Изучение чернил шариковой ручки

Изучение чернил шариковой ручки.

Россия, Забайкальский край, Борзинский район, г. Борзя

Автор:

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 000 г. Борзи », 5 а класс

Руководитель: , учитель химии

Краткая аннотация

Шариковую ручку можно назвать великим изобретением всех времен и народов. Казалось бы, шариковые ручки существовали всегда, но это не так. За более чем семидесятилетнюю историю ручка стала самым популярным в бытовом отношении предметом, без которого даже в эпоху гаджетов невозможно представить нашу жизнь. Меня очень заинтересовала очень простая на вид шариковая ручка, но оказалась, что о ней можно узнать много интересного и познавательного.

Изучив теоретический материал, проведя анкетирование и практический эксперимент, я пришла к выводу, что химический состав раствора влияет на цвет пасты шариковой ручки, подтвердилось, что не все шариковые ручки одинаково безвредны.

Аннотация

Мы каждый день пользуемся ручками. Не представляем без ручки ни ученика, ни инженера, ни учителя. Ручка - необходимый предмет нашей жизни. А все ли мы знаем о ручке? В современных магазинах сейчас представлен широкий ассортимент ручек на любой вкус. Как правильно выбрать ручку? На что обращать внимание? Есть ли любимая ручка у каждого из нас? Какое мнение имеют мои одноклассники, другие школьники о шариковых ручках?

Цель исследования: выяснить, как изменяется цвет пасты шариковой ручки в различных условиях и может ли нанести вред, шариковая ручка , организму человека.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Объект исследования: шариковая ручка

Предмет исследования: паста шариковой ручки: синяя, красная, черная и зеленая.

Были использованы методы исследования:

Метод эксперимента – химические реакции;

Эмпирические методы: наблюдение, сравнение;

Экспериментально - теоретический: анализ и синтез;

В ходе выполнения своей работы я изучила строение, свойства шариковой ручки. Опытным путем определила химическую устойчивость пасты шариковой ручки по отношению к различным реактивам. На основании проведенных экспериментов сделаны следующие выводы: пасты шариковых ручек имеют разную устойчивость к химическим реагентам и оказывается, долго писать обычной шариковой ручкой вредно.

Выполнение исследовательской работы значительно расширило мои знания об обычной шариковой ручке. В ходе исследовательской работы гипотеза подтвердилась.

Научная статья

«Никакие провалы истории и глухие пространства времени не в состоянии уничтожить человеческую мысль, закреплённую в сотнях, тысячах и миллионах рукописей и книг».

К. Паустовский.

Однажды я капнула раствором для снятия лака на тетрадь. Когда я стала писать, то цвет пасты ручки изменился. Мне стало интересно, почему это произошло.

Цель исследования: выяснить, как изменяется цвет пасты шариковой ручки и приносит ли вред шариковая ручка.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи

· изучить историю возникновения ручки;

· провести эксперименты;

· провести социологический опрос одноклассников;

· составить памятку «Выбирай ручку правильно».

Гипотеза: Выяснить изменяет ли свой цвет паста шариковой ручки под влиянием различных реактивов и приносит ли она вред организму человека?

Поставленные цель и задачи, выдвинутая гипотеза определили:

Объект исследования: шариковая ручка

Предмет исследования: паста шариковой ручки: синяя, красная, черная и зеленая.

Из литературных источников и интернета я узнала, что чернила — это жидкий краситель. Всего в составе чернил может быть до 15 компонентов. Чернила состоят из:
- воды – основной компонент и главный растворипроцентов);
- сорастворителя, который вводится в состав чернил для улучшения растворимости красящего вещества (5-35 процентов);
- красящее вещество (2-20 процентов);
- ПАВ. Усиливают смачивание поверхности субстрата(0,1-12 процентов)
Также в состав чернил входит фиксирующая добавка (пенетрат),помогающий зафиксировать чернила на субстрате (бумаге, пленке и т. д.)
Изучила страны производители и состав пасты( Приложение 1)

Сравнение аствора азотной кислоты пробирку и приливаем 1 мл молибденового реактива ()е пятнореустойчивости пасты шариковой и глеевой ручек.

Сравнила аствора азотной кислоты пробирку и приливаем 1 мл молибденового реактива ()е пятнореустойчивость пасты шариковой и глеевой ручек к растворам, которые имеются у нас всех дома: растворителя для лака, поваренной соли и сока лимона. На листе бумаги написала слова шариковой и глеевой ручками.

Затем на надписи нанесла растворы: поваренной соли, растворителя для лака и сока лимона. ( Приложение 2)

Вывод: В результате проведенного исследования я выяснила, что паста шариковой ручки более устойчива к данным растворам, чем паста глеевой ручки. Поэтому для дальнейшего исследования я решила использовать шариковую ручку.

Взаимодействие пасты шариковой ручки с разными химическими реагентами.

Меня заинтересовало, как ведут себя пасты шариковой ручки с разными реагентами.

В 4 пробирки налила раствор соляной кислоты. Внесла в каждую пробирку по 1 капле синей, зеленой, красной и черной пасты шариковых ручек.

Аналогично проделала эксперимент с растворами: серной, азотной, уксусной кислотами,

гидроксида калия, этилового спирта.

Результаты эксперимента представлены в таблице ( Приложение 3)

Выводы: В ходе проведённого исследования было выявлено, что в растворах кислот все пасты поменяли цвет, в азотной кислоте пасты повели себя по-разному.

Наибольший эффект я увидела с зелёной пастой. За одну минуту она изменила цвет несколько раз.

Со щёлочью прореагировала только черная паста, она свернулась и поменяла цвет на желтый. Спирт растворил все пасты, что позволяет сделать вывод о том, что спиртом можно удалять пятна с поверхности одежды и мебели.

Чёрная паста также во всех растворителях изменяла цвет на более светлые (коричневый, фиолетовый и желтый ) – следовательно она менее стойкая к действию реагентов.

Красная паста сохранила свой оттенок во всех реагентах она оказалась более стойкая к действию химических реагентов.

Моя первая гипотеза подтвердилась. Химический состав раствора влияет на цвет пасты шариковой ручки.

Определение качества пластика, из которого изготовлен корпус ручки.

Для решения и подтверждения второй гипотезы я провела исследования:

Проанализировав прочитанную литературу, я пришла к выводу, что большинство ручек делают из пластмассы. Этот полимерный материал, получают из природного сырья – нефти. Пластмасса имеет очень важные физические свойства: не проводит электрический ток, легкая, пластичная. Сделанная ручка из некачественного пластика вредит нашему здоровью. Ведь многие дети любят грызть ручки. У меня очень много ручек. Все ли они из качественного пластика?

Опыт №1. Несколько ручек положила на освещенный солнцем подоконник. Через 15-20 минут посмотрела на ручки. Корпус одних ручек поменяли цвет, других нет. Я посмотрела на производителя данных ручек и выяснила, что те ручки корпус которых остался неизменным, сделаны в России на заводе "Вектор" в городе Нижний Новгород, а ручки корпус которых стал более светлым произведены в Китае.

Опыт №2. Три ручки российского производства и три ручки китайского производства опустила на 15 минут в стаканы с кипятком.

Ученые -исследователи утверждают, что если через 15 минут положенная на освященный подоконник ручка станет светлее или слегка поменяет цвет, или вода окрасится в цвет пластика – это значить химическая активность полимеров очень высокая — лучше отправить пишущий прибор в мусорное ведро. Такую ручку нельзя давать детям. В моем случае в трех стаканах с ручками российского производства вода не поменяла цвет и после 15 минутного пребывания на солнце цвет пластмассы не изменился, а вот от ручек китайского производства горячая вода окрасилась и пластмассовый корпус от воздействия солнечных лучей поменял цвет (посветлел)

Производство симпатических чернил

Моя исследовательская работа меня так заинтересовала, что я решила попробовать дома изготовить симпатические (невидимые ) чернила из яблока и молока.

Опыт 1. Чернила из яблока

Натерла на мелкой терке яблоко и через марлю отжала его сок. Чернила готовы.

Написала на листе этими чернилами слово « Яблоко» и когда чернила высохли прогладила листок утюгом – чернила проявляются

Опыт 2. Чернила из молока

Налила в миску молоко и разбавила его водой. Написала на листе этими чернилами слово « Молоко» и когда чернила высохли прогладила листок утюгом – чернила проявляются.

Таким образом, я научилась изготавливать самостоятельно симпатические чернила из яблока и молока, и теперь могу применить это умение для написание тайных посланий.

( Приложение 4)

Анкетирование

Для того, чтобы выяснить «А все ли мы знаем о ручке? » я решила провести опрос среди учащихся нашего класса. Опрос проводился посредством анкетирования, в нем приняли участие 23 учащихся. Результаты анкетирования представлены на диаграммах

(Приложение 5)

Социологический опрос:

1)Какой ручкой Вы предпочитаете пользоваться?

Шариковой ручкой – 88%

Гелиевой ручкой - 3%

Масленой ручкой - 9%

Вывод: большинство опрошенных респондентов предпочитают пользоваться шариковой ручкой.

2) Знаете ли Вы историю создания шариковой ручки?

Да - 3%

Нет - 97%

Вывод: большинство опрошенных респондентов не знают историю создания шариковой ручки.

3) Экспериментировали ли Вы пастой от шариковой ручки?

Да - 57%

Нет - 43%

Вывод: половина опрошенных респондентов экспериментировали с пастами шариковой ручки в домашних условиях и на уроках химии.

4) Какой цвет пасты Вы предпочитаете?

Фиолетовой - 3%

Синий - 58%

Голубой – 21%

Черная - 9%

Другая - 9%

Вывод: больше половины респондентов предпочитают синюю и голубую пасту.

5) На какие качества шариковой ручки Вы обращаете внимание при покупке?

Тонкий кончик пера - 47%

Дизайн - 17%

Цена - 7%

Удобство (с резинкой, автоматическая, и т. д.) - 29%

Вывод: большинство респондентов обращают внимание на удобство и тонкий кончик пера и мало интересует цена ручки.

6) Как Вы думаете, вредно ли писать обычной шариковой ручкой?

Нет - 87%

Да - 13%

Вывод: большинство опрошенных респондентов ответили, что писать шариковой ручкой не наносит вреда здоровью, что не соответствует истине (страдают суставы руки, зрение, невнимательность, утомляемость, агрессия и даже признаки стенокардии). Оказывается, писать обычной шариковой ручкой тоже вредно. Ведь при письме шариковой ручкой кисть руки постоянно напряжена. Есть исследования, утверждающие, что из-за этого у детей появляются невнимательность, утомляемость, агрессия и даже признаки стенокардии. Долго писать – вредно!

7) На сколько хватит пасты обычной шариковой ручки?

На 2000 м – 45%

На 1200 м - 9%

На 570 см - 18%

Не знаю – 18%

Другой - 10%

Вывод: большинство респондентов завышают возможности пасты шариковой ручки в два раза.

Мои гипотезы подтвердились.

1.Выяснилось, что химический состав раствора влияет на цвет пасты шариковой ручки.
2. Подтвердилось, что не все шариковые ручки одинаково безвредны.
Ручки китайского производства лучше не давать детям, они изготовлены из пластмассы низкого качества и могут принести вред для здоровья

Я думаю, работа будет интересна современным школьникам, которые пишут удобными, рассчитанными на долгое время авторучками. Изучая материал, я выяснила, какими были первые средства для письма, как они изменялись. Изменения были впечатляющими. Трудно представить, как можно писать палочкой, гусиным пером или деревянной ручкой с металлическим пером. Это требовало много времени и усидчивости для написания текстов. Согласна, что школьники раньше писали более красиво, но менять шариковую ручку на деревянную с металлическим пером, носить чернильницу в портфеле мне не хочется.

Мое исследование может быть полезно и интересно учащимся школы, которые увлекаются исследованиями, а также всем, кто интересуется химией. Практическая значимость исследования заключается в том, что его результаты легли в основу разработанной мной памятки «Выбирай правильно ручку». В процессе написания работы я открыла для себя, что шариковую ручку можно назвать великим изобретением. Работа помогла мне по-новому взглянуть на обычную ручку. За более чем семидесятилетнюю историю ручка стала самым популярным в бытовом отношении предметом, без которого даже в эпоху гаджетов невозможно представить нашу жизнь. . В дальнейшем я продолжу эту работу и более подробно познакомлюсь с симпатическими чернилами.

План исследований

Давно прошли те времена, когда наши бабушки и дедушки были озабочены выбором ручки - пера и чернильницы. Раньше, когда все писали перьями, а позже перьевыми ручками писать было неудобно: надо было носить с собой чернильницу, на бумаге очень часто оставались кляксы, писать приходилось медленнее. А если прольются чернила? Представляете, сколько у детей было огорчений. Современному школьнику живётся гораздо легче. В наш век компьютерных технологий ручка остаётся необходимым предметом во время письма. Человечество находится в зависимости от этого предмета. Ручку называют «королевой канцтоваров» - одно из самых простых изобретений двадцатого века. Казалось бы, проще не бывает. В самом деле — стержень да корпус, вот и все устройство. В своей исследовательской работе я решила изучить шариковую ручку.

Рассмотреть ручку с точки зрения качества, разнообразия, удобства.

Гипотеза:

Выяснить изменяет ли свой цвет влиянием различных реактивов паста шариковой ручки и приносит ли она вред?

Работа выполнялась по следующему плану:

1.Изучение литературных источников, содержащих информацию о различных видах ручек, их составе и влиянии на организм человека;

2.Проведение анкетирования;

3.Проведение экспериментов;

4.Обобщение результатов, выводы и рекомендации.

Для решения подтверждения выдвинутой гипотезы провела исследование:

1.Определение качества пластика, из которого изготовлен корпус ручки.

Опыт №1 Несколько ручек положить на освещенный солнцем подоконник. Через 15-20 минут сравнить исходный цвет ручки с полученным.

Опыт №2 Опустить в кипяток на 5-10 минут ручку и сравнить исходный цвет раствора с полученным.

2.Сравнение аствора азотной кислоты пробирку и приливаем 1 мл молибденового реактива ()е пятнореустойчивости пасты шариковой и глеевой ручек.

На листе бумаги написать слова шариковой и глеевой ручками.

Затем на надписи нанести растворы: поваренной соли, растворителя для лака и сока лимона.

3.Взаимодействие пасты шариковой ручки с разными химическими реагентами.

Опыт 1. В 4 пробирки налить раствор соляной кислоты. Внести в каждую пробирку по 1 капле синей, зеленой, красной и черной пасты шариковых ручек.

Опыт 2. В 4 пробирки налить раствор серной кислоты. Внести в каждую пробирку по 1 капле синей, зеленой, красной и черной пасты шариковых ручек.

Опыт 3. В 4 пробирки налить раствор азотной кислоты. Внести в каждую пробирку по 1 капле синей, зеленой, красной и черной пасты шариковых ручек.

Опыт 4. В 4 пробирки налить раствор уксусной кислоты. Внести в каждую пробирку по 1 капле синей, зеленой, красной и черной пасты шариковых ручек.

Опыт 5. В 4 пробирки налить раствор гидроксида калия. Внести в каждую пробирку по 1 капле синей, зеленой, красной и черной пасты шариковых ручек.

Опыт 6. В 4 пробирки налить раствор этилового спирта. Внести в каждую пробирку по 1 капле синей, зеленой, красной и черной пасты шариковых ручек.

4.Производство симпатических чернил

Опыт 1. Чернила из яблочного сока

Оборудование: мелкая посуда, кисточка, яблоко, утюг, лист бумаги

Натирается на мелкой терке яблоко и через марлю отжимается его сок. Чернила готовы.

Пишется чернилами любое слово. После высыхания листок проглаживается утюгом.

Опыт 2. Чернила из молока

Оборудования: молоко, вода, кисточка, миска, лист бумаги, утюг.

Наливается в миску молоко и разбавляется водой. Пишется чернилами любое слово. После высыхания листок проглаживается утюгом.

5. Анкетирование

Проведение опроса среди учащихся 5 а класса «А все ли мы знаем о ручке? »

1)Какой ручкой Вы предпочитаете пользоваться?

2) Знаете ли Вы историю создания шариковой ручки?

3) Экспериментировали ли Вы пастой от шариковой ручки?

4) Какой цвет пасты Вы предпочитаете?

5) На какие качества шариковой ручки Вы обращаете внимание при покупке?

6) Как Вы думаете, вредно ли писать обычной шариковой ручкой?

7) На сколько хватит пасты обычной шариковой ручки?

При выполнении исследовательской работы мной была изучена научная и справочная литература, использованы интернет-сайты. В данных работах мое внимание привлекли материалы об истории создания чернил и ручек, способах их изготовления и применения. Книги авторов «В мире античных свитков», « Из истории мировой цивилизации », «Краткая всемирная история » помогли найти материал об истории и рецептах изготовления чернил, о преимуществах и недостатках письменных принадлежностей.

Приложение 1. Изучение страны производители и состав пасты.

Характеристика	шариковой ручки	Гелевые ручки	Роллерные ручки
Устройство	Шарик, тюбик либо фильтр.	Шарик, тюбик либо фильтр.	Шарик, тюбик либо фильтр.
Состав чернил	краситель (пигмент) растворитель поверхностно-активные вещества консерванты антисептики	желеобразные вязкотекучие гелевые чернила	Густые чернила
Основа (растворитель)	фенилгликоль или бензиловый спирт	Вода	вода
светостойкость	светостойкость	светостойкость	Светочувствите-льность
водостойкость	водостойкостью	водостойкость	вода
высыхаемость	практически не сохнут	Медленно высыхают	практически не сохнут
Здоровьесбережение	Появляется невнимательность, утомляемость, агрессия и даже признаки стенокардии не будет садиться зрение	качество письма становится намного мягче. Портится зрение	практичность и большего удобства для письма
Страна изобретения	Америка;	Япония, Германия	Германия
Страны производители	Россия, "Стамм" (Саратов), "Союз" (Санкт-Петербург) и "Беркли" (Москва). Китай, Франция, Италия, Германия, Япония.	Германия, Австрия, Япония, Корея,	Германия, Италия, Япония, Чехия, Франция, Австрия;
наиболее популярны	Россия, Германия.	Япония,	Италия

Приложение 2.эксперимент

Надпись	Растворитель для лака	Раствор поваренной соли	Лимонный сок
Шариковая ручка	Немного обесцветилась и растеклась	Изменений нет	Немного обесцветилась
Гелевая ручка	Немного обесцветилась	Немного обесцветилась и растеклась	Немного обесцветилась и растеклась

Приложение 3

Реагенты: Цвет пасты:	HCL	KOH	C2H5OH	H2SO4	HNO3	СН3СООН
Синяя	Желтый	Синий	Фиолетовый	Сиреневый	Желтый	Вишневый
Красная	Розовый	Светло- розовый	Ярко-оранжевый ( рыжий )	Розовый	Красно-оранжевый	Ярко-розовый
Зеленая	Темно-бирюзовый	Светло-зеленый	Изумрудный	Сине-голубой	Цвета постоянно меняются Ярко-зеленый-бурый-красный	Изумрудный
Черная	Темно-красный	Светло-желтый	Бордовый	Ярко-красный	Коричневый	Фиолетовый