CC BY
289
УДК 504.4.054: 543.55.054.1
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АСПЕКТ ПРИМЕНЕНИЯ МЫЛА
Н.П. Матвейко, В.В. Садовский, Н.М. Носова
Методом инверсионной вольтамперометрии определено содержание тяжелых токсичных металлов в образцах твердого хозяйственного и туалетного мыла, а также в образцах жидкого туалетного мыла. Выявлено присутствие цинка, свинца, меди и ртути во всех изученных образцах мыла. Во всех образцах твердого хозяйственного мыла обнаружен также кадмий. Лишь в двух из восьми изученных образцах твердого туалетного мыла в незначительных количествах присутствует кадмий. В образцах всех изученных наименований жидкого туалетного мыла присутствие кадмия не установлено.
Ключевые слова: мыло, инверсионная вольтамперометрия, тяжелые металлы, содержание.
Проблема загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами занимает одно из первых мест среди ряда других экологических проблем [1,2]. Это связано с высокой токсичностью таких металлов и увеличением их поступления в водоемы и почву вследствие активной деятельности человека. Одним из источников поступления тяжелых металлов в окружающую среду могут быть мыльные растворы, образующиеся в результате применения мыла для стирки, а также в гигиенических целях -для поддержания чистоты тела человека и домашних животных.
Мыло изготовляли ещё в древних Шумере и Вавилоне (около 2800 г. до н. э.). На глиняных табличках, найденных в Месопотамии и относящихся примерно к 2200 г. до н. э., приведена технология изготовления мыла. Египетский папирус середины второго тысячелетия до нашей эры свидетельствует о том, что египтяне регулярно употребляли мыло в омовениях. Широко применяли подобные моющие средства и в Древнем Риме. [3, 4].
В 1808 году французский химик Мишель Эжен Шеврёль установил, что мыло - это натриевая соль высшей жирной (карбоновой) кислоты [3].
Непрерывный процесс мыловарения вместе с процессом гидролиза жиров водой и паром был отработан в конце 1930-х годов в Европе и США
[3, 4].
В настоящее время мыло - одно из самых распространенных средств гигиены, оно занимает значительную часть рынка моющих средств [5-7]. Исследования показали, что мылом пользуются 98 % россиян. По данным компании «Академия Сервис», в 2009 году ёмкость российского рынка мыла составила 198,5 тысяч тонн. Существенную долю на российском рынке мыла занимает импортная продукция. По объемам лидируют жидкие мыла, гели и другие средства для мытья кожи (43,5 млн.
тонн). Хозяйственного мыла поставляют в Россию 5,3 млн. тонн [7]. Очевидно, что столь значительное потребление различных видов мыла приводит к образованию большого объема сточных вод, поступающих в окружающую среду.
Согласно техническим нормативным правовым актам (ТНПА) мыла должны соответствовать показателям гигиенической безопасности, важнейшим из которых является содержание тяжелых металлов [8-11]. Содержание токсичных элементов в твердом туалетном мыле общего применения не должно превышать, мг/кг: мышьяк - 5,0; ртуть - 1,0; свинец - 5,0, а в детском мыле - мышьяк - 2,0; ртуть - 0,5; свинец - 2,0 [10]. По даннымСанПиН 1.2.681-97 РФ мышьяк, ртуть, свинец в твердом туалетном мыле вообще должны отсутствовать [11]. Содержание токсичных элементов в жидком туалетном мыле также не должно превышать (мг/кг): мышьяк - 5,0; ртуть - 1,0; свинец - 5,0 [8,10,11]. Что касается твердого хозяйственного мыла, то содержание токсичных элементов в этом виде мыла не нормируется.
Хотя содержание меди, цинка и кадмия в мылах не регламентируется, однако при их производстве используют различное сырье природного и синтетического происхождения, которое может содержать соединения этих металлов.
Учитывая изложенное выше, представляет интерес изучить содержание тяжелых металлов (7и, Сё, РЬ, Си и Щ) в различных видах мыла.
Цель работы - методом инверсионной вольтамперометрии определить содержание 7и, Сё, РЬ, Си и Щ в образцах твердого хозяйственного, твердого туалетного и жидкого туалетного мыла разных производителей.
Методика эксперимента
Все растворы для проведения исследований готовили из реактивов марки «ХЧ» на бидистилляте (дважды перегнанной дистиллированной воде).
Значения электродных потенциалов в тексте и рисунках приведены по отношению к хлорсеребряному электроду сравнения в 1М растворе хлорида калия.
В качестве объектов исследования случайным образом отобраны по восемь образцов твердого хозяйственного, твердого туалетного и жидкого туалетного мыла различных производителей, представленные в торговых организациях г. Минска. Основные сведения об изученных образцах мыла и важнейшие ингредиенты их состава, установленные по информации на упаковке мыла, приведены в табл. 1-3.
Таблица 1
Сведения об образцах твердого хозяйственного мыла
№ Сведения об образцах Основные ингредиенты мыла
образцамыла мыла
1 2 3
Хозяйственное Натриевые соли жирных
мыло, 72 %.ГОСТ кислот растительных масел,
1х 30286. Торговая сеть. продуктов переработки
Республика растительных масел, технических
Казахстан животных жиров, КаОИ, №С1 -менее 5 %
Хозяйственное Натриевые соли жирных
мыло, 65 %. ГОСТ кислот растительных масел,
2х 30266. Гомельский продуктов переработки
жировой растительных масел, технических
комбинат. животных жиров, КаОИ, КаС1 -
Республика Беларусь менее 5 %
«Хозяюшка», Натриевые соли жирных
заботливая мама, 65 кислот растительных масел,
%. Для стирки пищевых технических и животных
3х детского белья. ТУ жиров, пластификатор, ТЮ2,
БУ. Гомельский ШОИ, КаС1 - менее 5 %
жировой комбинат.
Республика Беларусь
«Блестер», для Натриевые соли жирных
стирки белого белья, кислот растительных масел,
4х 72 %. ГОСТ 30266. пищевых животных жиров, антал
Гомельский жировой П-2, оптический отбеливатель,
комбинат. Республика ТЮ2, ШОИ, КаС1
Беларусь
«Хуторское», Натриевые соли жирных
натуральное, 65 %. кислот натуральных жиров и
5х ГОСТ 28546. масел, глицерин
Иностранное частное предприятие. Несвиж. Республика Беларусь
Окончание табл. 1
1 2 3
6х «Блестер», с энзимами, для стирки и удаления пятен, 72 %. ГОСТ 30266. Гомельский жировой комбинат. Республика Беларусь Натриевые соли жирных кислот растительных масел, пищевых животных жиров, глицерин, тетраборат натрия, лимонная кислота, энзимы, антал П-2, оптический отбеливатель, ТЮ2, КаОИ, ша
7х «Helen», отбеливающее, для стирки в жесткой воде, 72 %. ГОСТ 30266. Иностранное частное предприятие. Несвиж. Республика Беларусь Натриевые соли жирных кислот натуральных жиров и масел, глицерин, ТЮ2, трилон Б, антал П-2, оптический отбеливатель
8х Хозяйственное мыло, 72 %. ГОСТ 30286. Гомельский жировой комбинат. Республика Беларусь Натриевые соли жирных кислот растительных масел, продуктов переработки растительных масел, технических животных жиров, ТЮ2, КаОИ, №С1 - менее 5 %
Таблица 2
Сведения об образцах твердого туалетного мыла
№ образца Наименование Основные компоненты мыла
мыла мыла
1 2 3
Липовый Натриевые соли жирных
1т цвет. Марка кислот пищевых животных жиров и
«Ординарное», ГОСТ 28546 растительных масел, КаС1, ТЮ2
Жасмин. Натриевые соли жирных
2т Марка кислот животных жиров и
«Ординарное». растительных масел, оливковое
ГОСТ 28546 масло, глицерин, ТЮ2
Ваш малыш. Натриевые соли жирных
3т Марка «Экстра». кислот пищевых животных жиров и
ГОСТ 28546 растительных масел, глицерин, норковый жир, КаС1, ТЮ2
Окончание табл.2
1 2 3
Земляничное. Натриевые соли жирных
4т Марка кислот пищевых животных жиров и
«Ординарное». ГОСТ 28546 растительных масел, №С1, ТЮ2
NIVEA,крем- Натриевые соли жирных
мыло кислот животных жиров и
5т кокосового масла, глицерин, КаС1,
Ка23203, метилбензоат, бензиловый спирт, органически модифицированный силикат магния
PALMOLIVE, Натриевые соли жирных
крем-мыло кислот животных жиров и
6т пальмового масла, глицерин, КаС1,
линалоол, метилпропанол, бутилфенил, органические кислоты тетранатриевая соль ЭДТА
FAX HAPPY Натриевые соли жирных
HOME, крем-мыло кислот животных жиров, пальмового и кокосового масел,
7т глицерин, КаС1, токоферил ацетат, пропилен гликоль, а-изометил ионол, этидроновая кислота тетранатриевая соль ЭДТА
CAMAY, ТУ Натриевые соли жирных
У 24.5 32509841- кислот животных жиров,
004 пальмового масла и красного пальмового масла, жирные кислоты
8т красного пальмового масла,
натриевая соль лимонной кислоты, лимонная кислота, тетранатриевая соль ЭДТА, натриевая соль диэтилентриаминпентауксусной кислоты, линалоол
Таблица 3
Сведения об образцах жидкого туалетного мыла
№ образца мыла
Наименование образца, страна производитель
Основные компоненты жидкого мыла
1
2
3
1ж
Жидкое мыло Help
«Зеленый чай».
ГОСТ Р 52345-2005. Россия
Вода, сульфоэтоксилат натрия, кокамидопропилдиметилбетаин, диэтаноламид кислот кокосового масла, КаС1, замутнитель, консервант, краситель
2ж
Крем-мыло с маслом макадамии РгеБЫшее. Украина
Вода, натрия лаурет сульфат, кокамидодиэтиланилин, КаС1, экстракт цветов плюмерии, лимонная кислота, бензиловый спирт, метилхлороизотиазолинон, гексил циннамаль, бутилфенилметилпропиональ лимонен, красители_
3ж
Крем-мыло «Олива» Би^оп Германия
Вода, натрия лаурет сульфат, кокамидопропилдиметилбетаин, №С1, глицерин, бензоат натрия, молочная кислота, олеат глицерина, кокаглюкозид, сорбат натрия, лимонная кислота, бутилфенилметилпропиональ, линалоол, цитронеллол, бензил салицилат, лауреат сульфат натрия, феноксиэтанол_
4ж
Жидкое мыло Ра1шоНуе «Черная орхидея». Турция
Вода, натрия лаурет сульфат, кокамидопропилдиметилбетаин, №С1, бензоат натрия, кокамид моноэтаноламин,
кокамидмоноэтаноламин, стирол, салицитат натрия, лимонная кислота, гликоль дистеарат, ЭДТА тетранатрия, экстракты орхидеи фаленопсис и алоэ барбаденсис, бензил салицилат, бензилсалицитат, бутилфенилметилпропиональ, гексилциннамаль, линалоол, красители_
Окончание табл.3
1 2 3
5ж Жидкое мыло аго «Ландыш». Польша Вода, натрия лаурет сульфат, КаС1, кокамидопропилдиметилбетаин, кокамид диэтиланилин, глицерин, лимонная кислота, метилхлороизотиазолинон, метилтиазолинон
6ж Жидкое мыло для рук «Клюква» Ш;гаеошрае1;. Турция. Деионизированная вода, этоксилированный лаурилсульфат натрия, КаС1, кокоамидопропилбетаин, кокамид диэтиланилин, глицерин, триэтиленгликоль, пропиленгликоль, лимонная кислота, красители
7ж Жидкое мыло для рук «Арбуз и бамбук» Ба1ап. Турция Вода, натрия лаурет сульфат, кокамидопропилдиметилбетаин, глицерин, №С1, лимонная кислота, ЭДТА тетранатрия, бензотриазолил бутилфенол сульфонат натрия, гидрогенизированное касторовое масло, экстракт гамамелиса виргинского, пантенол, экстракт горной арники, ниацинамид, тиамин, токоферол, ретинол пальмитат, ретинол ацетат, биотин, пропиленгликоль, бутиленгликоль, экстракт бамбука, красители
8ж Жидкое мыло «Семейное». Республика Беларусь. СТБ 16752006 Вода, натрия лаурет сульфат, диэтаноламид кокосового масла, перламутровый концентрат, №С1, лимонная кислота, консервант, отдушка
Из табл. 1 видно, что состав образцов хозяйственного мыла мало отличается друг от друга. Все образцы мыла содержат натриевые соли жирных кислот растительных масел, а также натриевые соли других видов жиров. Практически во всех образцах мыла присутствуют гидроксид и хлорид натрия. В пяти образцах мыла (№ 3х,4х,6х,7х,8х) содержится оксид титана (IV). В трех образцах мыла (№ 5х,6х,7х) содержится глицерин.
Следует отметить, что наибольшая численность ингредиентов наблюдается в образце мыла №6х «Блестер», содержащем энзимы, которое рекомендуется для стирки и удаления пятен, а наименьшее - в образце мыла № 5х «Хуторское», натуральное.
В образцах твердого туалетного мыла, как видно из табл. 2, перечень содержащихся компонентов больше, чем в хозяйственном мыле, причем в образцах мыла белорусского производства (№2 1т-4т) их меньше, чем в образцах мыла зарубежного производства (№ 5т-8т).
Перечень компонентов в жидком туалетном мыле наиболее разнообразен (табл. 3). Можно, однако, отметить, что наиболее значительное число компонентов характерно для образцов жидкого мыла № 3ж, 4ж, 7ж, производителями которых являются Германия, и Турция.
Анализируя данные табл. 1-3 можно, предположить, что образцы изученных в работе видов мыл могут содержать весьма разное количество тяжелых металлов.
Для подготовки проб мыла применяли двухкамерную программируемую печь марки ПДП - 18М. Поскольку основными компонентами мыла являются соли жирных кислот животных жиров и растительных масел, подготовку проб мыла проводили на основе методики подготовки проб пищевых жиров и масел, описанной в работе [12], следующим образом. Навеску образца мыла массой 0,2-0,4 г (в зависимости от вида мыла) помещали в кварцевый стакан объемом 10 см , добавляли 3,0 см 10 % спиртового раствора М^(К03)2. После растворения мыла проводили выпаривание раствора в течение 80 минут, повышая температуру от 100° до 3000С. Образовавшийся осадок обугливали при температуре 3500С в течение 30 минут. После этого пробы озоляли при температуре
4700С
в течение 30 минут. Охлажденную до комнатной температуры золу всех проб растворяли в смеси 2,0 см концентрированной азотной кислоты и 0,5 см 30 % - ного раствора пероксида водорода. Образовавшийся раствор выпаривали в течение 70 минут, повышая его температуру от 1500 до 3500С. Затем повторно проводили озоление при температуре 4700С в течение 180 минут.
33
Операции растворения золы в смеси 2,0 см азотной кислоты и 0,5 см 30 % - ного раствора пероксида водорода, выпаривания и последующего озоления при температуре 4700С повторяли до получения однородной золы белого цвета. После этого золу растворяли в 1,0 см концентрированной хлороводородной кислоты. Раствор выпаривали при температуре 1500С до получения влажного осадка. Осадок растворяли в 10 см бидистиллята и индикаторной бумагой определяли рН раствора. Если рН составляло 3 и более единиц, то проводили анализ, если рН было меньше 3, повторяли выпаривание и растворение осадка в 10 см бидистиллята.
После подготовки проб для анализа отбирали аликвоту каждой из них объемом 0,2 см , помещали в кварцевую электрохимическую ячейку,
3
добавляли фоновый электролит, доведя объем раствора до 10 см . Определение 7п, Сё, РЬ и Си выполняли на фоне водного раствора муравьиной кислоты, концентрацией 0,35 моль/дм . Фоновым электролитом при анализе проб на содержание ртути служил водный
3 3
раствор, содержащий 0,0175 моль/дм серной кислоты и 0,002 моль/дм хлорида калия.
Содержание тяжелых металлов в пробах мыла изучали методом инверсионной вольтамперометрии, применяя вольтамперометрический анализатор марки ТА-4. Индикаторным электродом при анализе мыла на содержание 7п, Сё, РЬ и Си была амальгамированная серебряная проволока. Условия проведения анализа и соетав фонового электролита определяли отдельными исследованиями. Оказалось, что электрохимическую очистку индикаторного электрода целесообразно осуществлять в течение 20 с попеременной анодной и катодной поляризацией при потенциале +100 и -1120 мВ соответственно. Накопление металлов на поверхности индикаторного электрода при потенциале -1350 мВ в течение 20-40 с (время зависит от концентрации металлов в растворе). Успокоение раствора при потенциале -1150 мВ в течение 10 с, а развертку потенциала со скоростью 80 мВ/с на фоне 0,35 М водного раствора муравьиной кислоты в интервале потенциалов от -1150 до + 100 мВ.
Ртуть определяли, применяя индикаторный электрод из модифицированного золотом сплава золота 583 пробы. Оптимальные условия анализа проб мыла на содержание Щ, как показали предварительные исследования, оказались следующие. Электрохимическая очистка индикаторного электрода при потенциале +700 мВ в течение 15 с. Накопление ртути при потенциале -650 мВ в течение 150 с. Успокоение раствора при потенциале +375 мВ в течение 20 с. Регистрация вольтамперной кривой при скорости изменения потенциала 5 мВ/с от +370 мВ до +650 мВ.
Электродом сравнения и вспомогательным электродом во всех исследованиях служил хлорсеребряный электрод в 1 М растворе хлорида калия.
Содержание 7п, Сё, РЬ, Си и Щ в образцах мыла изучали, применяя метод добавок стандартных растворов, содержащих по 2 мг/дм Сё, РЬ, Си и Б^ и 3 мг/дм3 7п. Растворы готовили на основе государственных стандартных образцов (ГСО) и бидистиллята. Расчет содержания тяжелых металлов выполняли по разности вольтамперных кривых пробы и фона, а также пробы с добавкой стандартного раствора и фона, с помощью специализированной компьютерной программы '^АЬаЬТх"
Каждую пробу на содержание 7п, Сё, РЬ, Си и Бg анализировали не менее 4 раз.
Результаты обрабатывали методом математической статистики, при этом рассчитывали относительные стандартные отклонения (Б,) и интервальные значения (±Ах) содержания 7и, Сё, РЬ, Си и Б^ в мыле с доверительной вероятностью 95 % [13].
Результаты и их обсуждение
На рис. 1 и 2 приведены примеры вольтамперных кривых, зарегистрированные при определении 7и, Сё, РЬ и Си в пробе образца хозяйственного мыла № 3х и Бg в пробе образца хозяйственного мыла № 4х соответственно.
Рис. 1. Анодные вольтамперные кривые: 1 - фонового электролита (0,35 М водный раствор муравьиной кислоты); 2 - пробы образца хозяйственного мыла №3х; 3 - пробы образца хозяйственного мыла №3х с добавкой 0,05 см3 стандартного раствора, содержащего по
2 мг/дм3Сй, РЬ, Си и 3 мг/дм31п
Из рис. 1 видно, что на вольтамперной кривой фонового электролита (кривая 1) отсутствуют максимумы тока, обусловленные анодным окислением каких-либо веществ. Это свидетельствует о чистоте фонового электролита - отсутствии в нем, прежде всего 7и, Сё, РЬ и Си.На вольтамперной кривой раствора пробы хозяйственного мыла № 3 (кривая 2) при потенциале -500 мВ имеется небольшой максимум тока окисления, связанный с анодным растворением Сё, и три достаточно хорошо выраженные максимумы тока окисления при потенциалах (мВ): -880; -340; 20, которые обусловлены анодным растворением 7и, РЬ и
Сисоответственно. Введение в исследуемый раствор добавки стандартного раствора, содержащего Zn, Cd, Pb и Си приводит к увеличению максимумов тока окисления (кривая 3).
Анализ данных, представленных на рис. 2 показывает, что водный раствор фонового электролита не содержит ртуть - на вольтамперной кривой отсутствуют какие-либо пики (кривая 1). На вольтамперной кривой, полученной в растворе пробы образца мыла № 4х имеется максимум тока при потенциале 470 мВ, который указывает на анодное окисление накопленной на индикаторном электроде ртути (кривая 2). Введение в раствор пробы мыла № 4х добавки стандартного раствора ртути приводит к возрастанию максимума тока (кривая 3), что обусловлено увеличением массы накопленной на индикаторном электроде ртути из-за более высокой ее концентрации в растворе.
1.
шкА 0,64
0,62
0,60 0,50
0,56
Рис. 2. Анодные вольтамперные кривые: 1 - фонового электролита
(0,0175 моль/дм3И2804 + 0,002 моль/дм3КС1); 2 - пробы образца хозяйственного мыла № 4х; 3 - пробы образца хозяйственного мыла № 4х с добавкой 0,01 cм3 стандартного раствора, содержащего
2 мг/дм3Щ
Схожий характер анодных вольтамперных кривых наблюдается при исследовании содержания Zn, Cd, РЬ, Си и Щ во всех других изученных образцах мыла.
На основании выполненных исследований по разности вольтамперных кривых пробы и фона, пробы с добавкой стандартного раствора и фона с помощью специализированной компьютерной программы "УЛЬаЬТх" рассчитано содержание каждого металла во всех изученных образцах мыла. В таблицах 4-6 представлены интервальные
значения содержания Zn, Cd, Pb, Cu и Hg и относительные стандартные отклонения полученных результатов.
Из табл. 4 видно, что во всех изученных образцах твердого хозяйственного мыла содержатся Zn, Cd, Pb, Cu и Hg. Больше всего в хозяйственном мыле содержится Zn: от 76 мг/кг (образец № 7х) до 95 мг/кг (образец № 4х и № 6х). Меньше всего - Cd (изменяется от 0,02 мг/кг для образца № 8х до 0,10 мг/кг для образца № 5х). Содержание Cu в образцах хозяйственного мыла также невелико, хотя и в 5-38 раз больше чем Cd. Несколько больше, чем Cd и Cu содержится в хозяйственном мыле Pb: от 1,9 мг/кг в образце № 4х до 3,8 мг/кг в образцах мыла № 1х,8х.
Содержание Hg по сравнению с другими металлами изменяется от образца к образцу хозяйственного мыла наиболее значительно: наибольшее содержание Hg отмечается для образца № 4х (4,93 мг/кг), а наименьшее - для образца № 3х (0,12 мг/кг), т.е. меньше в 40 и более раз.
В отличие от хозяйственного мыла в изученных образцах твердого туалетного мыла содержание всех тяжелых металлов меньше, что видно из таблицы 5.
Больше всего в твердом туалетном мыле, как и в случае хозяйственного мыла, содержится цинка (от 21±0,4 мг/кг для образца № 8т CAMAY до 67±0,8 мг/кг для образца № 5т NIVEA). По сравнению с цинком содержание Pb, Cu и Hg значительно меньше: в 40-160; в 16-72; в 24-390 раз соответственно. При этом наибольшее содержание Pb характерно для образца №6т (крем-мыло PALMOLIVE) (1,6±0,06 мг/кг). В образце мыла №8т CAMAY содержание Pb наименьшее: 0,3±0,01 мг/кг. Следует отметить, что количество свинца в исследованных образцах мыла в 3-16 раз меньше регламентируемой величины [10].
Содержание меди в исследованных образцах твердого туалетного мыла невелико. Больше всего меди содержится в образце мыла №1т «Липовый цвет» (3,42±0,095 мг/кг) а меньше всего - в образце мыла №6т PALMOLIVE (0,47±0,023 мг/кг).
Достаточно большое количество ртути содержится в образцах мыла №2т «Жасмин», №5т NIVEA и №7т FAXHAPPYHOME (мг/кг): 1,82±0,061; 1,24±0,038; 1,52±0,055 соответственно. Причем содержание ртути в этих образцах мыла в 1,8 - 1,2 раза больше регламентируемого СанПиН № 130-А РБ [10].
Что касается Cd, то этот металл в незначительных количествах обнаружен лишь в образцах твердого туалетного мыла № 5т NIVEA и № 8т CAMAY: 0,0110±0,0007 и 0,0170±0,0008 мг/кг соответственно.
Таблица 4
Содержание Zя, С(1, РЬ, Си и //# в образцах хозяйственного мыла
№ образца мыла Содержание металла, мг/кг
Ъъ 8Г, % Сё 8Г, % РЬ 8Г, % Си 8Г, % Нё й, %
1х 89±1 0,8 0,08±0,005 4,5 3,8±0,10 1,9 0,77±0,03 2,8 0,49±0,02 2,9
2х 93±2 1,5 0,07±0,004 4,1 3,3±0,09 2,0 0,52±0,02 2,8 2,35±0,09 2,8
Зх 83±1 0,9 0,09±0,005 4,0 3,0±0,07 1,7 0,60±0,02 2,9 0,12±0,01 5,9
4х 95±2 1,5 0,06±0,004 4,8 1,9±0,05 1,9 0,73±0,03 2,9 4,93±0,11 1,6
5х 68±1 1Д 0,10±0,006 4,3 2,1±0,06 2,1 0,52±0,02 2,8 2,10±0,09 ЗД
6х 95±2 1,5 0,04±0,002 3,6 2,7±0,06 1,6 0,70±0,03 ЗД 0,28±0,01 2,6
7х 76±1 0,9 0,04±0,002 3,6 3,0±0,08 1,9 0,62±0,02 2,3 0,23±0,01 ЗД
8х 87±1 0,8 0,02±0,001 3,6 3,8±0,09 1,7 0,46±0,02 ЗД 0,73±0,03 3,0
Таблица 5
Содержание Zя, С(1, РЬ, Си и //# в образцах твердого туалетного мыла
№ образца мыла Содержание металла, мг/кг
Ъъ Бг, % Сё Бг, % РЬ Бг, % Си Бг, % Нё Бг, %
1т 55±0,8 1Д не обнаружен — 1,4±0,05 2,7 3,42±0,095 2,0 1,06±0,038 2,6
2т 45±0,7 1,2 не обнаружен — 1,2±0,05 2,8 1,82±0,061 2,4 1,82±0,061 2,4
Зт 40±0,7 1,3 не обнаружен — 0,9±0,04 ЗД 0,73±0,033 3,3 0,77±0,042 3,2
4т 63±0,9 1,0 не обнаружен — 0,7±0,03 3,3 0,87±0,037 3,1 0,16±0,006 2,8
5т 67±0,8 0,9 0,0110±0,0007 4,9 0,4±0,02 3,6 1,39±0,052 2,7 1,24±0,038 2,3
6т 39±0,7 1,3 не обнаружен — 1,6±0,06 2,5 0,47±0,023 3,5 0,27±0,014 3,0
7т 38±0,7 1,3 не обнаружен — 1,2±0,05 2,8 1,84±0,061 2,4 1,52±0,055 2,6
8т 21±0,4 1,4 0,0170±0,0008 4,7 0,3±0,01 3,6 0,67±0,031 3,3 0,98±0,038 2,8
Таблица 6
Содержание Zя, С(1, РЬ, Си и //# в образцах жидкого туалетного мыла
№ образца мыла Содержание металла, мг/кг
Zn 8Г, Сё 8Г, % РЬ 8Г, % Си 8Г, % Нё 8Г, %
1 ж 26,9±0,4 1,0 — — 1,27±0,05 2,9 0,14±0,008 4,0 0,32±0,013 2,9
2 ж 23,4±0,3 0,9 — — 1,54±0,06 2,8 0,28±0,013 3,4 0,18±0,009 3,8
Зж 34,0±0,6 1,2 — — 2,05±0,07 2,7 0,31±0,012 2,9 0,14±0,008 4,1
4 ж 16,0±0,2 0,7 — — 1,24±0,05 3,0 0,23±0,011 3,6 0,15±0,008 4,0
5 ж 49,8±0,9 1,3 — — 1,24±0,05 3,1 0,15±0,008 3,9 0,15±0,009 4,1
6 ж 20,1±0,2 0,8 — — 1,61±0,06 2,8 0,08±0,005 4,8 0,11±0,007 4,3
7ж 21,9±0,2 0,8 — — 1,12±0,05 3,2 0,06±0,004 5,0 0,44±0,016 2,6
8 ж 25,1±0,3 1,0 — — 1,17±0,05 3,2 0,29±0,013 3,3 0,29±0,013 3,2
Из табл. 6 видно, что во всех изученных образцах жидкого туалетного мыла содержатся Zn, Pb, Cu и Hg и отсутствует Cd. Как и в случае хозяйственного и твердого туалетного мыла, в жидком туалетном мыле содержание цинка превышает содержание других тяжелых металлов, и меняется от 16 мг/кг для образца № 4ж Palmolive «Черная орхидея» до 49 мг/кг для образца № 5ж «Клюква» Ultracompact.
Содержание Pb, Cu и Hg в жидком туалетном мыле существенно меньше, чем цинка: в 8-40; в 50-800; в 36-400 раз соответственно. Больше всего Pb содержится в образце № 3ж «Олива» Dulgon и составляет 2,05 мг/кг, меньше всего - в образце № 7ж «Арбуз и бамбук» Dalan (1,12 мг/кг).
Аналогично Pb, больше всего Си содержится в образце жидкого туалетного мыла № 3ж «Олива» Dulgon (0,31 мг/кг) и меньше всего - в образце № 7ж «Арбуз и бамбук» Dalan (0,06 мг/кг).
Содержание Hg в жидком туалетном мыле в 3 раза меньше требований, регламентируемых ТНПА [8,9,11]. При этом наибольшее содержание Hg характерно для образца мыла № 1ж Help «Зеленый чай» и составляет 0,32 мг/кг, а наименьшее - для образца мыла № 6ж «Клюква» Ultracompact (0,11 мг/кг).
Сравнивая содержание тяжелых металлов в твердом и жидком туалетном мыле (табл. 5, 6), можно отметить следующее. В образцах твердого туалетного мыла цинка и меди содержится 1,5 и 10 раз больше соответственно, чем в образцах жидкого туалетного мыла. Содержание свинца в образцах твердого и жидкого туалетного мыла приблизительно одинаково. Что касается ртути, то содержание этого металла в образцах твердого туалетного мыла приблизительно в 8-10 больше, чем в образцах жидкого туалетного мыла.
Следует отметить, что во всех изученных образцах жидкого туалетного мыла содержание тяжелых металлов не превышает требований ТНПА [8,9,11].
Таким образом, все изученные виды мыла содержат цинк, свинец, медь и ртуть. Помимо этих металлов твердое хозяйственное мыло содержит также кадий. Образование больших объемов сточных вод, обусловленное широким применением мыла, неизбежно приведет к попаданию тяжелых металлов в окружающую среду и загрязнению ими почвы и водоемов.
Выводы
1. Во всех изученных образцах мыла содержатся Zn, Pb, Cu, Hg, а в образцах хозяйственного мыла - также и Cd.
2. В образцах жидкого туалетного мыла присутствие Cd не обнаружено.
3. Содержание цинка во всех видах мыла больше содержания других тяжелых металлов.
4. Содержание токсичных элементов (Pb, Hg) в изученных образцах твердого и жидкого туалетного мыла не превышает требований ТНПА.
5. Образование сточных вод, обусловленное использованием мыла, может привести к загрязнению почвы и водоемов Zn, Pb, Cu, Hg.
Список литературы
1. Тиво П.Ф. Тяжелые металлы и экология. Минск: Юнипол, 1996.
230 с.
2. Водяницкий Ю.Н. Тяжелые металлы и металлоиды в почвах. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН, 2008. 164 с.
3. Происхождение натурального мыла и химия современного [Электронный ресурс] // Крымская натуральная коллекция: [сайт]. [2016]. URL: http://crimea-nature.com/post/143-proishozhdenie-naturalnogo-myla-i-himiya-sovremennogo.html (дата обращения: 12.05.2016)
4. История мыла и мыловарения. [Электронный ресурс] // Мыльные фантазии: [сайт]. [2016]. URL: http://www.soapdream.ru/Informatsiya/Stati-po-mylovareniyu/Istoriya-myla-i-mylovareniya.html (дата обращения: 12.05.2016)
5. Российский рынок твердого мыла. М.: Подготовлено экспертами НКО «АПМП», 2010. 26 с.
6. Рынок мыла. М.: Intesco Research Group, 2015. 226 с.
7. Обзор российского рынка растительного масла. [Электронный режим] // ILIGENT: ежедневный обзор публикаций по маркетингу [сайт]. URL: http://www.marketcenter.ru/content/document_r_57ed7a16-4028-4c82-a9b4-c7fbfc517db0.html (дата обращения: 29.03.2016)
8. О безопасности парфюмерно-косметической продукции: ТР ТС 009/2011 от 23 сентября 2011 г. № 799. Утвержден решением Комиссии таможенного союза.
9. Изделия косметические гигиенические моющие. Общие технические условия. СТБ 1675-2006 введен 01.08.2007 // Госстандарт. Минск: 2011
10. Гигиенические требования к безопасности парфюмерно-косметической продукции, ее производству и реализации: СанПиН № 130-А РБ. введ. 16.09.2008 // ГУРНПЦ РБ. Минск: 2008.
11. Гигиенические требования к производству и безопасности парфюмерно-косметической продукции: СанПиН 1.2.681-97 РФ. введ. 02.01.1998. М.: 1998
12. Носкова Г.Н., Заичко А.В., Иванова Е.Е. Минерализация пищевых продуктов. Методические пособие по подготовке проб для определения содержания токсичных элементов: Практическое руководство. Томск: Изд-во ТПУ, 2007. 30 с.
13. Характеристики погрешности результатов количественного химического анализа. Алгоритмы оценивания: МИ 2336-95. введ. 09.12.1997. Екатеринбург: 1995
Матвейко Николай Петрович, д-р хим. наук, проф., зав. кафедрой, Nata2780@yandex.ru, Беларусь, Минск, Белорусский государственный экономический университет,
Садовский Виктор Васильевич, д-р техн. наук, проф., первый проректор университета, Nata2 780@yandex.ru, Беларусь, Минск, Белорусский государственный экономический университет,
Носова Наталия Михайловна, канд. хим. наук, доц., Nata2780@yandex.ru Россия, Тула, Тульский государственный университет
ENVIRONMENTAL ASPECT OF SOAP APPLICATIONS
N.P. Matveiko, V.V. Sadovsky, N.M. Nosova The content of heavy metals in samples of solid laundry soap, of solid and liquid toilet soaphave been studied by stripping voltammetry. It is found, that all investigated samples of soaps contain Zn, Pb, Cu, Hg, and samples of laundry soap - also Cd. Formation of wastewaters, resulting from the use of soap can lead to over-contamination of water and soils by heavy metals.
Keywords: soap, inversion voltammetry, heavy metals,concentration
Matvejko Nikolaj Petrovich, doctor of technical science, professor, head of the department, Nata2780@yandex.ru,Belarus, Minsk, Belarusian State Economic University,
Sadovskiy Viktor Vasil'evich, doctor of technical science, professor, first vice rector of university, Nata2780@yandex.ru,Belarus, Minsk, Belarusian State Economic University,
Nosova Nataliya Mikhaylovna, candidate of chemical sciences, docent, Nata2780@yandex.ru, Russia, Tula, Tula State University
