PDF《科别：化学科》

科别:化学科 组别:国小组 作品名称:老祖母的清洁秘方失灵了吗? 关键词:肥皂、洗净力、茶仔油渣 编号:080214 学校名称: 台北市立师附设实验国民小学 作者姓名: 苏晏、李昕 指导老师: 黄凤琴 摘要 本实验的研究动机在於看到阿嬷常用一些我们现在已很少用的材料 洗东西,引起我们的好奇.

老祖母的清洁秘方失灵了吗? 在实验初除了L集许多资料外,也向一些人询问以前常用的清洁衣物 或物品的方法,一步步求证,每一个实验均与上一个实验的结果相关,慢 慢找出答案.本次研究目的主要是用不同的原料做肥皂,然后找出最具清 洁力的肥皂.本组在台北市评审老师建议下增加后续实验-用回锅油做皂 基清洁力测试,看是否更具清洁力并具环保价值. 历经三个月的实验,本组实验得到结论如下:

(一)皂化过程是一种持续在变化,约需一星期至四星期才完成皂化过 程.动物油脂因含饱和脂肪,很快就成固状了,植物油脂皂化较 慢.

(二)比较椰子油、葵花油及牛油做成皂基的清洁力,椰子油清洁效果 第一.

(三)各种从前常用的自然清洁材料,如茶仔油渣粉及黄豆粉加在肥皂 中可明显的增加清洁力.

(四)茶仔油渣添加椰子油皂基所做出的肥皂,即使与现在化学清洁剂 相比也是最佳的.

(五)后续实验发现,回锅油皂的清洁效果比椰仔油皂还好,可取代椰 仔油皂,而且可做废油回收,在成本及环保上都有突破性的意义. 壹、研究动机 在很早以前,古代妇女意外发现动物油脂加上草木灰,可以用来清除 衣服上的污垢,这可能是肥皂最早的雏型,在我们阿嬷的时代,常用茶仔 油渣、绿豆粉、黄豆粉等清洗油渍,但现代人大都习惯使用「洗衣粉」 「强 效洗衣粉」 「冷洗精」等的化学清洁剂洗洁衣服,已经很少人用肥皂了! 老祖母的清洁秘方失灵了吗?这些新时代的清洁剂真的比肥皂具有 清洁效果吗?阿嬷常用的各种自然取材的清洁材料是否可与肥皂结合,让 使用更方便些吗?现在流行的精油对肥皂而言是否只是增加芳香而已,有 没有增加清洁力的作用?要如何使用才能使肥皂发挥最大效果?肥皂的

1 清洁原理是甚麽?我们可不可以用什麽方法使得既环保又便宜的肥皂,再 获得大家的爱用? 这一连串的问题希望在实验中揭晓,看看老祖母的肥皂真的不如化学 清洁剂吗? 本次实验我们要做的是环保肥皂,除了氢氧化钠之外,不添加其它化 学清洁剂,而且是以容易取得而且是天然的材料为实验,希望能找出省 钱、环保又有清洁效果的「新世代肥皂」 ,在日常生活中得以应用. 贰、研究目的

(一) 用不同的油脂做肥皂,哪一种洗得最乾净?

(二) 肥皂里放不同的精油,去污力有增强吗?

(三) 肥皂里放草灰、木炭灰、绿茶粉、绿豆粉、黄豆粉、茶仔油渣粉、面粉,去污力有增强吗?

(四) 将多种具清洁力的物质混在一起,可以更增强清洁效果吗?

(五) 肥皂或化学清洁剂浸泡在不同温度的水中,20 分钟后,比一比肥皂与 化学清洁剂的效果? 本组参加台北市中小学科学展览时,评审老师建议可以用回锅油来做 肥皂,更环保,所以增加实验如下:

(六) 用回锅油取代椰子油,并测试其清洁力? 参、研究设备器材

(一) 基本皂基器材:氢氧化钠、水、葵花油、椰子油、牛油.

(二) 作肥皂器材:不锈钢锅、瓦斯炉、打蛋器、木匙搅拌器.

(三) 皂基添加物:柠檬精油、油加利精油、茶树精油、草灰、木炭灰、绿 茶粉、绿豆粉、黄豆粉、茶仔油渣粉、面粉.

(四) 酸碱测试剂:石蕊试纸.

(五) 污痕测试品:口红、白板笔、广告颜料、水彩、酱油、蕃茄酱、葵花 油.

(六) 其他清洁剂:白兰洗衣粉、一匙灵强效洗衣精、蓝宝洗衣粉、毛宝冷 洗精.

(七) 其他:温度计、量杯、秤、刨刀、围裙、手套、口罩、护目镜、醋、

2 刀子、盆子、巧克力盒、小纸杯、布丁杯. 肆、研究过程及发现 【实验一】 :用不同的油脂做肥皂,哪一种洗得最乾净? 方法:本实验用三种不同的油脂 C 葵花油、椰子油及牛油制成三种不同 的皂基,再将制成的皂基洗洁用不同的原料污染的棉布,测验其清 洁力.

(一) 制作皂基的方法 1. 将葵花油、椰子油及牛油各取

170 公克倒入三个不同的 塑胶盆中. 2. 用另一个塑胶盆装

80 公克的水,并於水中加

75 公克的 氢氧化钠,将二者搅拌到全部溶解,此时溶液温度会上升至

80 ℃,待冷却. 3. 将步骤

2 溶液加入步骤

1 中(步骤

2 溶液须准备三 份). 4. 将步骤

3 结果置於瓦斯炉煮数秒至温度 50℃. 5. 将步骤

2 氢氧化钠溶液(冷却至 50℃)倒入,开始不断 搅拌,直到变成像美奶滋的黏稠状,倒入容器里.

3 6. 置於通风处,经数周自然乾燥,此即为皂基.

(二) 测试洗净力方法 1. 在三块同质料的白色 T-Shirt 棉布上加上污垢:口红、白板笔、 广告原料、水彩、酱油、蕃茄酱、油渍,等待

5 分钟使污垢沉 淀. 2. 在三个盆子加入 800c.c 的常温冷水,将皂基刨成丝状,一个盆

4 子加入葵花油皂基,一个加入椰子油皂基,一个加入牛油皂基 (各30 公克) ,使慢慢溶解. 3. 待步骤

1 皂丝溶解后,放入加入画上各种污垢的棉布,浸泡

20 分钟. 图5图6图7 4. 将浸泡的棉布同时取出,各在原来肥皂水中搓揉

2 分钟,搓揉 动作由同一人担任,且力气尽量一致,以使清洁效果公平,然 后用清水冲洗

10 秒(用清水冲洗时不可搓揉). 结果:如表一 洗净力实验结果列表一: 污垢 油脂 口红 白板笔 广告 原料 水彩 酱油 蕃茄酱 葵花 油渍 小计 葵花油 +

3 *

5 +

3 +*

4 ?

1 ?

1 ?

1 18 牛油+*

4 +*

4 ++

2 +*

4 ?

1 ?

1 ?

1 17 椰子油 ++

2 +*

4 +

3 ++

2 ?

1 ?

1 ?

1 14

5 分数说明:得分越少代表洗净力越强 符号说明:?完全清除(1 分) ++已清除但有一点残留(2 分) +基本上已 清除但有残留(3 分)+*清洁效果有限有明显残留(4 分) *清除效果 欠佳(5 分) **完全不可清除(6 分) 发现: 1. 洗净力实验结果椰子油清洁效果较佳,选椰子油做实验二. 2. 氢氧化钠加入水中会起化学变化冒烟发热至约 80℃,然后再慢慢 冷却. 3. 动物油,以牛油为代表,在皂化过程中因油脂为饱合脂肪,所以成 黏稠状较易且较稳定,皂化的时间也较短,第二天即已成硬块. 4. 植物油,以葵花油为代表,在皂化过程中因油脂为不饱合脂肪(说 明书上标示 91%不饱合脂肪),所以成黏稠状较困难,且时间须较 长,皂化的时间也较长,至第五天才成硬块. 5. 椰子油介於牛油与葵花油二者之间. 6. 不同油脂做成的皂基,颜色不一样,刚做成皂基时,牛油颜色较深 呈浅棕色,葵花油呈淡黄色,椰子油颜色最浅呈乳白色;

在皂化过 程中基颜色都会越来越浅,经过三星期后牛油颜色呈黄色,葵花油 呈更淡的黄色,椰子油颜色最浅呈白色. 【实验二】肥皂里放不同的精油,去污力有增强吗? 方法:

(一)皂基加入精油的方法 1. 把椰子油皂基用刨刀刨成丝状,分成三份,每份

30 公克. 2. 将刨成丝状的皂基放在不锈钢锅中,用量杯加 50c.c 的冷水. 3. 用小火将刨成丝状的皂基加热,用木匙搅拌使溶化. 4. 溶化后,倒入

2 P的精油(柠檬精油、油加利精油,茶树精油, 分别做三次),待全部溶解. 5. 将步骤

4 做完的肥皂倒入事先准备好的纸杯中,放在通风处使其 冷却成固体状.

(二)测试洗净力方法 与实验一「

(二)测试洗净力方法」相同. 结果:如表二 洗净力实验结果列表二:

6 污垢 添加物 口红 白板笔 油墨 水彩 酱油 蕃茄酱 油脂 小计 柠檬精油 ++

2 +*

4 +

3 +*

4 ?

1 ?

1 ?

1 16 油加利精油 +

3 *

5 +

3 +*

4 ?

1 ?

1 ?

1 18 茶树精油 ?

1 +

3 +

3 +

3 ?

1 ?

1 ?

1 13 不加精油 ++

2 +

3 +

3 +

3 ?

1 ?

1 ?

1 14 分数说明:得分越少代表洗净力越强 符号说明:?完全清除(1 分) ++已清除但有一点残留(2 分) +基本上已清 除但有残留(3 分)+*清洁效果有限有明显残留(4 分) *清除效果欠 佳(5 分) **完全不可清除(6 分) 发现: 1. 皂基里加入精油,可增加的清洁效果不明显,虽然茶树精油略可 增加清洁力,但也很有限,因精油成本较高、本地取材不易而且 不符合环保考量,故仍选择不加精油的椰子油皂基作实验三. 2. 皂基里加入精油可增加芳香度,不但立即可释放芬芳的气味,冷 却后香味一直持续,是很好的芳香剂. 3. 在实验一油脂加氢氧化钠加水后,再加热过程中搅拌成粘稠状是 如美奶滋般的乳黄色不透明状,但本实验的已完成皂化的皂基加 水再加热后,是呈现完全透明的清水状. 4. 实验一的成固状成硬块约需至少一星期,但本实验冷却后只须数 十分钟就成固态块状. 【实验三】肥皂里放草灰、木炭灰、绿茶粉、绿豆粉、黄豆粉、茶仔 油渣粉、面粉,去污力有增强吗? 方法:

(一)加入草灰、木炭灰、绿茶粉、绿豆粉、黄豆粉、茶仔油渣粉、面粉的 方法 1. 准备好绿茶粉、绿豆粉、黄豆粉、茶仔油渣粉及面粉. 2. 将枯乾的稻草,放入烤箱使其变乾至完全无水份,然后用手搓 揉至成粉末状. 3. 向卖炭烧烤的老板要到烧完的炭灰烬. 4. 把椰子油皂基用刨刀刨成丝状,分成七份,每份

30 公克.

7 5. 将刨成丝状的皂基放在不锈钢锅中,用量杯加 50c.c 的常温冷 水. 6. 用小火将刨成丝状的皂基加热,用木匙搅拌使溶化. 7. 待溶化后倒入

10 公克的粉状添加物,每次一种,重覆作七次(草灰、木炭灰、绿茶粉、绿豆粉、黄豆粉、茶仔油渣粉、面粉), 搅拌溶入椰子油皂基中. 8. 将步骤

7 做完的肥皂倒入事先准备好的纸杯中,放在通风处使 其冷却成固体状.

(二)测试洗净力方法 与实验一「

(二)测试洗净力方法」相同. 结果:如表三 洗净力实验结果列表三: 黄豆粉 面粉 绿茶粉 绿豆粉 茶仔油渣

8 污垢 添加物 口红 白板笔 油墨 水彩 酱油 蕃茄酱 油脂 小计 椰子油皂基 +草灰 ++

2 *

5 ++

2 ++

2 ?

1 ++

1 ?

1 13 椰子油皂基 +木炭灰 ?

1 +*

4 ?

1 ++

2 ?

1 ?

1 ?

1 11 椰子油皂基 +绿茶粉 ++

2 *

5 ?

1 ?

1 ?

1 ?

1 ?

1 12 椰子油皂基 +绿豆粉 ?

1 *

5 ?

1 ?

1 ?

1 ++

2 ?

1 12 椰子油皂基 +黄豆粉 ++

2 +*

4 ?

1 ?

1 ?

1 ?

1 ?

1 11 椰子油皂基 +茶仔油渣 粉?1+*

4 ?

1 ?

1 ?

1 ?

1 ?

1 10 椰子油皂基 +面粉 ++

2 *

5 ?

1 ++

2 ?

1 ?

1 ?

1 13 分数说明:得分越少代表洗净力越强 符号说明:?完全清除(1 分) ++已清除但有一点残留(2 分) +基本上 已清除但有残留(3 分) +*清洁效果有限有明显残留(4 分) *清 除效果欠佳(5 分) **完全不可清除(6 分) 清洁力测试结果,依清洁力效果排列: 茶仔油渣(10 分) 黄豆粉(11 分) 木炭灰(11 分) 绿茶粉(12 分)

9 绿豆粉(12 分) 面粉(13 分) 发现: 1. 在椰子油皂基中加入各种古早........