Международный Фестиваль «Звёзды Нового Века» - 2014
Гуманитарные науки (от 11 до 13 лет)
«Красочные эксперименты или Как и из чего сделать экологически чистые краски?»
, 11 лет
ученица 5-го класса
Руководитель работы:
,
учитель музыки и изобразительного искусства,
МБОУ Чулымская средняя общеобразовательная школа
пос. Чистое Поле, Балахтинского района, Красноярского края
2014 год
Краски в нашей жизни играют большую роль. Без красок наш мир был бы серым, поэтому человек всегда стремится найти способ украсить действительность. Рисунки, выполненные с помощью красок, очень красивые и яркие.
Однако все магазинные краски изготавливаются с использованием искусственных красителей – веществ, получаемых химическим путём, представляющих собой сложные органические соединения.
Актуальность выбранной нами темы обосновывается тем, что при рисовании все маленькие дети даже тайком от родителей пробуют краски на вкус. Изучение состава красок на упаковках вызывает некоторый испуг от непонятных слов, которые, наверное, не очень полезные.
В связи с этим возникла проблема – как и из чего можно получить в домашних условиях экологически чистые краски?
О том, как самим изготавливать растительные краски писал в своей книге «По следам Робинзона» . Однако в книге описаны только исходные средства для получения только пигментов – красящих веществ, а не самих красок, которыми можно было бы рисовать.
Предварительный анализ проблемы позволил сформулировать в качестве гипотезы следующее предположение: если в домашних условиях использовать природные пигменты и связующее вещество, можно изготовить экологически чистые краски и нарисовать ими рисунок.
Цель нашего исследования заключается в том, чтобы изучить и описать способы изготовления красок в домашних условиях.
Объектом исследования в нашей работе являются краски, а предметом – процесс их изготовления в домашних условиях.
Для достижения этой цели в соответствии с объектом и предметом исследования нами были выдвинуты следующие задачи:
1. Дать определение краскам, описать историю их появления и состав.
2. Определить рецепт для изготовления безвредных красок.
3. Выполнить рисунки «домашними» и магазинными красками и сравнить полученные рисунки для определения преимуществ и недостатков.
4. Выяснить уровень опыта среди школьников по изготовлению красок с помощью анкетирования.
Новизна работы заключается в изготовлении красок с использованием естественных (природных) красителей в домашних условиях и выполнение с их помощью рисунков.
Практической значимостью нашей работы является то, что использование природных красителей может найти применение среди людей, страдающих аллергией на магазинные краски и искусственные красители. Кроме того, материалы исследования можно использовать при изготовлении безвредных красок в домашних условиях, особенно для маленьких детей.
Для достижения цели и решения вышеперечисленных задач мы использовали такие методы и приёмы как: анализ литературы по теме работы, сопоставление и обобщение данных, математические расчёты, наблюдение, эксперимент, анкетирование, работа с фотоматериалами.
Определение, виды и история красок
Для решения первой задачи мы нашли определение «краски» в нескольких толковых словарях и энциклопедиях. В Большой энциклопедии Кирилла и Мефодия говорится, что краски – это «однородные суспензии пигментов в пленкообразующих веществах». Там же мы прочитали, что «краски бывают масляные (на основе олиф), эмалевые (на основе лаков), клеевые (на основе водных растворов некоторых органических полимеров), силикатные (на основе жидкого стекла) и эмульсионные (на основе водных дисперсий полимеров)».
В Википедии говорится, что краски это «общее наименование для группы цветных красящих веществ, предназначенных для непосредственного использования в той или иной сфере быта».
В современном толковом словаре русского языка краски – это «вещества, служащие для придания какого-либо цвета предметам, которые они покрывает или пропитывает».
В толковом словаре русского языка и краски – это «состав, придающий тот или иной цвет предметам, которые им покрываются или пропитываются».
Мы узнали, что самыми первыми красками были разноцветные глины: красная, белая, жёлтая и голубая. Немного позже краски стали делать из минералов и растений. Отвар луковой шелухи, оболочка грецких орехов, кора дуба давали коричневую краску. Кора барбариса и ольхи, молочайные растения - жёлтую, а красную краску получали из некоторых ягод. Различные способы приготовления красок передавались из поколения в поколение, от художника к художнику. Практически у каждого мастера были свои "секреты". В старинных рукописных списках были найдены интересные и необычные рецепты русских художников.
На одном из сайтов мы прочитали, что «примерно до середины восемнадцатого века, художникам было достаточно сложно найти нужную краску и подготовить её к использованию. До девятнадцатого века даже использовались краски, которые были очень вредны для здоровья. В 1870 году был произведён анализ влияния красок на здоровье человека. Ядовитыми оказались краски, в состав которых входит свинец и мышьяк».
В древности, украшенная красками ткань являлась признаком богатства и такую роскошь могли обеспечить себе очень обеспеченные люди. Теперь, краски стали частью повседневной жизни.
Краски бывают акварельными, гуашевыми, акриловыми, темперными и масляными.
Акварель – это растворимые в воде краски, предназначенные для живописи и содержащие тонко перетёртый пигмент и небольшое количество клеев растительного происхождения. В состав акварельных красок еще входят мед, воск, некоторые смолы.
В современной энциклопедии начальной школы по изобразительному искусству говорится о том, что акварельные краски – «это прозрачные, лёгкие, воздушные краски, то есть такие, через которые всегда видно то, что ими закрашено». Само слово «акварель» означает «живопись водой». Соответственно, если сделать слишком толстый контур, то он будет просвечивать через краски. Чтобы убедиться в этом, мы проделали такой эксперимент: взяли газету и провели на ней две линии, зелёную и красную. А потом посмотрели, видны ли через краски буквы на газете или нет?
Оказалось, что через акварельные краски очень хорошо просвечивают буквы, напечатанные на газетной бумаге. Поэтому для рисования этими красками лучше использовать белую бумагу.
Кроме акварельных красок, почти все дети любят рисовать гуашевыми красками. В энциклопедии начальной школы по изобразительному искусству говорится, что гуашевые краски – «плотные, непрозрачные, через них ничего не видно, они совершенно перекрывают то, на что положены». Поэтому рисовать такими красками можно на любой бумаге…
Мы провели с гуашевыми красками эксперимент, подобный эксперименту с акварельными красками. И выяснили, что через след от гуашевой краски буквы на газетной бумаге практически не видны. Значит, гуашь — вид клеевых водорастворимых красок, более плотный и матовый, чем акварель. Гуашевые краски изготавливаются из пигментов и клея. Чтобы получить более светлый тон, нужно использовать белила.
Если краски – это составы, то нам стало интересно, из чего они состоят. Изучив надписи на двух коробках из-под гуашевых красок, мы обнаружили, что в состав одних входят: вода питьевая, декстрин, глицерин, органические и неорганические тонкодисперсные пигменты. При этом есть ссылка на то, что они безопасны при использовании по назначению. Предназначены для декоративно-оформительских работ и творчества детей в возрасте от трёх лет. В состав гуашевых красок из второй коробки входят: вода деминерализованная, природная смола, декстрин, глицерин, тонкодисперсные неорганические и органические пигменты.
Мы обнаружили, что на упаковке с акварельными красками написано, что в их состав входят: вода питьевая, декстрин, глицерин, патока, органические и неорганические тонкодисперсные пигменты, пищевой консервант. Тогда мы решили выяснить, что обозначают слова, которые записаны в составах этих красок.
В толковом словаре иностранных слов мы прочитали, что декстрин это слово французского происхождения и обозначает «продукт из крахмала, употребляемый как клеящее вещество в различных отраслях промышленности».
В Большой энциклопедии Кирилла и Мефодия говорится, что декстрины – это «продукты частичного расщепления полисахаридов. Декстрины из крахмала применяют в качестве клеящих веществ в текстильной, полиграфической, обувной промышленности».
Патока – это оказалось «густое сладкое вещество, получаемое из крахмала». Это объясняет то, что почти все краски для рисования имеют сладковатый вкус.
С глицерином мы уже сталкивались при изготовлении мыльных пузырей в домашних условиях. Тем не менее, в энциклопедии Кирилла и Мефодия мы прочитали, что глицерин это слово, которое означает «органическое соединение алифатического ряда: густая прозрачная жидкость, добываемая путем химической обработки жиров и применяемая для медицинских и технических целей».
В другой энциклопедии мы выяснили, что глицерин – это «вязкая прозрачная жидкость, получаемая путём химической обработки жиров, употребляемая для медицинских и технических целей». Глицерин имеет сладкий вкус и обозначается СН2(ОН)СН(ОН)СН2ОН. Он является смягчителем в кожевенной, текстильной, бумажной промышленности; а также компонентом пищевой, фармацевтических и косметических продуктов, антифризов, эмульгаторов.
Пигмент – это «химический порошковый краситель», а консервант – «антисептическое вещество со стерилизующим действием, применяемое в пищевой промышленности, медицине».
Таким образом, выяснив, значение слов из составов красок, мы пришли к выводу, что пробовать краски на вкус вовсе небезопасно.
В энциклопедии «Я познаю мир. Культура» говорится, что в древности художники делали для себя краски сами. При этом основой любой краски был пигмент, похожий на цветную «муку». Чёрный пигмент получали из древесного угля, красный и жёлтый – из глины, белый – из мела, зелёный – из малахита.
в своей книге писал, что «человек стал получать краски, прежде всего из цветков, затем — из листьев, стеблей и корней растений. Краски, употреблявшиеся в глубокой древности, добывали: синюю — из сока листьев и стеблей кустарника, растущего в Индии, красную — из корней марены, растущей в Персии. В Мексике для получения синей, красной и черной краски использовали сандаловое дерево кампеш, которое с открытием Америки стали вывозить в Европу. Кармин получали из высушенной красной мохнатой тли, живущей на кактусе опунции. Красную краску получают из цветков сафлора, растущего на юге СССР».
Из листьев и корней манжетки можно добыть серо-зеленую краску. Свежие корни манжетки измельчить ножом, всыпать в сосуд из расчета 40 граммов корней на 100 граммов воды и поставить на огонь. Кипятить двадцать минут, затем процедить через тряпочку и выпаривать отвар до густоты.
Краску цвета хаки дают ягоды и кора можжевельника. Зеленую краску можно добыть из листьев березы тем же способом, что и из манжетки. Листья, собранные в начале лета, дают более яркую краску.
Желтую краску получают из корней всем известного конского щавеля. С протравой железным купоросом краска щавеля становится черного цвета. Такую же желтую и черную краску дает внутренняя часть коры яблони.
Корни птичьей гречишки дают синюю краску. Когда-то синюю краску получали из цветков василька, но способ получения знатоки хранили в секрете, и теперь этот рецепт утрачен. Из цветков дельфиниума тоже получают синюю краску, в прежние время употреблявшуюся для окраски домотканого сукна.
Фиолетовую краску могут дать высушенные ягоды ежевики. Краску из ежевичных ягод получают таким же способом, как из манжетки.
Красная краска может быть получена из цветков зверобоя. Красную краску содержат корни сорняка подмаренника.
Вишневого цвета краску получают из оранжевого лишайника — стенной золотянки. Брать золотянку следует с ярко освещенных солнцем мест (заборов, коры деревьев). Измельченный лишайник положите в стакан или пробирку и влейте раствор едкого калия или соды. Через 3 минуты получите хорошую краску.
Коричневую краску в деревнях получают из коры ольхи. Наструганную кору настаивают два дня, а затем настой процеживают и в нем кипятят материю в течение 20-ти минут.
Из сока черники получают фиолетовую краску. К соку ягод прибавляют столовую ложку уксуса и 20 гр. квасцов и кипятят. Затем, процедив, уваривают жидкость. Чтобы получить акварельную краску, прибавляют к густому осадку клей и немного сахарной пудры до получения густой массы.
Красками не только рисуют или красят ткани и различные предметы, — ими окрашивают и препараты для микроскопа, чтобы лучше было видно строение растений. Автор книги приводит простые рецепты изготовления красок для препаратов: «100 гр. ягод черники настаивают двое суток в 100 гр. спирта или 100 гр. ягод кипятят 30 минут в 300 см.3 воды».
Хорошая краска, окрашивающая в малиновый цвет клеточки древесины в микроскопическом препарате, получается из коры вишневого дерева. 15 гр. мелко нарезанной коры настаивают сутки в 50 см.3 воды, затем кипятят в течение часа и отфильтровывают. Можно 15 гр. коры настаивать в 50 гр. спирта без кипячения. Окраска препарата производится так: срез растения выдерживают в вишневой краске 5 минут, после чего переносят в соляную кислоту, где древесинные части приобретают малиновую окраску.
Результаты анкетирования
Мы решили узнать, был ли опыт изготовления собственных красок в домашних условиях у учащихся нашей школы. 76-ти учащимся 2-7-х классов предстояло ответить на 5 вопросов.
Несмотря на то, что в последнее время много выпускается различных карандашей, мелков и фломастеров, большая часть опрошенных школьников всё-таки любят рисовать красками. Это очень хорошо видно на 1-ой диаграмме. Диаграмма № 2 говорит о том, что большей части школьников гуашевыми красками нравится рисовать больше, чем акварельными.
Ответы на вопрос «Пробовал ли ты когда-нибудь краски на вкус?» подтвердили наши ожидания. На диаграмме № 3 хорошо видно, что 1/3 часть наших респондентов пробовали краски на вкус, не задумываясь при этом о своей безопасности. Диаграмма № 4 свидетельствует о том, что всего 1/7 часть школьников пытались когда-нибудь изготовить свои собственные краски.
При этом на вопрос «Из чего делал (-а) краски?» школьники отвечали, что «из ягод, овощей и фруктов», «из зубной пасты и грязи», «из фломастеров и воды», «из травы» (2 человека), «из грязи и мела», «из красителей», «из молока и шоколада», «из травы и ягод».
Мы тоже решили сами попробовать изготовить краски в домашних условиях, чтобы при этом они были безвредными.
Рецепты и способы изготовления красок в домашних условиях
Проанализировав литературу по теме нашей работы, мы выяснили, что для приготовления красок сначала ищут сырьё.
В течение лета и осени мы имели возможность заготовить соки из овощей - моркови, тыквы, свёклы. Эти овощи мы перетирали на мелкой терке. Полученную «кашку» отжимали через марлю. Для заготовки соков-красителей использовали ягоды: облепихи, виктории, малины, брусники, черники, вишни, граната, черноплодной рябины, ирги, жимолости. Из ягоды мы выжимали сок и процеживали его через марлю. Полученные соки разливали в футляры от киндер-сюрпризов и замораживали в морозильной камере. Кроме того, заготовили чай и отвар из луковой шелухи.
При подборе сырья мы на листе бумаги наносили следы от сока используемых продуктов и подписывали, из чего они получены. При этом мы поняли, что при рисовании одним соком могут получиться не очень удачные рисунки, так как от большого количества жидкости бумага деформируется, становится неровной. На рисунке, представленном ниже, приведены некоторые из следов, оставленные от соков ягод и овощей.
Тогда мы решили сырьё смешивать со связующим веществом. Мы узнали, что в качестве связующего вещества можно использовать яйцо, масло, воду, клей, мёд. Кроме того, в сети интернет и в газете «Завалинка» мы нашли несколько рецептов, которые некоторые мамы успешно используют для изготовления красок своим маленьким детям в домашних условиях.
Чтобы выбрать наиболее подходящий для нас, мы решили приготовить каждый из них, а потом выбрать тот, рисовать которым больше всего понравится. Для того чтобы раньше времени не использовать заготовленное с лета сырье, мы в качестве красителя использовали раствор зелёнки. Полученные краски наносили на белый лист с целью проверки, как ведёт себя краска при рисовании.
№ п/п | Составы красок и способы приготовления | Результаты экспериментов |
1 | Краска из муки. 3 ст. муки (375 г) смешать с 2 ст. л. жидкого мыла и с 3/4 ст. воды. Размешать получившуюся массу до образования густой однородной пасты. Подмешать нужное количество пищевого красителя. |
Краска густая. Высохла быстро. Наличие мыла в составе лишает эту краску безопасности. |
2 | Краска из крахмала и уксуса. Смешать 2 ч. л. уксуса с 2 ч. л. крахмала и добавить пищевого красителя. |
Состав жидкий, имеет очень резкий запах. Цвет на бумаге не соответствует цвету краски. Уксус делает этот состав вредным для маленьких детей. |
3 | Яичная краска. Разломать мелки и измельчить их до состояния порошка при помощи камня. Взять яйцо, отделить белок от желтка. Белок отложить, а желток смешать с 2 ч. л. воды до однородной консистенции жёлтого цвета. Потом эту смесь по каплям добавлять к порошку из мелков, пока не будет образована однородная жидкая краска. | |
4 | Сливочная краска. Взять несколько небольших мисочек. В каждую мисочку насыпать 1 ч. л. крахмала, 0,5 ч. л. холодных сливок и 0,5 ч. л. воды. Добавить в каждую мисочку разные пищевые красители и перемешать. |
Состав не густой, но на бумагу ложится плохо. |
5 | Краски масляные. 1 ст. л. муки, 2-3 ст. л. соли, 1 ч. л. растительного масла, 50 г. воды с пищевыми красителями. Все составляющие размешать и взбить до густой сметаны. |
Краска густая и ложилась комочками. После высыхания потеряла цвет. Вокруг осталось жирное пятно. |
6 | 1/3 ст. крахмала, 2 ст. л. сахара, 2 ст. холодной воды. Всё смешать и поставить на слабый огонь. Варить 5 минут, постоянно помешивая, пока смесь не станет полупрозрачной гелеподобной массой. Когда масса остынет, разделить её на несколько порций, разлить по баночкам и добавить пищевую краску. Если в смесь добавить 1/4 ст. моющего средства, то краска будет легко смываться с одежды и других поверхностей. | |
7 | Краски медовые. 50 г. сока (моркови, свёклы, малины, чёрной смородины, шпината), 2-3 ч. л. воды, 1 ч. л. мёда, 30 г. крахмала. Всё смешать и взбить. |
Краска жидкая и хорошая для рисования кистью. |
8 | Йогуртные пальчиковые краски. Купить обычный детский йогурт и пищевой краситель. Подготовить емкости для будущих красок, разлить йогурт по ним. Добавить в каждую емкость пищевой краситель, размешать до получения однородной массы. |
Очень хорошо подходит для рисования кистью. Краска на бумаге высыхает дольше всех. |
9 | Краски из муки. 0,5 кг. муки, 5 ст. л. соли, 2 ст. л. растительного масла, вода в таком количестве, чтобы получилась масса, сходная по консистенции со сметаной, пищевой краситель. Всё перемешать. Полученную смесь разлить по баночкам и добавить пищевой краситель. | |
10 | Пальчиковые краски а-ля-клейстер. 0,5 ст. крахмала и 0,5 ст. холодной воды смешать до получения однородной массы. В полученную массу постепенно добавить 1 л. кипятка, постоянно её помешивая. Получится прозрачная смесь, в которую нужно всыпать 0,5 ст. талька, продолжая без остановки помешивать. Когда смесь остынет, добавить 1,5 ст. мыльной стружки. Тщательно размешать. Разлить полученную смесь по емкостям, добавить пищевой краситель. Ненадолго поставить в холодильник. | |
11 | 200 г. муки, 4 ст. л. мелкой поваренной соли. Вымешать, чтобы не было комочков. Добавить 200 мл. холодной воды, перемешать до однородной массы. При необходимости добавить муку. Добавить 0,5 ст. л. раст. масла. В готовую смесь добавить пищевые красители. |
Краска густая, гелеподобная. На бумагу ложится легко. Цвет сохранился. |
12 | 1 ст. муки, ¾ ст. воды, ½ ст. л. растительного масла, около 4 ст. л. соли. Все ингредиенты взбить миксером до получения однородной массы, консистенции густой сметаны. Готовую массу перелить в баночки и добавить пищевые красители. |
Состав густой. Ложится на бумагу плотно. Цвет при высыхании сохранился. Осталось жирное пятно. |
Используя для апробации несколько разных составов, мы выбрали йогуртные краски, которые в таблице представлены под № 8. Их получилось делать быстрее всех, и они оказались самыми вкусными. Мы размораживали растворы, заготовленные нами, и смешивали их с йогуртом.
Следующим нашим шагом стало сравнение рисунков, нарисованных акварельными, гуашевыми и йогуртными красками.
Одни и те же рисунки получились разными по насыщенности цвета и по яркости.
Рисунки, выполненные гуашью, отличаются насыщенностью, матовостью. Рисунки, выполненные акварелью более лёгкие, прозрачные, воздушные. Рисунки, выполненные йогуртовыми красками, менее яркие и насыщенные. По прозрачности они напоминают акварельные (слева направо).
На основе проведённых опытов и полученных данных можно сделать следующие выводы:
1. В состав любых красок входит красящий пигмент и связующее вещество.
2. Анкетирование среди школьников 2-7-х классов показало, что каждый седьмой ребёнок в детстве пробует краски на вкус, что не совсем безопасно для здоровья, учитывая состав современных красок, изготовленных заводским или фабричным способом.
3. Используя природные пигменты, в домашних условиях можно изготовить безвредные краски и нарисовать ими рисунок, что подтверждает нашу гипотезу.
4. Рецепты под номерами 1 и 2 не подходят для использования детьми, т. к. в состав одного входит жидкое мыло, а в состав другого – уксус.
5. Для маленьких детей самыми безопасными и приятными красками будут краски, сделанные на основе йогурта. Их быстрее и легче готовить, они как краски на основе мёда хорошо подходят для создания гладких рисунков.
6. Если нужен рисунок с рельефной поверхностью, то лучше всего использовать состав из муки, соли, воды и масла, в таблице нашей работы он представлен под № 11.
Полученные результаты позволили наметить дальнейшие шаги по развитию нашей темы:
1. При изготовлении красок мы использовали только жидкие соки из ягод и фруктов. В продолжение нашей темы мы планируем экспериментальным путём темперные и масляные краски с использованием сухих пигментов.
2. Выяснить, можно ли в домашних условиях покрасить ткань для одежды людей, страдающих аллергией на синтетические красители.
Список источников информации и иллюстраций:
Литература:
1. По следам Робинзона. Народная асвета, 1982 г. – 131 с.
2. Как делают краски /Я познаю мир: Дет. Энцикл.: Культура/Авт.-сост. ; Под общ. Ред. . – М.: «Издательство АСТ», 1999. – 480 с.
3. Краски/Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия (CD)
4. Курбатова искусство/. – М.: АСТ:СЛОВО, 2010. – 128 с. – (Современная энциклопедия начальной школы).
5. Уроки рисования с профессором Раскраскиным (CD). «Новый диск», 2008
6. Ожегов русского языка: Ок. 57 000 слов/Под ред. чл.-корр. АН СССР . – 20-е изд., стереотип. М.: «Русский язык», 1989. – 750 с.
7. Савельева краски для детей – это интересно и безопасно//1000 советов, № 20, октябрь 2012 года. С. 28
Сайты в Интернете:
1. История краски – http://**/istoriya-kraski/
2. Краски –http://ru. wikipedia. org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B0%D1%81%D0%BA%D0%B8
3. Краски. Современный толковый словарь русского языка Ефремовой – http://dic. *****/contents. nsf/efremova/
4. Рецепты мастерства. Рецепты красок для детей – http://www. *****/cat/zhivopis-lepka/sekrety-masterstva
5. С детьми. ru. Краски своими руками – http://www. *****/zanyatiya/risuem/kraski-svoimi-rukami
6. Справочник здоровья. Своими руками для безопасных игр малышу: рецепты изготовления красок – http://*****/
Иллюстрации:
1. Рисунки из личного архива
2. Фотографии из личного архива
