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探讨加酶洗衣粉的洗涤效果讲义

小乜 小乜魔法生物学 2023-02-13

一、过基础

(一)加酶洗衣粉中酶制剂的种类和洗涤原理

1. 常用酶制剂(四大类)
        蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶,其中应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。
       【特别提醒】普通洗衣粉与加酶洗衣粉的异同点如下:

2. 洗涤原理
       (1)蛋白酶、脂肪酶等催化污渍中的蛋白质、脂肪水解成小分子、可溶性物质(如多肽、甘油等),使污渍容易从衣物上脱落下来。
      (2)纤维素酶能去除棉纺织品表面的浮毛,使洗涤后的棉纺织品柔软蓬松,织纹清晰,色泽更加鲜艳,穿着更加舒适。
       【特别提醒】加酶洗衣粉中的纤维素酶本身不能去除衣物上的污垢,它的作用是使棉纤维的结构变得蓬松 从而使渗入纤维深处的尘土和污垢能够与洗衣粉充分接触,从而达到更好的去污效果。
(二)与加酶洗衣粉有关的探究实验
1. 可选的实验课题
        例如探究加酶洗衣粉的洗涤效果、探究加酶洗衣粉中酶种类、探究不同类型加酶洗衣粉的洗涤效果、加酶洗衣粉最佳洗涤条件(如适宜温度、适宜洗衣粉用量、适宜用水量等)的探究、探究不同水质对加酶洗衣粉洗涤效果的影响等。
2. 三个典型探究实验的变量分析

3. 运用"三变量"法设计实验的策略
      (1)操纵自变量:自变量的范围确定要符合实际生活,如在探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果影响时 从一年四季的气温变化以及人对水温的感受舒适程度考虑,设计的洗涤温度梯度最好在5℃~40℃之间。
      (2)控制无关变量:实验的无关变量可能有衣物的污染程度、衣物量、浸泡和洗涤时间、洗涤方式、洗涤温度、洗涤水用量等,运用等量原则消除无关变量。
      (3)检测因变量:因变量(洗涤效果)一般通过污渍的残留程度(观察指标)来反映,如污染部分颜色、污染面积大小等,但一定要注意增加用清水漂洗洗涤物并晾干的。
        【特别提醒】使用加酶洗衣粉时应注意的问题:[1]碱性蛋白酶能使蛋白质水解,因此蛋白质类纤维(羊毛、蚕丝等)织物不能用加酶洗衣粉洗涤。[2]使用加酶洗衣粉时,必须注意洗涤用水的温度。碱性蛋白酶在35~50℃时活性最强。[3]加酶洗衣粉不宜长期存放,存放时间过长会导致酶活性下降。
二、答疑难
(一)生化类实验步骤的书写
 1. 实验步骤书写的模板
        四步法: (1)分组编号加底物;(2)设置自变量;(3)控制无关变量(适宜条件下处理);(4)观察、检验记录因变量。
 2. 范例——探究不同温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响
       (1在3个编号的烧杯里,分别注入500ml清水。取3块大小相等的白棉布,用滴管在每块棉布上滴上一滴食用油、鸡血、牛奶,分别放入烧杯里,用玻璃棒搅拌。
       (2)将3个烧杯分别放入50°C的热水、沸水、冰块中,保温5min。
       (3)称取5g加酶洗衣粉3份,分别放入3个烧杯中,用玻璃棒均匀搅拌,保温10min。
       (4)观察并记录3个烧杯中的洗涤效果。
(二)教材常见疑点问答
1. 使用加酶洗衣粉时宜用开水、温水还是凉水浸泡?
        答:酶的催化作用需要适宜的温度,用温水浸泡衣物可以缩短衣物的浸泡时间,加快洗涤。
2. 用丝绸作实验材料探讨含蛋白酶洗衣粉的洗涤效果,合适吗?为什么?
       答:不合适。因为丝绸的主要成分是蛋白质,它会被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解,损坏衣物。
3. 如何解决解决洗衣粉中酶易受表面活性剂等影响而失活?
        答:解决的途径有:①运用基因工程生产能够耐酸、耐碱、耐受表面活性剂和较高温度的酶;②用特殊化学物质(具有水溶性)包裹酶,使酶与洗衣粉的其他成分隔离。
三、析典例
(一)判断题
        【典例1】易错辨析
        1. 加酶洗衣粉代替含磷洗衣粉有利于环境保护。(   )
        2. 纤维素酶不能用于洗涤棉麻类衣物。(   )
        3. 使用添加了碱性蛋白酶的洗衣粉后应立即用清水冲洗双手。(   )
        4. 为保证加酶洗衣粉的洗涤效果 应先用沸水冲泡洗衣(   )
        5. 加酶洗衣粉的洗涤效果一定比普通洗衣粉的洗涤效果好(   )

(二)简答题
        【典例2】(1)蛋白酶甲、乙、丙三者的活性随pH的变化如图所示。通常,用清水洗涤衣服上的新鲜血迹时 ,不应该使用开水,原因是______。若要去除衣服上的血渍,应选择含有______(填“蛋白酶甲”“蛋白酶乙”或“蛋白酶丙”)的碱性洗衣粉,理由是____________。

         答案:开水使血中的蛋白质变性而沉淀,难以清洗 蛋白酶丙 碱性条件下只有蛋白酶丙有活性
        解析:新鲜血迹中含有蛋白质,开水使血中的蛋白质变性而沉淀,难以清洗;若要去除衣服上的血渍,应选择含有蛋白酶丙的碱性洗衣粉,因为碱性条件下只有蛋白酶丙具有活性。
        【典例3】某同学为了洗去衣服上的油渍,洗衣时在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶,该同学的做法______(填“合理”或“不合理”),理由是____________。
         答案:不合理 蛋酶会降解脂肪酶
        解析:因为洗衣液中含有的蛋白酶会降解脂肪酶,所以添加脂肪酶无效。
四、练变式

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