巧用地沟油自制手工皂环保肥皂的创新性研究有封面 3.docx
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巧用地沟油自制手工皂环保肥皂的创新性研究有封面3
注意：
1.本页为学生科技创新成果竞赛项目研究报告封面。
2.附研究报告中不得出现作者、教师姓名，不得出现学校名称、专利相关详情资料、专家和单位推荐证明以及以往获奖情况等。
3.如果是作品，必须附上作品外观图（手绘图或实物照片）、结构图、原理图等。
第30届广州市青少年科技创新大赛
学生科技创新成果竞赛项目研究报告封面
项目名称：
巧用地沟油，自制手工皂——环保肥皂的可行性研究
申报者学历类别：
请在确认的类别上划“√”
□小学项目
√初中项目
□高中项目
小学项目研究领域：
（请在确认的学科上划“√”，只能选择一项）
□物质科学（MS）□生命科学（LS）
□地球与空间科学（ES）□技术与设计（TD）
□行为与社会科学（SO）
中学项目所属学科：
（请在确认的学科上划“√”，只能选择一项）
□数学□物理学
√化学□微生物学
□环境科学□生物化学
□工程学□动物学
□植物学□医药与健康学
□地球与空间科学□计算机科学
□社会科学
项目申报类别：
请在确认的类别上划“√”
√个人项目□集体项目
是否已申请专利：
□是√否
是否已获得专利授权：
□是√否
是否申请专利申请资助：
□是√否
广州市青少年科技创新大赛组织委员会制
此页以下为报告正文
巧用地沟油，自制手工皂——环保肥皂的可行性研究
摘要：
台湾“强冠”事件，麦当劳使用万年油事件，地沟油重回饭桌事件......这些事件历历在目，言犹在耳，一针针刺在人们的身上，一刀刀割在人们脆弱的心上。
针对现状，本文研究从大豆胚芽中提取的生物碱来制取地沟油肥皂。
并对环保肥皂进行可行性实验探究，并以肥皂的去污能力与蓝月亮洗手液，力士香皂，雕牌洗衣皂、立白洗洁精、洗衣粉相对比，验证环保肥皂的去污能力。
关键词：
环保肥皂；地沟油；去污能力；
1、引言
中国是个人口大国，最近有新闻说中国人每年要吃点300万吨地沟油。
地沟油的存在的最主要原因就是利益，地沟油为什么屡禁不止?
那肯定是和提炼地沟油的暴利有关。
从餐饮业的餐厨垃圾中提炼1吨地沟油,成本只需要300元左右。
从事这种“职业”人掏一桶地沟油就能净挣70～80元。
如果每天掏4桶,回收提炼之后,仅按食用油市场价格的一半出售,每月就能赚1万多元。
于是，一些不法商贩在巨额利益的驱动和诱惑下，不顾人民群众生命安全私自生产加工“地沟油”并作为食用油低价销售，更有甚者，干脆直接掏挖地下排污管道里的混合垃圾油来加工和提炼食用油。
但若地沟油吸入人体，将会有什么害处呢？
地沟油中有很多具有毒性的物质，砷就是其中之一，如果食用达到一定量时，就会出现头痛头晕乏力等，更多的是严重影响消化道疾病导致消化系统紊乱，还会引起腹泻、强烈腹痛。
更甚者会大大增加人类患癌症的几率。
据实验测定，“地沟油”的酸败指标远远超出国家规定，长期摄入，人们将出现体重减轻和发育障碍，并伴有肝、心和肾肿大以及脂肪肝等病变。
地沟油的危害令人触目惊心，要从根本上杜绝地沟油，除了监管部门要加大检验地沟油的力度，更要让地沟油有其出路。
结合地沟油具有油脂的性质，利用氢氧化钠与地沟油进行皂化反应，制作集造价成本低、去污效果好、操作简单快捷、对皮肤伤害少的环保型地沟油肥皂，为地沟油找到出路，从根本上解决地沟油问题。
2、实验原理与方法
2.1实验原理：
2.1.1油脂与氢氧化钠溶液共热：
（C17H35COO）3C3H5+3NaOH
3C17H35COONa+C3H5（OH）3
油脂是甘油三酯，在氢氧化钠的催化作用下，发生水解反应，生成游离脂肪酸和甘油，但是在碱性环境下，游离出来的脂肪酸会和氢氧化钠发生酸碱中和反应生成脂肪酸钠，所以水解产物是脂肪酸钠和甘油。
2.1.2地沟油的定义
地沟油，泛指在生活中存在的各类劣质油，如回收的食用油、反复使用的炸油等。
地沟油可分为三类：
一是狭义的地沟油，即将下水道中的油腻漂浮物或者将宾馆、酒楼的剩饭、剩菜（通称泔水）经过简单加工、提炼出的油；二是劣质猪肉、猪内脏、猪皮加工以及提炼后产出的油；三是用于油炸食品的油使用次数超过一定次数后，再被重复使用或往其中添加一些新油后重新使用的油。
地沟油中含有Pb、Cd、Hg、Sn等多种有害金属元素微生物、寄生虫等会大量繁殖多种细菌毒素、虫卵等，长期食用可能会引发癌症，对人体的危害极大。
2.1.3对照实验
进行某种实验以阐明一定因于对一个对象的影响和处理效应或其意义时，除了对实验所需研究的因子或操作处理外，其他因素都保持一致，把试验的结果进行比较地试验。
2.1.4控制变量法
在进行实验的过程中，当有多个变量影响实验结果的时候，保证其它量不变的情况下，只有一个变量来进行实验，达到确定某一变量对实验结果的影响。
2.1.5溶质的质量分数
溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。
2.2实验仪器与材料
2.2.1仪器
烧杯、铁架台及附件、搅拌玻璃棒、温度计、滴管、酒精灯、定形的模具等。
2.2.2材料
氢氧化钠溶液（24%、26%、30%、33.33%、34%）、氯化钠和地沟油等。
2.3实验方法与过程
2.3.1查阅资料，了解肥皂的发明史及制作手工皂的主要原理。
2.3.2了解制作肥皂的实验原理，同时提出制作以地沟油为油脂，经过皂化反应而成的地沟油肥皂的想法，得到综合实践老师的肯定与支持。
2.3.32014年4月到长寿路附近的小食店收集多次使用的万年油。
到市场购买肥猪肉，在老师的指导下，从肥猪肉里面炸出猪油。
2.3.42014年4月从家里收集到蓝月亮洗手液，力士香皂，雕牌洗衣皂、立白洗洁精、洗衣粉等常用清洁剂。
2.3.5把收集回来的万年油和猪肉按1:
1配成5组各200ml的地沟油。
这六组分别是：
1号组：
加入27ml、24%的氢氧化钠溶液，2号组：
加入27ml、26%的氢氧化钠溶液，3号组：
加入27ml、30%的氢氧化钠溶液，4号组：
加入27ml、33.33%的氢氧化钠溶液，5号组：
加入27ml、34%的氢氧化钠溶液。
2.3.6把铁架台及其附件固定好，在铁架台上放一个石棉网，再把加入了地沟油和氢氧化钠溶液的烧杯分别放在石棉网上面。
2.4.3分别用酒精灯加热装有地沟油和氢氧化钠溶液的烧杯并用玻璃棒搅拌，同时观察现象，作必要的记录。
2.4.5搅拌加热5分钟后，出现部分粘稠，并出现沸腾的现象，移开酒精灯，继续搅拌。
2.4.6匀速搅拌10分钟后，出现一层白色颗粒，继续加热搅拌。
2.4.7继续搅拌和加热。
5分钟左右，会看到烧杯里的溶液变得像泥一样，非常的稠密，这时就说明我们的实验基本完成了。
2.4.8用玻璃棒取少量成品滴到水里，若发现液面上没有漂浮的油，证明实验已成功，若还有少量油滴需继续加热。
2.4.9把烧杯里粘稠的溶液倒在我们所喜欢的模具里。
2.4.10然后把装有我们肥皂的模具放在水里降温凝固，等过了一段时间，我们的肥皂就做成功了。
重复上述步骤，完成不同浓度的氢氧化钠对比实验。
2.4.11针对已成功的地沟油肥皂进行去污能力测试。
分别取蓝月亮洗手液，力士香皂，雕牌洗衣皂、立白洗洁精、洗衣粉与制成的地沟油肥皂进行去污能力测试，测试各种清洁剂在1分钟、2分钟、5分钟、10分钟的去污效果。
冷却定型去污效果
3.实验结果和分析：
3.1制作流程及工艺对比：
表一制作流程及工艺对比记录表
第一组数据
第二组数据
第三组数据
第四组数据
第五组数据
氢氧化钠溶液的质量分数%
24%
26%
30%
33.33%
34%
地沟油（ml）
200
200
200
200
200
PH值
7
7
7
8
9
清洁效果
所制成的肥皂基本不能定型，有一层油脂层浮在肥皂上面
第二组的肥皂比第一组的肥皂略硬一些，而且其PH值为中性，不伤皮肤，但其去污效果不太明显
第三组数据较第一、二组数据有更好的改善，其去污效果均优于前两组，但不能定型制模
第四组数据去污能力较前三组数据有更好的改善，而且能够很好地入模定型，测其PH发现肥皂显弱碱性
第五组数据去污能力较强，但入模定型效果不足，测其PH值发现，显碱性，不利于生活中使用
在5组数据中，发现不同浓度的氢氧化钠溶液对制成肥皂有较大的影响，其中第一组数据的实验结果发现，所制成的肥皂基本不能定型，有一层油脂层浮在肥皂上面，在经过盐析的操作后，发现第一组数据所制成的肥皂颜色变浅，但依然不成块状。
第二组的实验结果显示，第二组的肥皂比第一组的肥皂略硬一些，而且其PH值为中性，不伤皮肤，但其去污效果不太明显。
第三组数据较第一、二组数据有更好的改善，其去污效果均优于前两组，但不能定型制模。
第四组数据去污能力较前三组数据有更好的改善，而且能够很好地入模定型，测其PH发现肥皂显弱碱性。
第五组数据去污能力较强，但入模定型效果不足，测其PH值发现，显碱性，不利于生活中使用。
在综合考虑肥皂的PH值、去污能力、去污时间、形成定模等方面后，一致认为第四组数据较其他的更好，并选第四组数据与清水、洗洁精进行清洁去污能力对比实验。
实验效果图：
24%NaOH溶液制得26%NaOH溶液制得
30%NaOH溶液制得34%NaOH溶液制得
3.2清洁去污对比实验是：
以第四组数据所制成的肥皂与清水、洗洁精的去污效果和去污时间进行对比，从而验证所制得的肥皂去污能力较其他的清洁剂更好。
表二常用清洁剂与效果一览表
清洁剂名称
作用与用途
去污能力
蓝月亮洗手液
去除手上的油污和细菌，有润肤乳的效果。
一般
力士香皂
用于洗澡，去除皮肤上的油腻和汗水，有淡淡的香气。
较强
雕牌洗衣皂
用于去除脏衣服上的污迹，和残留在衣服上的汗斑。
较强
立白洗洁精
洁净温和，泡沫柔细，迅速分解油腻，快速去污、除菌，有效彻底清洁不残留，洗时散发淡雅果香味，洗后洁白光亮如新。
较强
洗衣粉
广泛使用于各类织物，清洁去污。
较强
为了验证所制肥皂的去污能力，以学校实验室里肮脏的桌面为目标，对比各清洁剂的效果。
表三各清洁剂去污效果观察表
组别
清洁前桌面的污迹情况
各组桌面加入清洁剂后反应
一分钟后
二分钟后
三分钟后
五分钟后
十分钟后
一
蓝月亮
洗手液
化学实验室的桌面上有大量的灰尘，实验过程中遗留下来的污迹和学生在桌面的乱涂乱画，其中有铅笔和圆珠笔的痕迹。
有大量泡沫产生，污迹没有减少
二
力士香皂
有泡沫产生，污迹有部分褪色，但不明显
三
雕牌
洗衣皂
四
立白洗洁精
五
洗衣粉
六
地沟油肥皂
在学校的实验室，我们连续擦拭了十多张有污渍的桌子，清洁的效果都是非常的好，能够很有效的去除污渍。
实验的结果表明我们所制造的肥皂的去污能力比洗洁精还要好，去污的速度快。
可能是因为我们是利用了肥皂的皂化反应，加上是用热制法，所以效果会比洗洁精好很多。
4.存在的问题与改进设想：
存在的问题：
最后制造完成的肥皂味道有比较浓的油味和表面凹凸不平。
改进的设想：
在肥皂的制作过程中加入少量的香水覆盖原来的油味。
对于表面的凹凸不平我们可以在制作完成后用刀把肥皂的表面切割成平滑的。
5.延伸设想：
目前，要清除地沟油是不可能的，但是我们可以把它们变废为宝。
地沟油被人类吃入后对人类的危害十分的严重，但是我们却可以改变这种情况，因为我们所制作的肥皂是利用地沟油，我们可以把我们所发明的肥皂推广到市场，大量生产利用地沟油制造的环保肥皂，这样就可以减少地沟油出现在我们的餐桌上的机会，同时达到了变废为宝的目的。
6.总结
我们所做的肥皂，它的去污能力很强，对于油污，一般擦一下就干净了。
并且我们的肥皂制作成本很低，只要用氢氧化钠和油脂，使它们发生皂化反应，从而制成我们所需要的肥皂。
但是没有经过处理的刚制作出的肥皂有较浓的油味，因此我们在制成的肥皂中加入了少量的香水和色素，达到改变它发出的气味和外观的目的，以便我们更好地利用它，帮助我们的日常生活。
7、参考文献
8、感谢
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