Λύσεις ερωτήσεων-ασκήσεων κεφ. 11 (1-4) (σελ. 128) – ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΛΙΚΩΝ ΑΙΣΘΗΤΙΚΗΣ – ΚΟΜΜΩΤΙΚΗΣ Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις ερωτήσεων-ασκήσεων κεφ. 11 (1-4)

Πλήρεις λύσεις των 4 ερωτήσεων του κεφαλαίου 11 — οι απαιτήσεις του νερού για τα υλικά Αισθητικής-Κομμωτικής, η συμπλήρωση κενών για τη σκληρότητα και τον απιονισμό, τα προβλήματα από τη χρήση πόσιμου νερού στην παραγωγή καλλυντικών, και οι τέσσερις μέθοδοι απολύμανσης.

Ερώτηση 1 — Οι απαιτήσεις του νερού

Ερώτηση: Ποιες είναι οι απαιτήσεις που πρέπει να έχει το νερό που χρησιμοποιείται στην τεχνολογία υλικών Αισθητικής-Κομμωτικής;

Απάντηση:

• Οι δύο περιπτώσεις χρήσης (σελ. 123) | Χρήση | Απαίτηση | Γιατί | |---|---|---| | Διαδικασίες περιποίησης (λούσιμο, χτένισμα) | μαλακό | το νερό για αυτές τις διαδικασίες πρέπει να είναι μαλακό, ώστε να δρουν καλύτερα οι απορρυπαντικές ουσίες | | Παραγωγή καλλυντικών | απιονισμένο και με πολύ μικρό μικροβιακό φορτίο | για να αποφευχθούν τα προβλήματα που δημιουργούν τα άλατα και τα μικρόβια |

  Ο ρόλος του νερού (σελ. 123): το νερό είναι η βασικότερη πρώτη ύλη στη βιομηχανία· στη βιομηχανία καλλυντικών χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη, ως έκδοχο και ως διαλύτης.

  Γιατί όχι το πόσιμο (σελ. 123): το πόσιμο νερό, ακόμα και μετά τον αρχικό καθαρισμό του, περιέχει τα περισσότερα από τα άλατα που είχε το φυσικό νερό.

  Τα όρια μικροβιολογικής καθαρότητας (Πίνακας VIII, σελ. 123): συνολικό μικροβιακό φορτίο: <100 cfu/mL ή g (cfu: colony forming units: αποικίες μικροβίων ανά mL ή g)· απουσία των παθογόνων μικροβίων: Pseudomonas Aeruginosa, Candida Albicans, Staphylococcus Aureus, Escherichia Coli.

  Πώς επιτυγχάνονται (σελ. 124-125): με αποσκλήρυνση (βρασμός, ιονανταλλαγή, απόσταξη) και με μικροβιολογικό καθαρισμό (χλωρίωση, χλωραμίνωση, όζον, UV ακτινοβολία) — και το απιονισμένο νερό της ιονανταλλαγής είναι κατάλληλο για τις περισσότερες βιομηχανικές εφαρμογές καθώς και για την παραγωγή καλλυντικών και φαρμάκων.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το νερό που χρησιμοποιείται στην τεχνολογία υλικών Αισθητικής και Κομμωτικής έχει διαφορετικές απαιτήσεις ανάλογα με τη χρήση του. Για τις διαδικασίες περιποίησης των μαλλιών, όπως το λούσιμο και το χτένισμα, πρέπει να είναι μαλακό, ώστε να δρουν καλύτερα οι απορρυπαντικές ουσίες. Για την παραγωγή των καλλυντικών πρέπει να είναι απιονισμένο και με πολύ μικρό μικροβιακό φορτίο, δηλαδή κάτω από εκατό αποικίες ανά χιλιοστόλιτρο και με απουσία παθογόνων μικροβίων. Και τούτο γιατί το πόσιμο νερό, ακόμη και μετά τον αρχικό καθαρισμό του, περιέχει τα περισσότερα από τα άλατα του φυσικού νερού. Οι απαιτήσεις αυτές επιτυγχάνονται με αποσκλήρυνση, με βρασμό, ιονανταλλαγή ή απόσταξη, και με μικροβιολογικό καθαρισμό.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 2 — Συμπλήρωση κενών — σκληρότητα και απιονισμός

Ερώτηση: Συμπλήρωσε τα κενά στις παρακάτω προτάσεις:

Απάντηση:

• Το συμπληρωμένο κείμενο

  (α) Ανάλογα με την περιεκτικότητά του σε ουδέτερα ή όξινα άλατα του ασβεστίου και του μαγνησίου, το νερό χαρακτηρίζεται σαν σκληρό ή μαλακό. (β) Η σκληρότητα του νερού διακρίνεται στην παροδική που οφείλεται στα όξινα ανθρακικά άλατα του ασβεστίου και του μαγνησίου και στην μόνιμη που προκαλείται από τα θειικά και τα χλωριούχα άλατα των δυο στοιχείων. (γ) Το νερό που παίρνουμε με την μέθοδο της ιονανταλλαγής λέγεται απιονισμένο και είναι απαλλαγμένο από τα περισσότερα διαλυμένα άλατα και ιόντα.

  Η τεκμηρίωση | # | Πηγή | |---|---| | (α) | ανάλογα με την περιεκτικότητά του σε ουδέτερα ή όξινα άλατα του ασβεστίου και μαγνησίου, το νερό χαρακτηρίζεται ως σκληρό (150-300 ppm) ή μαλακό (0-50 ppm) (σελ. 123) | | (β) | η σκληρότητα του νερού διακρίνεται σε παροδική, που οφείλεται στα όξινα ανθρακικά άλατα του ασβεστίου και μαγνησίου και σε μόνιμη, που προκαλείται από τα θειικά και χλωριούχα άλατα των δύο στοιχείων (Ca2+ και Mg2+) (σελ. 123) | | (γ) | το νερό που παίρνουμε με αυτή τη μέθοδο λέγεται απιονισμένο και είναι απαλλαγμένο από τα περισσότερα διαλυμένα άλατα και ιόντα (σελ. 124) |

  Το κλειδί της διάκρισης | Είδος σκληρότητας | Άλατα | Αντιμετώπιση | |---|---|---| | Παροδική | όξινα ανθρακικά του Ca και Mg | με βρασμό: τα όξινα ανθρακικά άλατα μετατρέπονται σε ουδέτερα αδιάλυτα, που καθιζάνουν (σελ. 124) | | Μόνιμη | θειικά και χλωριούχα των δύο στοιχείων | δεν φεύγει με βρασμό — χρειάζεται ιονανταλλαγή ή απόσταξη |

  Και οι τυπικές τιμές (Πίνακας VII, σελ. 123): Μαλακό 0-50· Μέτριο 50-150· Σκληρό 150-300· Πολύ σκληρό >300 mg/L ως CaCO3.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Στην πρώτη πρόταση συμπληρώνουμε ότι, ανάλογα με την περιεκτικότητά του σε ουδέτερα ή όξινα άλατα του ασβεστίου και του μαγνησίου, το νερό χαρακτηρίζεται σαν σκληρό ή μαλακό. Στη δεύτερη, ότι η σκληρότητα του νερού διακρίνεται στην παροδική, που οφείλεται στα όξινα ανθρακικά άλατα του ασβεστίου και του μαγνησίου, και στη μόνιμη, που προκαλείται από τα θειικά και τα χλωριούχα άλατα των δύο στοιχείων. Και στην τρίτη, ότι το νερό που παίρνουμε με τη μέθοδο της ιονανταλλαγής λέγεται απιονισμένο και είναι απαλλαγμένο από τα περισσότερα διαλυμένα άλατα και ιόντα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 3 — Τα προβλήματα του πόσιμου νερού

Ερώτηση: Ποια πιθανά προβλήματα μπορούν να προκύψουν, αν χρησιμοποιηθεί πόσιμο νερό στην παραγωγή Καλλυντικών προϊόντων;

Απάντηση:

• Η αιτία (σελ. 123): το πόσιμο νερό, ακόμα και μετά τον αρχικό καθαρισμό του, περιέχει τα περισσότερα από τα άλατα που είχε το φυσικό νερό· το νερό αυτό, αν χρησιμοποιηθεί σε παραγωγή καλλυντικών, μπορεί να προκαλέσει διάφορα προβλήματα, όπως: | # | Πρόβλημα | |---|---| | (α) | Θόλωμα σε ένα αλκοολούχο σκεύασμα (κολόνια) ή άλλο διαυγές προϊόν | | (β) | Αναστροφή ή διαχωρισμό των δύο φάσεων ενός γαλακτώματος | | (γ) | Πιθανή μικροβιακή μόλυνση του προϊόντος | | (δ) | Προβλήματα στον μηχανολογικό εξοπλισμό (επικαθίσεις αλάτων, δυσκολία καθαρισμού κ.α.) |

  Η αντιμετώπιση (σελ. 124): για την αντιμετώπιση των παραπάνω προβλημάτων είναι απαραίτητη η αποσκλήρυνση του σκληρού και πόσιμου νερού, η οποία γίνεται με διάφορες μεθόδους καθώς επίσης και ο μικροβιολογικός καθαρισμός του.

  Ποιο νερό χρειάζεται (σελ. 123): το νερό που χρησιμοποιείται για την παραγωγή καλλυντικών πρέπει να είναι απιονισμένο και με πολύ μικρό μικροβιακό φορτίο.

  Η σύνδεση με τα άλλα κεφάλαια | Πρόβλημα | Πού το συναντήσαμε | |---|---| | διαχωρισμός γαλακτώματος | κεφ. 7 (σελ. 89): η ελάττωση του ιξώδους των γαλακτωμάτων και ο διαχωρισμός τους σε δύο φάσεις ως ένδειξη αλλοίωσης | | μικροβιακή μόλυνση | κεφ. 7 (σελ. 89): ένα καλλυντικό προϊόν που είναι μικροβιολογικά επιβαρημένο, αποτελεί κίνδυνο για την υγεία του καταναλωτή | | επικαθίσεις αλάτων | κεφ. 6 (σελ. 82): το κιτρικό οξύ ως χηλικός παράγοντας δεσμεύει τα ιόντα ασβεστίου στο σκληρό νερό |

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το πόσιμο νερό, ακόμη και μετά τον αρχικό καθαρισμό του, περιέχει τα περισσότερα από τα άλατα που είχε το φυσικό νερό, και γι' αυτό η χρήση του στην παραγωγή καλλυντικών μπορεί να προκαλέσει τέσσερα προβλήματα. Πρώτον, θόλωμα σε ένα αλκοολούχο σκεύασμα, όπως η κολόνια, ή σε άλλο διαυγές προϊόν. Δεύτερον, αναστροφή ή διαχωρισμό των δύο φάσεων ενός γαλακτώματος. Τρίτον, πιθανή μικροβιακή μόλυνση του προϊόντος. Και τέταρτον, προβλήματα στον μηχανολογικό εξοπλισμό, όπως επικαθίσεις αλάτων και δυσκολία καθαρισμού. Για την αντιμετώπισή τους είναι απαραίτητη η αποσκλήρυνση του νερού καθώς και ο μικροβιολογικός καθαρισμός του.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 4 — Οι μέθοδοι απολύμανσης του νερού

Ερώτηση: Αναφέρατε τις κυριότερες μεθόδους απολύμανσης του νερού.

Απάντηση:

• Οι τέσσερις μέθοδοι (σελ. 125-127) | Μέθοδος | Πώς δρα | Πλεονεκτήματα | Μειονεκτήματα | |---|---|---|---| | Χλωρίωση | η χρήση ελεύθερου χλωρίου, το οποίο είναι τοξικό για τους περισσότερους παθογόνους μικροοργανισμούς· διατίθεται σε αέρια μορφή (Cl2), σε υγρή (διάλυμα υποχλωριώδους νατρίου, NaOCl) ή σε σκόνη υποχλωριωδών αλάτων | η ισχυρή δραστικότητά του σε πολλούς παθογόνους μικροοργανισμούς αλλά και η υπολειμματική δράση του (παραμένει ως προστατευτικός παράγοντας για αρκετό χρονικό διάστημα μέσα στο νερό) | μπορεί να δημιουργήσει τριαλομεθάνια (π.χ. χλωροφόρμιο, CHCl3), που είναι ενώσεις ύποπτες για πρόκληση καρκίνου· αφήνει οσμές και γεύση | | Χλωραμίνωση | οι χλωραμίνες παράγονται αμέσως πριν τη χρήση τους από χλώριο και αμμωνία | βοηθούν στην απομάκρυνση οσμών και γεύσης που αφήνει στο νερό η χλωρίωση· χημικά σταθερότερη υπολειμματική απολυμαντική δράση· δεν ευνοούν την δημιουργία τριαλομεθανίων | ασθενέστερη απολυμαντική δράση από το ελεύθερο χλώριο· απαιτούνται μεγαλύτερες εγκαταστάσεις· μειωμένη δραστικότητα έναντι κάποιων ιών | | Όζον | καταστρέφει την βασική δομή του μικροβιακού κυττάρου (μέσω οξειδωτικών αντιδράσεων) | είναι το ισχυρότερο από τα κοινά απολυμαντικά και δεν δημιουργεί τριαλομεθάνια | η δράση του επηρεάζεται από το pH του νερού· είναι ένα ασταθές αέριο, πρέπει να παρασκευάζεται στο σημείο χρήσης του από ειδικό εξοπλισμό· στη συνέχεια αποσυντίθεται | | Υπεριώδης (UV) ακτινοβολία | δεν σκοτώνει μικροοργανισμούς, αλλά αδρανοποιεί το DNA τους με αποτέλεσμα να μην μπορούν να πολλαπλασιαστούν | δεν δημιουργεί καθόλου παραπροϊόντα όπως τριαλομεθάνια· κατάλληλη σε υπόγεια νερά, σε νερά που πρόκειται να εμφιαλωθούν και σε νερά για παραγωγή προϊόντων (φάρμακα, καλλυντικά, τρόφιμα) | δεν έχει υπολειμματική δράση, γι' αυτό πρέπει να χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με άλλες μεθόδους απολύμανσης |

  Η κυριότερη (Ανακεφαλαίωση, σελ. 128): για τον μικροβιολογικό καθαρισμό του νερού χρησιμοποιούνται διάφορες μέθοδοι με κυριότερη αυτή της χλωρίωσης.

  Και μια υπενθύμιση (σελ. 125): το νερό που παίρνουμε με την χρήση των μεθόδων του βρασμού και της απόσταξης είναι επιπλέον και μικροβιολογικά καθαρό, αφού με αυτό τον τρόπο θανατώνονται και οι υπάρχοντες μικροοργανισμοί — οι δύο αυτές μέθοδοι αποσκλήρυνσης λειτουργούν δηλαδή και ως απολύμανση.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι κυριότερες μέθοδοι απολύμανσης του νερού είναι τέσσερις. Η χλωρίωση, με τη χρήση ελεύθερου χλωρίου σε αέρια, υγρή ή στερεή μορφή, που έχει ισχυρή δραστικότητα και υπολειμματική δράση, μπορεί όμως να δημιουργήσει τριαλομεθάνια. Η χλωραμίνωση, με χλωραμίνες που παράγονται από χλώριο και αμμωνία αμέσως πριν από τη χρήση, οι οποίες απομακρύνουν τις οσμές της χλωρίωσης και δεν ευνοούν τα τριαλομεθάνια, έχουν όμως ασθενέστερη δράση. Το όζον, που είναι το ισχυρότερο από τα κοινά απολυμαντικά και καταστρέφει τη βασική δομή του μικροβιακού κυττάρου με οξειδωτικές αντιδράσεις, πρέπει όμως να παρασκευάζεται στο σημείο χρήσης. Και η υπεριώδης ακτινοβολία, που δεν σκοτώνει τους μικροοργανισμούς αλλά αδρανοποιεί το DNA τους, χωρίς όμως υπολειμματική δράση. Κυριότερη από όλες θεωρείται η χλωρίωση.

Κριτήρια αξιολόγησης: