Material: GERADE RICHTIG WASCHEN Moderne Waschmaschinen und Waschmittel erleichtern den Reinigungsprozess unserer Wäsche. In der vorliegenden Unterrichtseinheit erfahren SchülerInnen mehr über die chemischen und physikalischen Komponenten des Waschganges. Overheadfolie 1: (1 Seite): Der Waschkreis Arbeitsblatt 1: (2 Seiten): Von der Seife zum Kompaktwaschmittel - Die Geschichte der Waschmittel Overheadfolie 2: (1 Seite): Die Grenzflächenaktivität Overheadfolie 3: (1 Seite): Ein Tensid und seine Wirkung Overheadfolie 4: (1 Seite): Die waschaktive Leistung der Tenside Arbeitsblatt 2: (2 Seiten): Experimente mit Spülmitteln Overheadfolie 5: (1 Seite): 4 Arten von Tensiden Arbeitsblatt 3: (3 Seiten): Tensid-Test Arbeitsblatt 4: (1 Seite): Waschmittel-Inhaltsstoffe Overheadfolie 6: (1 Seite): Ionen-Austauscher Overheadfolie 7: (1 Seite): Optische Aufheller Overheadfolie 8: (1 Seite): Enzyme lehrerinformation Arbeitsblatt 5: (1 Seite): Rätsel: Weg mit dem T-Shirt-Fleck! US-1 2003 forum hausgeräte & haushalt aktiv
Arbeitsblatt 6: (1 Seite): Voll oder spezial? Fest oder flüssig? Arbeitsblatt 7: (2 Seiten): Welches wäscht wie? Arbeitsblatt 8: Lernziele (1 Seite): Optimal waschen mit der Waschmaschine - Einfluss der Wasserhärte und der Temperatur in der Waschmaschine - Inhaltsstoffe von Waschmitteln und ihre Wirkungsweise - Optimales Waschen mit der Waschmaschine - Wirkungsweise von waschaktiven Substanzen Overheadfolie 1: Der Waschkreis: Auf das richtige Verhältnis kommt es an! Waschkreise für 90 Grad und 60 Grad Celsius Wäsche werden miteinander verglichen. Ergebnis: Folgendes ist erkennbar: Beide Wäschen werden in Trommelwaschmaschinen gewaschen. Die mechanische Arbeit ist ungefähr gleich. Da die 60 -Celsius-Wäsche aber bei niedrigerer Temperatur gewaschen wird, ändern sich auch die anderen Faktoren. Der Faktor Zeit wird kürzer, da es weniger lange dauert, Waschwasser auf 60 Grad Celsius zu erhitzen als auf 90 Grad Celsius. Das ist deshalb möglich, weil heutige Waschmittel ein besseres Waschergebnis erzielen. Arbeitsblatt 1: Von der Seife zum Kompaktwaschmittel Die richtigen Antworten sind: 1B, 2B, 3C, 4A, 5C, 6B, 7A, 8B, 9C Zur Geschichte des Waschmittels: Das Seifenzeitalter Als ältestes Waschmittel gilt Wasser. Schon vor 5000 Jahren wurde dessen Waschkraft durch chemische Zusätze verbessert. Die Sumerer setzten das erste chemische Produkt ein: In Mesopotamien wurde auf einer Tontafel in Keilschrift eingeritzt ein Seifenrezept gefunden (1 Liter Öl und 5 1/2 Liter Pottasche werden vermischt und erhitzt). Die Alkaliquelle der Römer war vergorener Urin. Als Kaiser Vespasian Steuern von dem ertragreichen Geschäft der Wäscher eintreiben wollte, formulierte er den bekannten Spruch: Geld stinkt nicht! ( Pecunia non olet ). Die Römer übernahmen das Seifenrezept von den Galliern, verwendeten Seife aber anfänglich als Heilmittel und Haarfestiger. lehrerinformation US-2 2003 forum hausgeräte & haushalt aktiv
Mit den Arabern kam im 7. Jh. auch das Seifenrezept nach Europa: In Spanien und Italien entstanden bedeutende Herstellungszentren. Die Seife wurde oft mit Pflanzenduftstoffen versetzt und von den Reicheren zu kosmetischen Zwecken und als Heilmittel (- viele Krankheiten waren auf den Mangel an Hygiene zurückzuführen -) verwendet. Wäschewaschen wurde erst im Zeitalter der beginnenden Industrialisierung modern, doch die Rohstoffe Talg und Holzasche wurden knapp. Erst die chemische Untersuchung der Fette (durch Chevreul) und die Erfindung der künstlichen Soda-Herstellung (durch Leblanc und Solvay) ermöglichten die industrielle Massenproduktion von Seife im 19. Jh. 1907 kam das erste Vollwaschmittel namens Persil (bestehend aus Seife, Soda, Perborat, Silikat) auf den Markt. Das Tensidzeitalter Erst 1932 gelang die Herstellung des ersten synthetischen Tensids Fettalkoholsulfat R - OSO 3 Na. Durch den Einzug der Waschmaschine in die meisten Haushalte und den damit einhergehenden gestiegenen Waschmittelverbrauch kam es zu ökologischen Problemen. Die Schaumberge in den Flüssen und Seen wurden durch das biologisch schwer abbaubare stark verzweigte Tetrapropylenbenzolsulfonat verursacht, das schließlich durch das gut biologisch abbaubare Alkylbenzolsulfonat abgelöst wurde. Der Euthrophierung der Gewässer wurde entgegengewirkt, indem statt Phosphat als Enthärter das neuartige umweltverträgliche Zeolith eingesetzt wurde. Durch den Einsatz von Enzymen und Bleichaktivatoren (z.b. TAED) konnte eine verbesserte Waschkraft schon bei niedrigen Temperaturen erzielt werden. Overheadfolie 2: Die Grenzflächenaktivität Der Begriff Tensid wird vom lateinischen Wort tendere (spannen) abgeleitet. Die Overheadfolie dient zur anschaulichen Erklärung der wichtigen Grundeigenschaft des Tensids: Durch die Herabsetzung der Grenzflächenspannung werden Schmutz und Faser besser von der Waschmittellösung benetzt. Overheadfolie 3: Waschaktive Substanzen. Ein Tensid und seine Wirkung. Darstellung des Tensidmoleküls und seiner Wirkung auf ein Fettteilchen. Overheadfolie 4: Die waschaktive Leistung der Tenside Das Schmutzablösevermögen einer Tensidlösung wird dargestellt: Schmutzteilchen und Faser werden von Tensidionen umhüllt. Der hydrophobe Teil des Tensids orientiert sich dabei in Richtung Schmutz bzw. Gewebe, der hydrophile Teil ragt in Richtung wässrige Lösung. Durch die Belegung der Grenzflächen mit Tensidionen wird der Schmutz von der Faser verdrängt. Tenside haben außerdem die Eigenschaft, Molekülverbände zu bilden: Diese werden Micellen genannt. lehrerinformation US-3 2003 forum hausgeräte & haushalt aktiv
Mit Hilfe der mechanischen Bewegung der Waschmaschine wird der Schmutz ganz vom Gewebe gelöst und in kleinere Partikel geteilt. Auf diese Weise wird mit fetthaltigem Schmutz eine Emulsion gebildet. Arbeitsblatt 2: Experimente mit Spülmitteln. Entspannt euch! Drei Experimente, die in fünf Minuten durchzuführen sind. Beobachtung: - Versuch 1 Pfefferzauber : Die Pfefferkörner sinken ab. Chemischer Vorgang: Das Spülmittel/die Tenside verringert/n die Oberflächenspannung des Wassers. - Versuch 2 Spüli-Cocktail : Mit Hilfe des Spülmittels/der Tenside können sich Fett und Wasser verbinden. Chemischer Vorgang: Es entsteht eine Emulsion. - Versuch 3 Zimt-Wunder : 1: Zimt lässt sich nicht entfernen, das heraustropfende Wasser ist klar 2: Heraustropfendes Wasser ist trüb, das Zimtpulver lässt sich teilweise entfernen. Chemischer Vorgang: Die Tenside im Spülmittel haben die Zimtteilchen erst benetzt und danach zerkleinert. So können diese teilweise durch die Filterporen gelangen. Overheadfolie 5: 4 Arten von Tensiden Für den Waschvorgang sind 4 Tensidarten von Bedeutung: 1. Anionische Tenside 2. Kationische Tenside 3. Amphotere Tenside 4. Nichtionische Tenside 1. Anionische Tenside kommen in Seifen, Syndets sowie in allen Waschmitteln vor. Seife beispielsweise besteht nur aus anionischen Tensiden. Sie wirkt gut bei hohen Temperaturen und weichem Wasser. Nachteil: Bei hartem Wasser bildet sich der typische Grauschleier. Mit der Weiterentwicklung von Seife zu Syndets sind anionische Tenside heute unabhängig von Wasserhärte und wirken bei allen Temperaturen. 2. Kationische Tenside werden in Weichspülern verwendet, um die Fasern weich und antistatisch zu machen. 3. Amphotere Tenside wie z.b. Alkylbetaine sind gut hautverträglich. Als Spezialisten werden sie in einigen Spezialwaschmitteln eingesetzt. lehrerinformation US-4 2003 forum hausgeräte & haushalt aktiv
4. Nichtionische Tenside wie z.b. Alkylpolyglykolether (Fettalkoholoxethylate) wirken gut bei niedrigen Temperaturen und sind zur Reinigung synthetischer Stoffe geeignet. In den modernen Waschmitteln werden unterschiedliche Tensidarten eingesetzt, um ein möglichst breites Wirksamkeitsspektrum zu erreichen. Ein Teil der Tenside wird auf Basis nachwachsender Rohstoffe hergestellt, z.b. aus Kokos- oder Palmöl, Mais oder Zucker. Arbeitsblatt 3: Tensid-Test Die Lösungen: Anionische Tenside Waschaktiver Molekülteil ist elektrisch negativ geladen bei allen Temperaturen Ausnahme: Seife Kationische Tenside Waschaktiver Molekülteil ist elektrisch positiv geladen In Weichspülern Nichtionische Tenside Waschaktiver Molekülteil ist elektrisch ungeladen Bei niedrigen Temperaturen und für synthetische Materialien Amphotere Tenside Nehmen je nach ph- Wert eine positive oder negative Ladung an oder sind elektrisch neutral In einigen Spezialwaschmitteln Flüssige Vollwaschmittel enthalten mehr Tenside und sind wirksamer. Bei Kompaktwaschmitteln werden Füllstoffe weggelassen. Diese sind damit weniger belastend für die Umwelt. Arbeitsblatt 4: Waschmittel-Inhaltsstoffe. Jede Menge Helfer. Darstellung von Waschmittel-Inhaltsstoffen Overheadfolie 6: Ionen-Austauscher Früher wurde Natriumphosphat Na 5 P 3 O 10 verwendet. Heute ist Zeolith lehrerinformation US-5 2003 forum hausgeräte & haushalt aktiv
ein wichtiger Phosphatersatzstoff. Die Abbildung zeigt Zeolith 4A mit der Formel xna 2 O.Al 2 O 3 ysio 2.zH 2 O. Der Zeolith-Kristall wirkt als Ionenaustauscher: Ca- und Mg-Ionen Ca 2+ -Ionen werden gegen Na + -Ionen ausgetauscht. Um eine zusätzliche Komplexierung zu erzielen, werden in Waschmitteln Polymere als sogenannte Cobuilder hinzugefügt. Die Polymere nehmen Ca- und Mg-Ionen auf, transportieren sie durch die Waschflotte und geben sie an den Ionenaustauscher Zeolith ab. Na-Ionen Overheadfolie 7: Optische Aufheller Die Grafik verdeutlicht, wie die fluoreszierenden Stoffe in Vollwaschmitteln die unsichtbaren UV-Anteile des Lichts in sichtbares Licht umwandeln. Overheadfolie 8: Enzyme Enzyme wirken bei niedrigen Temperaturen - ihr effektiver Einsatz kann deshalb helfen, die Waschtemperatur und somit den Energieverbrauch niedrig zu halten. Bilder 1 und 2: Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen eines neuen Baumwolltextils nach 25maligem Waschen bei 40 C ohne Cellulase und mit 0,5% Cellulase. Arbeitsblatt 5: Rätsel: Weg mit dem T-Shirt-Fleck! Methode: Als Wiederholung dient ein Rätsel, bei dem die SchülerInnen sich erinnern sollen, welche Aufgabe einzelne Waschmittelinhaltsstoffe haben und welche Art von Flecken sie bekämpfen. Lösung: T-Shirt 1: BLEICHMITTEL T-Shirt 2: ENZYME T-Shirt 3: OPTISCHER AUFHELLER T-Shirt 4: DUFTSTOFFE T-Shirt 5: TENSIDE T-Shirt 6: WASSERENTHÄRTER Das Lösungswort heißt: WÄRME lehrerinformation US-6 2003 forum hausgeräte & haushalt aktiv
Arbeitsblatt 6: Voll oder spezial? Fest oder flüssig? Die Beschreibung der Waschmittel kann als Hilfe für Arbeitsblatt 7 oder als Ausgangspunkt für eigene Nachforschungen verwendet werden. Arbeitsblatt 7: Welches wäscht wie? Die SchülerInnen erarbeiten bzw. wiederholen wichtige Informationen rund um das Thema Waschmittel: von der Einteilung der unterschiedlichen Waschmitteltypen, über den Vergleich pulverförmiger und flüssiger Vollwaschmittel bis hin zu den Inhaltsstoffen unterschiedlicher Waschmittel und die richtige Dosierung. Lösung: Vollwaschmittel sind: pulverförmige Waschmittel, flüssige Waschmittel, Kompaktwaschmittel Spezialwaschmittel sind: Colorwaschmittel, Feinwaschmittel (flüssig), Wollwaschmittel, Handwaschmittel, Gardinenwaschmittel Die Tabelle der unterschiedlichen Waschmittel kann auch zur Ergebnissicherung eigener Nachforschungen der SchülerInnen verwendet werden. Pulverförmige Vollwaschmittel Flüssige Vollwaschmittel Kompaktwaschmittel Anionische Tenside Nichtionische Tenside Kationische Tenside Enthärter Bleichmittel Enzyme Optische Aufheller x x x x x x x x x x x x x x x x x Colorwaschmittel x x x x x Feinwaschmittel x x x Wollwachmittel x x x Weichspüler x lehrerinformation Kompaktwaschmittel werden in Abhängigkeit der Wasserhärte dosiert - der Verschmutzungsgrad ist der Ausschlag gebende Gradmesser. Bei einer Menge von 4-5 kg Trockenwäsche (normaler Verschmutzung) sind rund 75 g Waschpulver notwendig. 1980 waren - im Vergleich dazu - noch 245 g Vollwaschmittel notwendig. Tipp: Geben Sie Ihren SchülerInnen die Aufgabe, die Dosierungsanleitung ihres Waschmittels zu Hause zu notieren. Die unterschiedlichen Angaben können dann in der Klasse verglichen und diskutiert werden. Arbeitsblatt 8: Alles klar? Optimal waschen mit der Waschmaschine Auflösung des Lückentextes: Folgende Worte sind in dieser Reihenfolge in die Textlücken einzusetzen: Spartaste, Pflegehinweise, Wäschereinigung, weiches, harten, Wasserhärte, Teststäbchen. US-7 2003 forum hausgeräte & haushalt aktiv
Zusätzliche Info: Der Waschprozess wird von vier Einflussfaktoren gesteuert: Einfluss Wasserhärte: Bekanntlich eignet sich weiches Wasser besonders gut zum Waschen. Meistens ist das Wasser, das in unsere Waschmaschinen fließt, aber zu hart für einen optimalen Wascherfolg. Es hat sich auf seinem Weg durch geologische Horizonte in Gesteinsschichten mit Magnesium-, Calciumionen angereichert und ist so zu hartem Wasser geworden. Treffen diese Ionen nun auf Seife, die ein Natriumsalz von Fettsäuren ist, bilden sie sogenannte Kalk- und Magnesiumseifen, die graue Flekken auf der Wäsche verursachen und auch Teile der Waschmaschine beschädigen können. (Verkalkung) Je härter eine Wasserprobe ist, desto mehr Kalkseife bildet sich und umso mehr Waschmittel muss hinzugefügt werden, bis das Wasser endlich schäumt! Um die Härte des Wassers zu senken und die Waschkraft zu verbessern, sind in Waschmitteln sogenannte Wasserenthärter enthalten. Die Wasserhärte ist abhängig von den Regionen, aus denen das Wasser entnommen wird. (Die Wasserhärte ist in Regionen mit Kalkgebirgen meist höher als in Tieflandregionen.) Man kann die Wasserhärte des eigenen Wassers beim örtlichen Wasserwerk erfragen oder mit Teststäbchen selbst bestimmen. Wasserhärte wird in Grad dh ( deutsche Härte ) angegeben, manche Hersteller verwenden auch mmol/l. Folgende Härtebereiche des Wassers unterscheidet man: Wasserart Härte in dh Weich bis mäßig hart 0 bis 10 Ziemlich hart 10 bis 16 Hart über 16 Einfluss Waschaktive Substanzen : Waschaktive Substanzen (anionische und nichtionische Tenside) entfernen Schmutz und Flecken aus der Wäsche. Sie sind grenzflächenaktive Stoffe. Sie setzen die Oberflächenspannung des Wassers herab. Diese Eigenschaft wird in den Versuchen des Arbeitsblattes 2 demonstriert. Je weniger Oberflächenspannung das Wasser hat, desto leichter kann es das Textilgewebe durchdringen. Jedes Tensidmolekül besteht aus zwei Teilen, die unterschiedlich auf das Wasser reagieren: einem wasserfreundlichen, hydrophilen Kopf und einem wasserfeindlichen, hydrophoben Schwanz. (Siehe Abbildung Tensidmolekül auf der Overheadfolie 2.) Wenn das Textilgewebe benetzt ist, strebt der wasserfeindliche Molekülschwanz des Tensids vom Wasser weg und tritt mit dem lehrerinformation US-8 2003 forum hausgeräte & haushalt aktiv
unpolaren Schmutz in Wechselwirkung. Der Schmutz wird in kleine Bruchstücke zerlegt, vom Tensidmolekül eingehüllt und so aus dem Textilgewebe gezogen. Einfluss Wasch-Arbeit (Waschmaschine: Mechanik, Temperatur): In jedem Waschvorgang wird die Wäsche durch die Bewegung der Trommel mit Waschlauge durchflutet. Das Füllverhältnis bezeichnet das Verhältnis der Wäschemenge zum Trommelvolumen. Als Faustregel gilt: Zwischen Trommelwand und Wäsche soll eine aufgestellte Handbreite frei sein, um die optimale Bewegung der Trommel zu gewährleisten. Das Flottenverhältnis gibt das Verhältnis der Wäschemenge zum Wasservolumen an. Die modernen Waschmaschinen haben heutzutage einen verringerten Wasserverbrauch (einst: 160 bis 200 Liter, heute: 40 bis 50 Liter pro Waschgang), und auch der Energieverbrauch wurde dadurch gesenkt, weil weniger Wasser aufgewärmt werden muss. Hinsichtlich der Temperatur kann man im Waschmaschinenprogramm zwischen 95, 60, 40 und 30 Grad Celsius wählen. Mit Hilfe moderner Waschmittel gelingt eine optimale Wäschereinigung bereits mit 60 Grad und weniger Temperatur. (Siehe dazu Overheadfolie 1.) Manche Waschmittelinhaltsstoffe wie Enzyme, die beispielsweise zum Entfernen von eiweißhältigen Substanzen wie Blut eingesetzt werden, sind nur bis zu einer Temperatur von 60 Grad aktiv. lehrerinformation US-9 2003 forum hausgeräte & haushalt aktiv
DER WASCHKREIS Auf das richtige Verhältnis kommt es an! Waschen bei 90 C und bei 60 C 90 C 60 C overheadfolie US-1/1 2003 forum hausgeräte
VON DER SEIFE ZUM KOMPAKTWASCHMITTEL - DIE GESCHICHTE DER WASCHMITTEL 1. Auf einer alten Tontafel der Sumerer ist in Keilschrift das erste Seifenrezept beschrieben. Die Tafel stammt aus dem Jahr 2500 vor Christus. Das Seifenrezept lautet: Man vermische und koche: A r Wasser und Salz B r Fett und Holzasche C r Sand und Blütenblätter 2. Auch die Ägypter stellten Seife her. Sie vermengten und erhitzten Fett und eine in ihrem Raum natürlich vorkommende alkalische Substanz, nämlich A r Erde B r Soda C r Mineralwasser 3. Die Römer lernten Seife von den Germanen kennen. Diese benützten die Seife aber nicht zum Reinigen, sondern zum A r Pflanzen düngen B r Lebensmittel konservieren C r Haare stylen 4. Die Römer selbst benützten einen anderen Wirkstoff zur Reinigung ihrer Kleidung, der nicht besonders gut roch, nämlich: A r vergorenen Urin B r alten Essig C r verfaultes Gemüse 5. Die Araber brachten die Kunst des Seifensiedens nach Europa. Im Mittelalter wurde Seife zu einem wertvollen Handelsprodukt, das sich aber nur sehr reiche Leute leisten konnten. Besonders in den Mittelmeerländern (z.b. in den Städten Venedig, Genua, Alicante, Sevilla) blühte das Handwerk der Seifensieder auf, da es dort einen wertvollen Rohstoff für die Seifenherstellung gab, nämlich: A r Zitronensaft B r Meerwasser C r Olivenöl arbeitsblatt US-1/1 2003 haushalt aktiv
6. In den gewerblichen Wäschereien am Rande der Städte wurde die Wäsche hauptsächlich mechanisch behandelt und zum Bleichen auf die Wiese gelegt. Auch in den ersten Waschküchen der bürgerlichen Haushalte gab es noch keine chemischen Mittel zur Erleichterung der mühsamen Arbeit des Schrubbens, Kochens, Rührens, Wringens und Rasenbleichens. Die Seifenherstellung war aufwändig und teuer, erst Nicolas Leblanc (1742-1806) gelang es, Soda künstlich herzustellen. 1860 erfand ein belgischer Chemiker ein einfacheres und noch heute angewandtes Verfahren zur Sodaherstellung aus Natriumchlorid und Ammoniak, das nach ihm benannte A r Liebig-Verfahren B r Solvay-Verfahren C r Chevreul-Verfahren 7. Im Jahr 1907 war es dann soweit: Fritz Henkel hatte das erste Vollwaschmittel erfunden. Der Name des Waschmittels, PER-SIL, war eine Abkürzung der beiden wichtigen Inhaltsstoffe, die zusätzlich zu Seife und Soda enthalten waren. Diese Inhaltsstoffe waren ein Bleichmittel und ein Wasserenthärter und hießen A r Perborat und Silika B r Perlon und Silber C r Peridot und Silicium 8. Ab 1930 verwendete man Phosphate als Wasserenthärter. Diese hatten in bestimmten Fällen eine ungünstige Auswirkung auf die Umwelt - sie führten zu einer verstärkten Euthrophierung bei stehenden Gewässern. Daher wurden die Phosphate durch umweltfreundliche Ionenaustauscher ersetzt. Mit dem Begriff Enthropierung bezeichnet man die A r B r C r durch Abwässer verursachte Bildung von Kalkstein durch Überdüngung hervorgerufene Massenvermehrung von Algen durch Schaum erzeugte Temperaturerhöhung 9. Lange Zeit hatte die Forschung das einzige Ziel, chemische Produkte zur optimalen Waschleistung, Wäschebleiche und Wäschepflege zu finden. Heute ist auch die ökologische Komponente ausschlaggebend: Die Wirkstoffe in den Waschmitteln müssen umweltverträglich und biologisch abbaubar sein. Tenside sind gemäß OECD- Testmethode biologisch abbaubar, wenn sie A r B r C r als Düngemittel eingesetzt werden können. sich in Verbindung mit Sauerstoff zu reinem H 2 O auflösen können. ihre oberflächenaktive und waschaktive Wirkung verlieren. arbeitsblatt US-1/2 2003 haushalt aktiv
DIE GRENZFLÄCHENAKTIVITÄT Wasserläufer Wassertropfen auf hydrophobem Gewebe vor...... und nach der Tensidzugabe overheadfolie US-2/1 2003 haushalt aktiv
WASCHAKTIVE SUBSTANZEN Ein Tensid und seine Wirkung overheadfolie US-3/1 2003 forum hausgeräte
Schmutz DIE WASCHAKTIVE LEISTUNG DER TENSIDE Waschmittel/Tenside Wasser Textilfaser Waschmittelzugabe Benetzung Ablösung des Schmutzes Micellen und Abtransport overheadfolie US-4/1 2003 haushalt aktiv
EXPERIMENTE MIT SPÜLMITTELN Entspannt euch! Was passiert mit der Oberflächenspannung? Versuch 1: Pfeffer-Zauber Material: Leitungswasser, Schüssel, Spülmittel, gemahlene Pfefferkörner Durchführung: Fülle kaltes Leitungswasser in die Schüssel und streue gemahlene Pfefferkörner in das Wasser. Durch die Oberflächenspannung schwimmen die Pfefferkörner an der Wasseroberfläche. Gib ein paar Tropfen Spülmittel dazu. Was kannst du beobachten?...... Was steckt dahinter? (chemische Erklärung)...... Versuch 2: Spüli-Cocktail Material: Leitungswasser, Öl, Becherglas, Spülmittel Durchführung: Gib etwas Öl in eine Eprouvette (ca. 2 cm) und fülle sie mit Wasser auf. Gib ein paar Tropfen Spülmittel dazu. Was kannst du beobachten?...... Was steckt dahinter? (chemische Erklärung)...... arbeitsblatt US-2/1 2003 forum hausgeräte
Versuch 3: Zimt-Wunder Material: Leitungswasser, Schüssel, Glas, Kaffeefilterpapier (ohne Aromaporen), Spülmittel, gemahlener Zimt Durchführung: 1. Gib etwas Zimtpulver in das Kaffeefilterpapier, halte den Filter über eine Schüssel oder über das Waschbecken und versuche das Zimtpulver mit Wasser aus dem Filter herauszuspülen. Was kannst du beobachten?...... 2. Versuche nun, das Zimtpulver mit einem Gemisch aus Wasser und Spülmittel aus dem Filter zu entfernen. Was kannst du beobachten?...... Was steckt dahinter? (chemische Erklärung)............ arbeitsblatt US-2/2 2003 haushalt aktiv
Anionische Tenside Kationische Tenside Amphotere Tenside Nichtionische Tenside 4 ARTEN VON TENSIDEN overheadfolie US-5/1 2003 haushalt aktiv
TENSID-TEST Beschreibe das Tensid Der Kopf ist hydroph, also wasser und fett. Der Schwanz ist hydroph, also wasser und fett. Das Tensid ist grenzflächenaktiv: Es setzt die des Wassers herab. Das Tensid schließt sich zu Molekülverbänden, den so genannten, zusammen. Früher wurden Tenside hauptsächlich aus Erdöl gewonnen, heute verwendet man auch nachwachsende Rohstoffe wie. Ergänze die Tensid-Tabelle: Tenside Ladung Anwendung Tenside Kationische Tenside Waschaktiver Molekülteil ist elektrisch geladen Waschaktiver Molekülteil ist elektrisch geladen bei Temperaturen Ausnahme: Seife in Weichspülern Nichtionische Tenside Waschaktiver Molekülteil ist elektrisch geladen bei Temperaturen und für synthetische Materialien Amphotere Tenside Nehmen je nach ph-wert eine positive oder negative Ladung an oder sind elektrisch in einigen Spezialwaschmitteln arbeitsblatt US-3/1 2003 haushalt aktiv
Wie arbeitet das Tensid? Beschreibe den Vorgang! arbeitsblatt US-3/2 2003 haushalt aktiv
arbeitsblatt US-3/3 2003 haushalt aktiv
WASCHMITTEL-INHALTSSTOFFE Jede Menge Helfer Tenside: - Senken die Oberflächenspannung und entfernen fetthaltige Flecken aus der Wäsche. Wasserenthärter: - Sogenanntes hartes Wasser enthält viele Ca2+ und Mg2+-Ionen, die Kalkflecken an der Wäsche und in der Waschmaschine verursachen können und die Waschkraft vermindern. Deshalb enthalten Waschmittel Wasserenthärter, die Ca2+-Ionen binden können und so weiches Wasser erzeugen. Wasserenthärter sind heute umweltverträglich. Früher wurden Phosphate verwendet, die teilweise zu einer Überdüngung von stehenden Gewässern geführt haben. Dadurch ist es zu einem Sauerstoffmangel im Wasser gekommen. Fische und andere Wasserlebewesen wurden dadurch geschädigt! Heute werden in Wasserenthärtern Ersatzstoffe wie Ziolith 4A eingesetzt. Bleichmittel: - Sie spalten bei hohen Waschtemperaturen atomaren Sauerstoff ab. Dieser bleicht Tee-, Wein- und Obstflecken. Bleichaktivatoren: - Sie bewirken, dass die Bleichwirkung bereits bei niedrigen Temperaturen einsetzt. Enzyme: Sie verdauen bei niedriger Temperatur Eiweiß- und Kohlehydratflecken. Optische Aufheller: Sie reflektieren das unsichtbare ultraviolette Licht (UV-Licht) als sichtbares bläulichweißes Licht und überstrahlen so den Gelbstich der Wäsche. Schaumregulatoren: - Sie verhindern, dass zu viel Schaum in der Waschmaschine entsteht. Duftstoffe: - Sie geben der Wäsche einen frischen Geruch. Füllstoffe: - Sie halten das Waschpulver rieselfähig. arbeitsblatt US-4/1 2003 forum hausgeräte
DER IONENAUSTAUSCHER ZEOLITH Ca- und Mg-Ionen Na-Ionen Natrium-Ionen Magnesium-Ionen Calcium-Ionen overheadfolie US-6/1 2003 haushalt aktiv
Faser UV OPTISCHE AUFHELLER Optischer Aufheller overheadfolie US-7/1 2003 haushalt aktiv
ENZYME Proteasen Amylasen Lipasen Cellulasen zerlegen Eiweiß bauen Stärke ab spalten Fett glätten Baumwollfasern ohne Cellulase mit Cellulase Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme eines neuen Baumwoll-Textils nach 25maligem Waschen mit einem Colorwaschmittel bei 40 C overheadfolie US-8/1 2003 haushalt aktiv
RÄTSEL Weg mit dem T-Shirt-Fleck! Entferne die Verschmutzungen, die auf den T-Shirts zu finden sind! Ordne jedem T-Shirt den Inhaltsstoff zu, der das T-Shirt reinigt. Nimm das Arbeitsblatt 2 zur Hilfe! Löse mit den richtigen Inhaltsstoffen die Rätselfrage! T-Shirt 1: (Erdbeerfleck) T-Shirt 2: (Blutfleck) T-Shirt 3: (Pommes frites-fleck) T-Shirt 4: (riecht modrig) T-Shirt 5: (gelblich statt weiß) arbeitsblatt US-5/1 2003 forum hausgeräte
VOLL ODER SPEZIAL? FEST ODER FLÜSSIG? Vollwaschmittel sind optimal geeignet für alle Textilien außer Wolle und Seide. Von 30-95 können sie ihre Waschkraft am besten entfalten. Vorwäsche und Kochwäsche sind in der Regel nicht notwendig. Pulverförmige Vollwaschmittel enthalten Füllstoffe, die für die Rieselfähigkeit des Pulvers sorgen. Die Menge der Füllstoffe konnte in den letzten Jahren wesentlich reduziert werden. Benötigte man 1996 noch 150 g Normalwaschmittel für einen Waschgang, so sind es heute nur noch etwa 109 g. Die Dosierung richtet sich nach dem Verschmutzungsgrad der Wäsche und der Wasserhärte. Flüssige Vollwaschmittel sind besonders bei 30 C bis 60 C wirksam. Sie enthalten mehr Tenside als pulverförmige Waschmittel und können deshalb auch zur Vorbehandlung von hartnäckigen Flecken direkt auf die Kleidung aufgetragen werden. Kompaktwaschmittel enthalten auf Grund optimierter Herstellungsverfahren kaum noch Füllstoffe. Die Dosierung richtet sich nach der Wasserhärte, vor allem jedoch nach der Verschmutzung. Pro Waschgang werden in der Regel 75 g Waschpulver benötigt. Color- oder Buntwaschmittel wurden speziell für bunte Textilien entwickelt. Es gibt sie in fester oder flüssiger Form als Kompaktwaschmittel. Sie enthalten keine Bleichmittel und keine optischen Aufheller. Sie reinigen Buntwäsche bei allen geeigneten Temperaturen sehr gut und schonen dabei Farben und Gewebe. Grund dafür sind spezielle Vergrauungs- und Farbwirkstoffe. Fein- und Spezialwaschmittel reinigen und pflegen empfindliche Textilien wie z.b. Wolle, Seide und Gardinen. Sie enthalten keine Aufheller und Bleichmittel. Auf Grund der speziell abgestimmten Inhaltsstoffe reinigen sie schonend und wirken optimal bei niedrigen Temperaturen. Wollwaschmittel sind ähnlich zusammengesetzt wie Feinwaschmittel, enthalten aber keine Enzyme, da diese die eiweißhältige Wolle angreifen würden. Sie bilden mehr Schaum, der die mechanische Wirkung der Waschmaschine dämpft und auch auf diese Weise die Kleidung schont. Handwaschmittel für die Zwischendurch-Wäsche enthalten viele Tenside und sind aufgrund der starken Schaumbildung für die Waschmaschine ungeeignet. arbeitsblatt US-6/1 2003 haushalt aktiv
WELCHES WÄSCHT WIE? Wie lassen sich die unterschiedlichen Waschmitteltypen einteilen? Setze ein: Gardinenwaschmittel, flüssige Waschmittel, Wollwaschmittel, Colorwaschmittel (fest oder flüssig), pulverförmige Waschmittel, Feinwaschmittel, Handwaschmittel, Kompaktwaschmittel. Vollwaschmittel Spezialwaschmittel Vergleiche pulverförmige und flüssige Vollwaschmittel: Pulverförmig Flüssig Aniontenside 7-20% 5-15% Seife, Entschäumer 0-3% 10-25% Niotenside 2-6% 15-30% Gerüststoffe (Zeolith, Polycarboxylate, Alkalien) 20-55% 0-10% Bleichmittel 10-25% 0% Enzyme 0,3-2,0% 0-2% Parfüm 0,1-0,5% 0,3-0,8% Lösungsvermittler (Alkohole) 0% 10-15% Wasser 5-10% 35-45% Füllstoffe 0-20% 0% Was wird auch bei pulverförmigen Kompaktwaschmitteln weggelassen? arbeitsblatt US-7/1 2003 haushalt aktiv
Welche Inhaltsstoffe sind in den unterschiedlichen Waschmitteln enthalten? Ergänze die Tabelle! Anionische Tenside Nichtionische Tenside Kationische Tenside Enthärter Bleichmittel Enzyme Optische Aufheller Pulverförmige Vollwaschmittel Flüssige Vollwaschmittel Colorwaschmittel Feinwaschmittel Wollwaschmittel Weichspüler Auf die richtige Dosierung kommt es an! Beschreibe Wäsche, die leicht verschmutzt, normal verschmutzt, stark verschmutzt ist leicht verschmutzt normal verschmutzt stark verschmutzt arbeitsblatt US-7/2 2003 haushalt aktiv
ALLES KLAR? Optimal waschen mit der Waschmaschine Setze folgende Wörter in der richtigen Reihenfolge in den Lückentext ein! Teststäbchen, Weiches, Spartaste, harten, Pflegehinweise, Wäschereinigung, Wasserhärte Viele moderne Waschmaschinen haben eine... Du solltest sie verwenden, wenn du die Waschmaschine nur halb befüllst. Mit ihrer Hilfe kannst du Wasser sparen! Kontrolliere die..., die auf der Innenseite von Kleidungsstücken angebracht sind, bevor du die Wäsche in die Waschmaschine gibst. So vermeidest du Waschfehler! Im Waschmaschinenprogramm kann man zwischen 95, 60, 40 und 30 Grad Celsius wählen. Mit Hilfe moderner Waschmittel gelingt eine optimale... bereits bei 60 Grad und weniger Temperatur. Wenn du geringere Waschtemperaturen wählst, sparst du Strom, der zum Aufheizen der Trommel notwendig ist, und auch Zeit, die dieser Vorgang benötigt.... Wasser eignet sich besonders gut zum Waschen. Meistens ist das Wasser, das in unsere Waschmaschinen fließt, aber zu hart für einen optimalen Wascherfolg. Das Wasser hat sich auf seinem Weg durch die geologischen Schichten der Gesteine mit Magnesium und Calciumionen angereichert und ist so zu einem... Wasser geworden. Dieses harte Wasser kann die Waschmaschine schädigen und die Waschwirkung des Waschmittels herabsetzen. Deshalb werden dem Waschmittel sogenannte Wasserenthärter zugesetzt. Die... ist davon abhängig, aus welchem Untergrund das Wasser kommt, und ist somit von Ort zu Ort unterschiedlich. Man kann die Wasserhärte beim örtlichen Wasserwerk erfragen oder mit Hilfe von... selbst herausfinden. arbeitsblatt US-8/1 2003 forum hausgeräte