◎重慶市育才中學校 程浩珉
洗衣服時,被墨水污染的地方難以清洗干凈。以傳統浸泡再清洗的方式處理,往往會使墨漬浸染的范圍變大,清洗效果也不理想。
洗衣液是生活中常用的洗滌劑。如何設置洗衣液濃度,使得清洗時墨漬浸染范圍小,且最大程度地將墨漬清洗干凈呢?我決定從這個問題入手,探究洗衣液濃度對墨漬清洗效果的影響。
憑借生活經驗,我猜測:洗衣液濃度越高,墨漬浸染范圍越小,對墨漬的清洗效果越好;反之,洗衣液濃度越低,墨漬浸染范圍越大,對墨漬的清洗效果越差。
1.實驗材料
墨水一瓶、小塑料杯若干、小夾子若干、白色布塊若干、洗衣液、暖風機、吸水紙等。
2.實驗步驟
染色:

圖1 染色后的白色布塊
用墨水浸染11塊完全相同的白色布塊,然后用吸水紙吸去多余的墨水,靜置30分鐘后用暖風機烘干。
在11塊染色布塊下面各放5塊未染色的白色布塊,用小夾子固定,構成11個染色單元。
浸泡:
將11個染色單元以同樣的方式分別放入裝有不同體積分數(體積分數分別為0、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%)洗衣液的小塑料杯中,浸泡20分鐘。
清洗:
從小塑料杯中取出各染色單元,都用流動的水沖洗1分鐘,再用暖風機烘干。
數據處理:
用專業相機拍攝染色單元中被清洗后的各布塊,再將照片導入計算機,利用專業繪圖軟件多次取點進行RGB色譜分析。通過對比黑色和白色的RGB數值,我發現RGB數值越高,顏色越接近白色,即清洗效果越好。
為了研究洗衣液濃度對墨漬擴散的影響,我在每組染色單元中最下面的布塊隨機取點10次,并記錄其RGB平均值,記錄結果見表1。

表1 經不同體積分數的洗衣液處理后最下面的布塊的RGB值

圖2 浸泡前的染色單元

圖3 浸泡染色單元

圖4 浸泡后的染色單元
為了研究洗衣液濃度對白色布塊的清洗效果,我在每組染色單元中原始染色布塊隨機取點10次,并記錄其RGB平均值,記錄結果見表2。

表2 經不同體積分數的洗衣液處理后原始染色布塊的RGB值
探究結果:
相比空白對照組,洗衣液的體積分數為100%時促進墨漬擴散,洗衣液的體積分數為10%~90%時抑制墨漬擴散,且抑制程度差異較小。
洗衣液濃度與對墨漬的清洗效果整體成正相關關系,但相關性較弱。不同的洗衣液濃度下原始染色布塊的RGB值極差較小,即洗衣液濃度對墨漬的清洗效果影響較小。
綜合對比,我發現洗衣液的體積分數為40%時,墨漬擴散能力較弱,且清洗效果較好。

研究價值與建議:
中國洗滌用品工業協會發布《中國洗滌用品工業“十四五”高質量發展指導意見(2021—2025年)》明確提出要推動洗滌用品“綠色化”發展。作為中學生,我們應該從小事做起,從自身做起,杜絕濫用洗滌劑。
為了深入貫徹“推動綠色發展,促進人與自然和諧共生”的理念,我根據研究結果,從經濟和環保角度綜合考慮,對洗衣時洗衣液濃度的選擇提出如下建議:
1.家用洗衣時設置洗衣液的體積分數為10%左右可達到良好的清洗效果;

2.商用洗衣時設置洗衣液的體積分數為40%左右可達到較好的清洗效果。
專家點評
清洗衣物是生活中再平常不過的事情。程浩珉同學從生活視角發掘“洗衣液濃度對清洗墨漬有何影響”這個具有經濟、環保和學術價值的研究性學習課題,配制“標準墨水污漬”樣品和不同濃度的洗衣液,創造性運用專業繪圖軟件多次取點進行RGB色譜分析確認去污效果,得出“洗衣液濃度對墨漬的清洗效果影響較小”等結論,難能可貴。
衣物上常常有汗漬、油脂和體脂分泌物、奶漬、茶漬等。洗衣通常是在洗滌用品的作用下,輔以攪拌、摩擦、加熱等物理作用力,將污垢從衣物上移除的過程。清洗衣物污漬是一個非常復雜的過程,涉及洗滌劑表面活性物質的吸附、衣物表面的潤濕、污垢脫附、洗滌用品組分與污垢間的化學作用、污垢乳化、污垢增溶、污垢分散等多個步驟。
去污機理大致分為潤濕、吸附、增溶、機械等四種作用。去污效果與洗滌用品配方(主要成分是表面活性劑、洗滌助劑等)、洗滌條件(水的硬度、洗滌溫度、洗滌時長)、機械力、污垢類型、表面特性(花紋、材質等)等因素密切相關。