洗衣液濃度對清洗墨漬有何影響

本期點評專家

黃新階" 正高級教師，特級教師，全國優(yōu)秀教師，中國化學會2017年度基礎(chǔ)化學獎獲得者，湖北省首批十大名師，教育部第三批國培計劃專家?guī)鞂＜遥啾谑小笆虚L杯”青少年科技創(chuàng)新大賽評審專家。

洗衣服時，被墨水污染的地方難以清洗干凈。以傳統(tǒng)浸泡再清洗的方式處理，往往會使墨漬浸染的范圍變大，清洗效果也不理想。

洗衣液是生活中常用的洗滌劑。如何設(shè)置洗衣液濃度，使得清洗時墨漬浸染范圍小，且最大程度地將墨漬清洗干凈呢？我決定從這個問題入手，探究洗衣液濃度對墨漬清洗效果的影響。

提出猜想：

憑借生活經(jīng)驗，我猜測：洗衣液濃度越高，墨漬浸染范圍越小，對墨漬的清洗效果越好；反之，洗衣液濃度越低，墨漬浸染范圍越大，對墨漬的清洗效果越差。

實驗探究：

1.實驗材料

墨水一瓶、小塑料杯若干、小夾子若干、白色布塊若干、洗衣液、暖風機、吸水紙等。

2.實驗步驟

染色：

用墨水浸染11塊完全相同的白色布塊，然后用吸水紙吸去多余的墨水，靜置30分鐘后用暖風機烘干。

在11塊染色布塊下面各放5塊未染色的白色布塊，用小夾子固定，構(gòu)成11個染色單元。

浸泡：

將11個染色單元以同樣的方式分別放入裝有不同體積分數(shù)（體積分數(shù)分別為0、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%）洗衣液的小塑料杯中，浸泡20分鐘。

清洗：

從小塑料杯中取出各染色單元，都用流動的水沖洗1分鐘，再用暖風機烘干。

數(shù)據(jù)處理：

用專業(yè)相機拍攝染色單元中被清洗后的各布塊，再將照片導入計算機，利用專業(yè)繪圖軟件多次取點進行RGB色譜分析。通過對比黑色和白色的RGB數(shù)值，我發(fā)現(xiàn)RGB數(shù)值越高，顏色越接近白色，即清洗效果越好。

為了研究洗衣液濃度對墨漬擴散的影響，我在每組染色單元中最下面的布塊隨機取點10次，并記錄其RGB平均值，記錄結(jié)果見表1。

為了研究洗衣液濃度對白色布塊的清洗效果，我在每組染色單元中原始染色布塊隨機取點10次，并記錄其RGB平均值，記錄結(jié)果見表2。

探究結(jié)果：

相比空白對照組，洗衣液的體積分數(shù)為100%時促進墨漬擴散，洗衣液的體積分數(shù)為10%～90%時抑制墨漬擴散，且抑制程度差異較小。

洗衣液濃度與對墨漬的清洗效果整體成正相關(guān)關(guān)系，但相關(guān)性較弱。不同的洗衣液濃度下原始染色布塊的RGB值極差較小，即洗衣液濃度對墨漬的清洗效果影響較小。

綜合對比，我發(fā)現(xiàn)洗衣液的體積分數(shù)為40%時，墨漬擴散能力較弱，且清洗效果較好。

研究價值與建議：

中國洗滌用品工業(yè)協(xié)會發(fā)布《中國洗滌用品工業(yè)“十四五”高質(zhì)量發(fā)展指導意見（2021—2025年）》明確提出要推動洗滌用品“綠色化”發(fā)展。作為中學生，我們應該從小事做起，從自身做起，杜絕濫用洗滌劑。

為了深入貫徹“推動綠色發(fā)展，促進人與自然和諧共生”的理念，我根據(jù)研究結(jié)果，從經(jīng)濟和環(huán)保角度綜合考慮，對洗衣時洗衣液濃度的選擇提出如下建議：

1.家用洗衣時設(shè)置洗衣液的體積分數(shù)為10%左右可達到良好的清洗效果；

2.商用洗衣時設(shè)置洗衣液的體積分數(shù)為40%左右可達到較好的清洗效果。

（指導老師：熊志豪" "楊莉）

[本文為重慶市教育學會第十屆（2021—2023年）基礎(chǔ)教育科研立項重點課題“基于STEAM理念的科創(chuàng)社團開發(fā)和實踐研究”（XH2021A206）階段性研究性研究成果。]

專家點評

清洗衣物是生活中再平常不過的事情。程浩珉同學從生活視角發(fā)掘“洗衣液濃度對清洗墨漬有何影響”這個具有經(jīng)濟、環(huán)保和學術(shù)價值的研究性學習課題，配制“標準墨水污漬”樣品和不同濃度的洗衣液，創(chuàng)造性運用專業(yè)繪圖軟件多次取點進行RGB色譜分析確認去污效果，得出“洗衣液濃度對墨漬的清洗效果影響較小”等結(jié)論，難能可貴。

衣物上常常有汗?jié)n、油脂和體脂分泌物、奶漬、茶漬等。洗衣通常是在洗滌用品的作用下，輔以攪拌、摩擦、加熱等物理作用力，將污垢從衣物上移除的過程。清洗衣物污漬是一個非常復雜的過程，涉及洗滌劑表面活性物質(zhì)的吸附、衣物表面的潤濕、污垢脫附、洗滌用品組分與污垢間的化學作用、污垢乳化、污垢增溶、污垢分散等多個步驟。

去污機理大致分為潤濕、吸附、增溶、機械等四種作用。去污效果與洗滌用品配方（主要成分是表面活性劑、洗滌助劑等）、洗滌條件（水的硬度、洗滌溫度、洗滌時長）、機械力、污垢類型、表面特性（花紋、材質(zhì)等）等因素密切相關(guān)。

（欄目編輯" 陽丹彥）