zastępowała ten cenny kruszec jako królewski podarunek,
• za porcelanowy serwis można było stać się właścicielem kilku wiosek,
• w pierwszej połowie XVIII wieku wyprodukowano serwis porcelanowy składający się z aż 2200 elementów.

Porcelana Dziś

W dzisiejszych czasach porcelaną możemy cieszyć się wszyscy. Dzięki mniej czasochłonnym technikom produkcji, jak i nowym technologiom zdobienia stała się ona dostępna dla tych wszystkich, którzy potrafią docenić jej walory. Porcelanowe filiżanki do kawy, czy herbaty, to wspaniały pomysł na prezent, który jest nie tylko piękny i praktyczny, ale również osobisty. Możemy dobrać je zgodnie z gustem, czy zainteresowaniami obdarowanej osoby. Zatem nic się nie zmieniło. Porcelanę nadal otacza niezwykła aura i nadal jest ona bardzo cenna i lubiana.

Mydła

• Mydła to sole metali i wyższych kwasów tłuszczowych o 12–20 atomach węgla (np. palmitynowy, stearynowy, oleinowy). Są związkami powierzchniowo czynnymi – zmniejszają napięcie powierzchniowe na granicy faz.

• Mydła otrzymuje się w wyniku reakcji hydrolitycznego zmydlania trójglicerydów wodorotlenkami. Reakcja zachodzi szybciej w obecności niewielkich ilości etanolu. Koniec zmydlania stwierdza się, gdy mała próbka mydła rozpuszcza się w wodzie (brak śladów tłuszczu).

• Produkuje się je zwykle z tłuszczów nasyconych, aczkolwiek znane są także mydła z tłuszczów nienasyconych. Ich proces produkcji polega na długotrwałym gotowaniu tłuszczów ze stężonym roztworem zasady sodowej, potasowej lub litowej, na skutek czego dochodzi do zerwania wiązań estrowych oraz powstania gliceryny i mydła właściwego. Glicerynę czasami usuwa się z końcowego produktu lub zostawia, gdyż ma ona działanie nawilżające. Współcześnie coraz częściej produkuje się też mydła poprzez bezpośrednią reakcję zasad z kwasami tłuszczowymi otrzymanymi z rafinacji ropy naftowej.

Podział mydeł

Ze względu na rodzaj metalu alkalicznego obecnego w mydłach:

• rozpuszczalne w wodzie: mydła metali alkalicznych,
• mydła potasowe, które są miękkie (maziste) zwane mydłem szarym, rozpuszczalne w wodzie,
• mydła sodowe (białe i twarde), które są stałe w temperaturze pokojowej i rozpuszczalne w wodzie – produkuje się z nich mydła w kostkach,
• mydła litowe, które są półciekłe w temperaturze pokojowej i słabo rozpuszczają się w wodzie – nie stosuje się ich jako środków myjących, lecz stosuje jako dodatki do litowych smarów łożyskowych,
• nierozpuszczalne w wodzie: mydła metali ziem alkalicznych i metali ciężkich.

Ze względu na konsystencję mydła:

• twarde,
• miękkie,
• ciekłe.

Ze względu na odczyn wodnych roztworów:

• alkaliczne,
• obojętne.

Skąd się wzięło mydło, a jak było naprawdę?

• Legenda mówi, iż mydło zostało odkryte w starożytnym Rzymie. Znajdowała się tam góra Sapo na której rzymianie palili w ofierze zwierzęta. Podczas deszczu popioły z paleniska oraz wytopiony tłuszcz zwierzęcy spływały z góry do rzeki Tyber. Kobiety, które prały w rzece odzież zauważyły że brud zmywa się znacznie łatwiej i tak ludzie zauważyli iż oleje połączone z popiołem z paleniska tworzą mydło które myje i pierze.

• Najprawdopodobniej człowiek wynalazł mydło piekąc nad paleniskiem mięso, tłuszcz wytopiony z mięsa łączył się z popiołami które są alkaliczne, tłuszcz połączony z popiołami tworzył szare grudki. Ludzie zauważyli że grudki pienią się i nadają się do prania. Zasługę wynalezienia mydła przypisuje się starożytnym Babilończykom. Znaleziono na to dowody w postaci kontenerów na mydło datowane na ponad 2800 lat p.n.e, przy czym znaleziono również najstarszą recepturę na mydło

Popioły i tłuszcz zwierzęcy spływały do rzeki Tyber, gdzie kobiety prały swoje ubrania

do czego były używane pierwsze mydła?

• Najstarsze mydło świata było używane do prania/czyszczenia wełny i bawełny w procesie wytwarzania tkanin i raczej nie było używane do mycia ciała. W starożytnym Egipcie również wyrabiano mydło które było połączeniem tłuszczy zwierzęcych i roślinnych i alkalicznych soli. Mydło było używane do prania i jako lek na choroby skórne.

• Mydło na początku naszej ery było dobrze znane w Rzymskim Imperium ale generalnie nie było używane do mycia ciała tylko jako składnik leczniczy dopiero później zostało spopularyzowane jako produkt służący higienie osobistej. Arabowie również produkowali swoje własne mydło do którego dodawali różne olejki eteryczne (np. Olejek tymiankowy) oraz barwniki.

Stare reklamy mydła marki palmolive

mydło w Europie

• Z czasem i mydło dotarło do Europy. W czasach średniowiecznych mydło do mycia ciała było towarem raczej luksusowym. Produkcja i sprzedaż mydła była kontrolowana przez rząd, na przemysł mydlany nakładano duże podatki. W XV wieku we Francji istniało kilka manufaktur produkujących mydła. Z czasem ludzie zaczęli używać do produkcji mydła nie tylko tłuszcze zwierzęce ale i oleje roślinne. Przykładem mydła robionego z oleju roślinnego jest białe mydło Kastylijskie. Mydło w kostkach na skalę przemysłową zaczęto produkować w XVIII wieku. Przyczyniło się do tego odkrycie przemysłowej metody na wytwarzanie sody kalcynowanej potrzebnej do wyrobu mydła.

• Mydło jako środek myjący zostało spopularyzowane w Europie dopiero na przełomie XIX i XX wieku. Ludzie zaczęli przywiązywać większą wagę do higieny osobistej jak również pewne choroby zostały powiązane z brakiem higieny. Produkt cały czas doskonalono, producenci zaczęli produkować bardziej łagodne mydła oraz dodawać olejków eterycznych które nadawały mydłom ładny zapach. Mydła zaczęto kategoryzować na produkty służące do prania (bardziej alkaliczne), produkty do mycia ciała (łagodniejsze), mydła dla dzieci, mydła luksusowe (bardziej pachnące) a nawet mydła do mycia podłóg czy naczyń. Pierwsze mydła w płynie zostały wynalezione pod koniec XIX wieku. Wynalazek ten uczynił proces mycia i prania znacznie łatwiejszym niż był poprzednio.

jak ma się mydło w dzisiejszych czasach?

• Idąc za modą na naturalne oraz wolne od szkodliwej chemii produkty ludzie zaczęli powracać do starych metod wyrabiania mydła. I tak zamiast syntetycznego mydła dostępnego powszechnie w sklepach, coraz powszechniej mamy dziś okazję kupić mydła naturalne, wyrabiane najczęściej w niewielkich manufakturach. Mydła te są zazwyczaj wyrabiane tradycyjną metodą zmydlania tłuszczy i zawierają często w swoim składzie zioła, przyprawy lub susz kwiatowy. Mydła takie mają świetne właściwości nawilżające, pieniące a nawet lecznicze i są mydłami raczej luksusowymi a ich cena waha się w granicach od 8 do nawet 20PLN za 100 gram.

Ciekawostki

• Mydło dawniej było często wyrabiane w domu z popiołu drzewnego oraz tłuszczy pozostałych po smażeniu żywności, do mydeł dodawano suszone kwiaty lub zioła, a masę mydlaną zagęszczano solą kuchenną.

• Mydło płynne jest mydłem potasowym. Dzisiejsze mydła w płynie mają niewiele wspólnego z prawdziwym mydłem – są sztuczną mieszaniną związków chemicznych.

• Mydło, jako niezwykle potrzebny przedmiot, doczekało się nawet swojego muzeum w Polsce. W Bydgoszczy powstało Muzeum Mydła i Historii Brudu, które przybliża turystom niezwykłą historię kostki mydła i higieny człowieka. Prezentuje się tam eksponaty i akcesoria związane z utrzymywaniem higieny przez człowieka, a w szczególności historię produkcji i używania mydła.

Detergenty

• Detergenty to związki chemiczne, stanowiące aktywny element środków czyszczących, przeznaczonych do usuwania brudu i odkażania.

• Potocznie detergentami określamy też całą grupę tego typu produktów, definiując je jako syntetyczne środki czystości. Oprócz czyszczenia mają one za zadanie wybielać, nabłyszczać i odżywiać powierzchnię czy działać na nią antystatycznie. Detergenty zaliczamy do środków czystości.

• Mogą występować pod postacią płynów, granulek, kostek, wyprasek, mleczek, żeli, past, proszków.

Detergenty "czyszczą" dzięki temu, że działają na brud/nieczystości na następujące sposoby:

• zachowują się jak surfaktanty – zmniejszają napięcie powierzchniowe wody, ułatwiają mieszanie się brudu z wodą (lub innym rozpuszczalnikiem), ułatwiają zwilżanie mytych powierzchni,

• zmieniają pH powierzchni, co prowadzi do zrywania wiązań wodorowych którymi brud jest związany z powierzchnią lub zmiana pH prowadzi do rozkładu substancji tworzących brud,

• obniżają twardość wody, dzięki czemu woda lepiej zwilża powierzchnię i łatwiej rozpuszczają się w niej związki jonowe, tworzące brud,

• rozkładają brud poprzez reakcję utlenienia,

• działają enzymatycznie poprzez katalizowanie reakcji prowadzących do rozkładu cząsteczek organicznych tworzących brud,

• działają pianotwórczo - zwiększając powierzchnię styku brudu ze środkiem myjącym.

Rodzaje Detergentów

• Detergenty mogą występować pod postacią płynów, granulek, kostek, wyprasek, mleczek, żeli, past, proszków. Pod względem chemicznym to zaś głównie sole sodowe kwasów sulfonowych oraz wodorosiarczany wyższych alkoholi. Rodzaje detergentów niełatwo zliczyć i pogrupować, a producenci wprowadzają do nich coraz to nowsze mieszaniny, przez co produkty te mają bardzo zróżnicowany skład. Poza tym związki wykorzystywane do produkcji tychże specyfików różnią się przede wszystkim w zależności od celu, do którego są przeznaczone i od siły działania, jaką muszą się cechować, aby umożliwiały usunięcie danego rodzaju brudu.

• W ich składzie (oprócz detergentów rozumianych jako związki chemiczne i ich mieszaniny) znaleźć się mogą środki ścierne, utleniacze, kwasy zdolne do udrożniania rur, wybielacze, substancje zmieniające pH, enzymy, tłuszcze, stabilizatory, rozjaśniacze, konserwanty, substancje zapachowe i kolorystyczne.

• Wśród specyfików używanych do mycia czy prania najczęściej wykorzystuje się anionowe i niejonowe środki powierzchniowo czynne. Kompozycja tych produktów bywa wzbogacana o enzymy i fosforany. Są one stosunkowo bezpieczne w codziennym użytkowaniu i nie niszczą skóry rąk. Najbardziej skutecznymi i jednocześnie najcenniejszymi detergentami są alkilosiarczany, które osiągają wysoką skuteczność piorącą nawet w twardej i zimnej wodzie. Najpowszechniejszymi detergentami stosowanymi w środkach piorących są z kolei alkiloarylosulfoniany.

bezpieczeństwo i środowisko

• Niestety wszystkie detergenty stanowią grupę specyfików zagrażających ludzkiemu zdrowiu i środowisku naturalnemu. Największe niebezpieczeństwo stanowią środki do udrożniania rur, a po nich odplamiacze i wybielacze oraz wszystkie środki zawierające substancje żrące i drażniące, na przykład wodorotlenek sodu, nadtlenek wodoru, węglan sodu czy podchloryn sodu.

• Produkty tego typu muszą być odpowiednio oznakowane, jeśli zawierają substancje niebezpieczne. W domu należy obchodzić się z nimi ostrożnie, ponieważ mogą spowodować zatrucie. Ponadto detergenty zagrażają środowisku, głównie dlatego, że niełatwo ulegają rozkładowi, a odprowadzane do ścieków utrudniają proces samooczyszczania się wód, co w konsekwencji prowadzi do wyniszczania ekosystemów wodnych i ogranicza dostęp do wody pitnej.

Dziękuję za uwagę :)