教学参考
常用清洁剂中的化学
律晓鑫，陈凯，张凤
(1．南京晓庄学院教师教育学院；2．南京晓庄学院生物化工与环境工程学院，江苏南京211171)
摘要：清洁剂是重要的日化用品，种类繁多，功能多样化。从化学角度H{发，介绍几种常见的清洁剂的成分、清洁原理及其对人体
和环境的影响；同时介绍一些自制环保清洁剂的方法。
关键字：清洁剂；化学；刺激性；环保
文章编号：1005—6629(2012)6—0074—04中图分类号：G633．8文献标识码：B
从最原始的天然物质作为清洁之用，到如今市场
上琳琅满目的合成清洁剂，清洁剂着实经历了漫长的功
能拓展和演变过程。随着人们生活质量的提升，除了关
注清洁效果之外，也越来越关注其对人体是否有刺激
以及对环境的影响。
1清洁剂简介
人类最早使用皂荚清洁衣物，在公元前2500年，
肥皂用草木灰和动物脂肪共煮的方法被制造出来，它
在当时作为一种高效的去污剂，可以从廉价、易得到的
原料中制出，从而开创了清洁剂的新时代”】。直到20
世纪20年代，大多数人还是只用肥皂进行洗涤，但是，
肥皂也有某些缺点，例如使用后它会留下一层浮垢，在
硬水中肥皂不产生大量的泡沫等，而且会使白色物质发
黄。
意想不到的是，在第一次世界大战期间，协约国的
封锁造成了德国的油脂短缺。冈瑟和希策尔这两位为
一家德国大化学公司工作的化学家，接受了寻找一种肥
皂替代物的任务。1917年，他们最先制作出了合成清洁
剂，给它取名为“内卡尔”。直到战争结束，“内卡尔”
才被证明是一种可用的肥皂替代物，但效果不佳，而且
在东西洗干净之前还需要大量揉搓。销售“内卡尔”的
德国“法尔本”公司继续深入清洁剂的研究工作，同时
英国“尤尼利弗’公司也投入了大量研究。到1929年，“法
尔本”公司的化学家们在肥皂粉内加入发荧光的化学
药品，这些药品将光线反射出一点蓝色，起到增白的效
果。
此后，各个国家用不同的方法来改进清洁剂的制
造方法，终于发展成为我们现在常见的价格低廉、供应
充足的同态、液态的用于各种各样用途的合成洗涤剂。
2清洁剂分类
在生活中常见的清洁剂的分类丰富多彩，几乎各种
污垢都可以用其针对性的清洁剂来去除。清洁剂按照
其功能可以分为(餐具)洗洁精、洗手液、洁厕剂、管道
疏松剂、衣物清洁剂、皮肤清洁剂、车用清洁剂和金属
清洗剂等等。
生活中还有电脑清洁剂、空调清洁剂、家具清洁剂、
布艺清洁剂、汽车清洁剂、地毯清洁剂等，所含成分与
上所列大同小异，在此不再赘述。
3清洁剂的清洁原理
不同的污渍可以采用不同类型的去污剂，原理主
要包括溶解、氧化和酸碱反应等。
清洁方法可以是物理原理，如利用去污剂成分与
污垢互相溶解而有效去污，是属于物理方式；巧克力或
油腻食物造成的污渍一般可由著名的干洗剂四氯乙烯
(C1C=CC1)去除，但因含氯的溶剂有毒性，所以还可
以利用汽油来代替，或利用表面活性剂的乳化作用来
去除该类污渍。
化学清洁方法更为多样化，既有表面污垢的去
除，也有深层细菌的杀灭一一但都涉及化学反应。
3．1氧化反应
以氧化反应为机理的清洁剂都具有一定的漂白和
消毒作用，有氧系和氯系2：3Yo
氯系消毒液中的次氯酸盐具有强氧化性，常用于白
色衣物上有色污迹的漂白。NaCIO在工业中是利用cl，
与NaOH反应生成NaC1、NaClO和水来制备的。反应
方程式为：2NaOH+C1，=NaCI+NaCIO+H，0。
另外，在搅拌条件下，电解NaC1稀溶液可直接制
备消毒液，通电时氯气被溶液完全吸收，反应原理为：
2NaCI+2H2O--C12f+H2T+2NaOH
生成的Cl，与NaOH可以重复上面反应。
基金项目：全国教育科学“十一五”规划2008年重点课题“基础教育学科资源保护开发与应用研究”(DHA080332)化学子项目“中国基础教育化学学科资源保护、
开发与应用研究”。2011年江苏省高等教育教改立项重点课程“师范生实践性培养模式的研究与实践”。
74化学教学2012年第6期万方数据
·知识拓展·——一
——————————————————教学参考
消毒液可用于多种医疗器械、布类、墙壁、地面、
便器等的消毒，在使用过程中要注意：消毒液有一定的
刺激性与腐蚀性，必须稀释以后才能使用，如84消毒
液一般稀释浓度为千分之二到千分之五，即1000毫升
水里面放2—5毫升84消毒液，浸泡时间为10-30分
钟；被消毒物品应该全部浸没在水中，消毒以后用清水
冲洗干净后才能使用；消毒液的漂白作用与腐蚀性都
较强，因此偶尔可以用于小面积的漂白，但最好不要用
于衣物的消毒，且使用时浓度必须要低，浸泡的时间不
要太长。
由于要对织物纤维的颜色有良好的稳定性，所以
“彩漂”在普通洗涤剂配方中添加了一定的氧系漂白
剂，代表性的氧系漂白剂有过氧化氢、过硼酸钠和过碳
酸钠等。过碳酸钠化学式为2Na：CO·3HO，亦可写
作NaCO·1．5H：O，又称过氧碳酸钠，俗称固体双氧
水，是一种呈白色颗粒状粉末的无机盐，可以分解为碳
酸钠和过氧化氢。过碳酸钠通常用作洗衣粉的助剂，有
氧系漂白的作用，并且在鱼塘管理中可以有效增加溶解
氧。在商业使用时，通常用硫酸盐和硅酸盐等物质加以
包裹，用得到的有包衣的过碳酸钠来提高洗衣粉的存
储稳定性。比较传统的洗衣漂白助剂为过硼酸钠，化学
式NaBO3·4H20或NaBO2·HO2·3H2O，起漂白作用而
不影响纤维本身，但在水溶液中不稳定，温度稍高时即
可放出初生态氧。过硼酸钠的优点在于其存储稳定性
和与其它洗衣粉成份的配伍能良好，这一点是过碳酸
钠无可比拟和不可取代的。从化学结构上来说，它们的
本质差别在于过碳酸钠具有加合物的性质，而过硼酸
钠则是键态结合的产品。
彩漂洗涤剂不仅可以氧化衣物上的污垢，而且不
损坏衣物原来的色彩，使原来的色彩更加鲜艳，有光泽，
使白色织物更加洁白，还能去除茶锈、汗迹、血迹、咖
啡等难以洗净的顽固污垢。但如果衣物过于破旧或含
有较娇嫩的纤维，如丝毛等，应慎重选用彩漂洗涤剂。
毕竟在漂白的同时，氧化剂会对织物纤维产生一定的破
坏作用。
另外，以氧化反应为机理的清洁剂对皮肤也有一
定刺激作用，因此，最好戴乳胶手套洗涤或用洗衣机洗
涤。
3．2酸碱反应
3．2．1浴厕清洁剂
去除顽强的污渍，常用具有强烈腐蚀性的强酸或
强碱性的清洁剂。例如浴室、厕所清洁剂的主成分为盐
酸，还添加有磷酸与草酸，它可以溶解大部分的矿物质
所造成的水垢(大部分为碳酸盐类)和铁锈，将铁锈溶
化学教学2012年第6期
解成可溶性的离子后，由排水管排出。除垢方程式如下：
Fe2O3+6H3PO4=2Fe(PO4)36-+3H2O+12H
Fe2O3+6H2C2O4=2Ve(C204)33-+6H++3H20
Fe203+6HCI=2FeCI3+3H20
此类清洁剂溶于水的pH低于2，具备的强酸性
对皮肤和眼睛有很大的伤害，使用时必须相当小心。此
外，也不能用在金属管道的清洁，避免管道受到强酸腐
蚀。
3．2．2管道疏通剂
家庭排水管阻塞通常是因油脂、头发等所造成，阻
塞严重时，可能要拆卸水管，这是一个相当麻烦的工作，
可能要交由专业的水管工人才能解决。其实，一般家庭
可以选择具有强腐蚀性的强碱性清洁剂来疏通与保养
水管。强碱性清洁剂主要成分为氢氧化钠(NaOH)，氢
氧化钠会与动植物油脂发生皂化反应，酯基破坏后形
成水溶性脂肪酸钠，再用流水将它冲走即可。头发或其
他的蛋白质也可以与氢氧化钠发生水解反应而分解，同
样借大量的水流冲刷而去除水管中阻塞的部Yo超市
里购买的水管清洁剂中含的NaOH，有颗粒状、片状或
浓溶液，液态的一般较容易使用，但可能会因为稀释效
应而减弱其清洁效果。
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R．．一耻。一Na+cH2一。一R”cH2。HR．．一。一Na+
图1皂化反应
某些疏通剂配方中则会加入一些铝粒，铝会与氢
氧化钠水溶液反应产生氢气，可搅动阻塞物，加速反应
进行，使水管尽速畅通。反应方程式如下：
2AI+2NaOH+2H2O=2NaAIO2+3H2T
还有一些疏通剂会添加过碳酸钠作为助剂一一遇
水作用可产生大量氧气，产生的气流疏通搅拌的同时，
还利用氧气的氧化作用消毒杀菌、清除异味。
3．2．3厨具清洁剂
厨具清洁剂可以用在厨房排油烟机、排气扇、煤
气罩表面以及工作台等常接触油烟的地方。这种清洁
剂一般包括表面活性剂、溶剂、乳化剂香料等，大部分
是以喷雾方式使用，当清洁剂喷在物体表面时，会与污
垢结合或发生溶解，经流水冲洗即可；而泡沫清洁剂的
流动性较弱，增加了作用时间，使得其去污能力加强，
也便于清洁剂渗入炉具内部以利清洁工作进行。有的强
去油配方中选用的主洗涤剂是氢氧化钠，它有较强去
污、去油作用，在一定温度下亦有消毒作用。助剂种类
很多，各有特点：磷酸钠增加碱浓度，可做软水、防锈
万方数据
和去污之用。三聚磷酸钠能提高表面活性，降低表面张
力，鳌合钙、镁离子，抗污垢再沉积。无水硫酸钠与其
他助剂配伍可提高一些表面活性，降低表面张力。九水
偏硅酸钠有良好的防腐性能，保持碱浓度，使油性污垢
易溶，有抗油污再沉积的作用，在一定温度下有消毒作
用。焦磷酸钠的去污能力极强，在洗涤溶液中能稳定各
种离子，有利于鳌合、渗透、润湿、增亮。
4清洁剂对人体影响及选择
人们很注重清洁剂的清洁效果，殊不知，清洁剂
并不是清洁效果越好、使用越安全。大众常见的误区】
包括：
表2清洗常见误区
常见误区原因
马马虎虎用清水冲洗流动的水只能将部分洗涤剂洗掉
洗涤剂在水中溶解只需15s左右，浸泡时较长时间浸泡于清水
间过长会使洗涤剂的水重新渗入蔬菜
手有伤口勉强洗洗涤剂会加倍进入身体
以为用于燥的毛巾擦干水分毛巾将水吸干
，增大洗涤剂的表面残留就会很干净
家用清洁剂中含有许多的有害物质，虽然其本身
对人体的危害不大，但是一旦商家使用劣质原料就会使
得洗涤剂中含有的铅、汞、砷等物质超标，长期接触，
会使人体内部重金属超标；或者是食物用具上残留甲
醇等有害物质，被人体摄人过多，也会产生副作用。这
些在实验室中，我们可以对样品的pH、重金属、甲醇、
荧光增白剂、微生物等物质的含量选择相应的方法进
行分析】。此外，合成洗涤剂富含环境荷尔蒙、烷基磺
酸盐和氯化物，这些对人体皮肤以及内部器官的正常代
谢都有影响，严重者甚至导致癌症及不孕不育症。
依据污渍的类型和被清洁物的种类选择衣物洗涤
剂才能更加有效地去除污渍，并且减小对衣物等的伤
害。就常用的衣物来讲，丝绸制品的可染度极高但丝质
较脆弱，不宜使用碱性洗涤剂和洗衣机，要用中性的丝
毛洗涤剂；棉织物易缩水、褪色、脱毛，虽然改良的面
料已经克服这些缺点，但是在清洗其不同部位如衣领、
袖口等处时洗涤时间与相应的洗涤剂的选择也很重要，
不然易使衣物变形"】。
5环保清洁剂的开发展望
哥本哈根世界气候大会让“低碳”成为现代工业、
经济等发展的焦点，在清洁剂的领域内，最主要的措施
是浓缩化】。这样可以减少包装、贮存和运输的费用，
节约能源和资源，减少白色污染和温室排放，实现洗涤
液自身和社会的可持续发展。现代化的磷酸法活性炭
生产工艺改变了国内耗酸多、污染大、成本高的现状。
还有一些公司选择从材料根本上来改进，在材料
76
中加入二氧化钛，利用二氧化钛的光敏性和亲水l生，使
得黏稠物质不宜堆积其上，或者即使堆积也很容易清
洁【5】。为了加强废物的利用，以大豆制取生物柴油的副
产物甘油作为原料，经一系列的反应制取的不同聚合
度的十二胺聚甘油醚表面活性剂有连号的乳化、润湿
及泡沫性能】。利用甲壳素完全降解的产物一氨基葡
萄糖酸盐与癸酰氯反应得到一种两性化合物一癸酰化
氨基葡萄糖(英文简称C—GLuN)，具有良好的起泡和
乳化作用，是一种良好的表面活性剂171o此外，一些新
型的非离子表面活性剂如被称为2l世纪的“绿色”表
面活性剂的APG也由谷、麦、马铃薯淀粉和动植物油
脂为起始原料的工业生产出来，它可以保护皮肤和头
发，主要用于个人护理用品如香波、浴液等中。
代表了最新型技术的洗衣凝胶【9]，包含SAA(主要
为a．sAA、c—SAA和n—SAA)、助剂、光学增白剂、酶、
漂白剂、酸、碱、染料、抗菌剂、香料、聚合物、赋形剂、
防腐剂、溶剂等。尽管在技术上它有很大的优势，但其
较高的价格和产品的溶解性的原因限制了它的普及。
6清洁剂的自制
清洁剂的环保、安全是未来家居生活的趋势，懂一
些化学知识，在生活中自制清洁剂，环保无害、便捷好
用。例如：浓盐水加少许醋，可用于清洁茶杯上的污垢；
将小苏打60g与水500毫升混合均匀，可以代替洗洁
精洗刷碗筷；用牙膏和白醋按照l：4配比，可以洗去不
锈钢外壁上的黑印渍；淘米水擦拭地板可以让地板光
泽持久；用牛奶、洗洁精、酒精按照一定的比例混合轻
刷沙发，再用橄榄油擦拭，可以对沙发等皮制品进行保
养。将小苏打粉和醋倒在锅里混合均匀来清洗锅内的
一般污垢，对于锅内顽垢，可以将小苏打粉、柠檬酸粉
和水混合均匀导入锅内，小火煮沸，水冷却后倒掉，再
用海绵蘸上小苏打粉清洗。对于切菜板上的污垢和异
味，可以将醋和热水倒在铺在菜板表面的纸巾上即可。
若厨具生锈，用淘米水浸泡3个小时以后进行清洗，会
轻松很多常遇到的咖啡,El红和可乐可以分别用漂白水、
异丙醇和澄清的柑橘类饮料来清除，这些都利用了化
学上所说的溶解原理，将污渍溶解在溶液中而从原来
的附着体上去除。而用过氧化氢来清洁黏着的浆果、水
果和用次氯酸钠来清洁芥末、青草、烟草类污渍则涉及
到化学上常提到的氧化反应。提到衣物等上的血迹，很
多人都会觉得难以去除，其实只要将衣物浸泡在滴加了
适量过氧化氢的冷水中即可。
参考文献：
[1】罗希权，魏斌．洗涤剂与洗涤科普知识讲座(一)『_『I知识世界，
化学教学20l2年第6期万方数据
视野
英国GCSE化学考试的综合实践技能评价模式
苟莉莉，王后雄
(华中师范大学化学教育研究所，湖北武汉430079)
摘要：综合实践技能的考察是英国GCSE考试的评价目标之_，在GCSE不同科目考试中占20％～25％的评价比重，采用中心评
价单元的模式实施。GCSE化学考试中心评价单元包含研究性技能作业(ISA)和实验技能评价(PSA)两部分，每一部分都有详细的评
价方案，实现了综合实践技能评价在公开考试制度中的应用。分析GCSE化学考试中心评价单元对综合实践技能的评价方法，可以对
我国新课程改革中建立着眼于学生发展的综合实践技能评价体系提供参考。
关键字：综合实践技能；中心评价单元；GCSE化学考试
文章编号：1005—6629(2012)6—007705中图分类号：G633．8文献标识码：B
我国化学课程改革的重点之一是“在实践中培养
学生的科学探究能力，建立着眼于学生发展的评价体
系”。课程标准建议通过活动表现对学生做出评价，即
通过观察、记录和分析学生在各项学习活动中的表现，
对学生的参与意识、合作精神、实验操作技能等进行全
方位的评价…。综合实践技能该如何评价?如何进行
有效的着眼于学生发展的评价?这是我国新课程实施
中遇到的问题。
英国14～19岁年轻人的考试主要为资格证书考试，
学生一般在第4个关键学段(keystage4)结束即义务
教育结束时参加普通中等教育证书(GeneralCertificate
ofSecondaryEducation，简称GCSE)考试。在学科维度
上，GCSE考试有3门核心学科：数学、英语、综合科
学。GCSE化学考试是GCSE科学考试中的一类，其综
合实践技能的评价已经比较成熟，评价模式从2006年
之前的“课程作业”(coursework)转变为中心评价单元
(centre—assessedunit)。本文结合英国最大的授权考试
机构AQA(评价与资格联盟)现行的2011年化学考试
大纲和中心评价单元试题对综合实践技能的评价进行
评析。
1GCSE化学考试评价方案
GCSE化学考试大纲规定的考试内容主要有四个
部分口l：如何进行科学研究、化学1、化学2、化学3，
其中不同的模块下有不同的主题。对上述内容的考察
通过化学1、化学2、化学3与中心评价单元(centre—
assessedunit)4个考试模块进行考核，具体的时间、题
型、分值见表1。化学1、化学2、化学3分为基础水平
(F)和高级水平(H)两种，学生可以根据自己的情况选
择不同的级别进行考试，中心评价单元不分等级。考
试的评价目标(AssessmentObjectives，简称AO)主要分
为3个维度：①对科学和科学原理的认知和理解能力
(AO1)；②知识、理解、技能的应用能力(AO2)；③实
践、调查和数据处理的技能(AO3)。即综合实践技能。
表2为不同维度的目标的具体要求，表3为三个评价
目标在不同模块考试的权重。作为资格认证考试，最
终的化学成绩用为A木、A、B、C、D、E、F、G、U九个等
级来划分，U为没有通过。基础水平考试的分数等级为
c～G、高级水平考试的等级为AD。
表1考试题型、时间、分值及其权重
考试模块题型时间分值占总分比例
化学1简答题45分钟45分25％
化学2简答题45分钟45分25％
化学3简答题45分钟45分25％
中心评价探究性技能作业(ISA)45分钟34分25％
单元实验技能评价(PSA)6分
2008，(5)：81~82．
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(2)：39~41．
万方数据
常用清洁剂中的化学
作者：律晓鑫，陈凯，张凤
作者单位：律晓鑫,陈凯(南京晓庄学院教师教育学院)，张凤(南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,江苏南京
,211171)
刊名：化学教学
英文刊名：EducationInChemistry
年，卷(期)：2012(6)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_hxjx201206030.aspx
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