XII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Великолепная глина
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования.
Глина широко распространена в природе, используется при производстве кирпича, плитки, цемента, при изготовлении керамики, скульптур, в медицине и косметологии. Сложно переоценить значение глины для человека, глина важна, и полученные знания ней позволят использовать её максимально эффективно.
Цель исследования – доказать важность, уникальность и необходимость глины в различных сферах деятельности, провести практическую работу с глиной.
Задачи исследования:
1) Дать понятие глины.
2) Выявить свойства глины.
3) Рассмотреть способы происхождения глины.
4) Определить виды глины и её примесей.
5) Рассмотреть месторождения глины и условия её добычи.
6) Рассказать о применении глины.
7) Выполнить работу с глиной на практике.
8) Сделать выводы по результатам исследования.
Гипотеза. Глина – материал, применяемый человеком с древности, полезный в отраслях экономики и в домашнем хозяйстве, глина является богатством недр, данных природой для пользы человека.
Методы научного исследования – исторический метод, анализ, наблюдение, эксперимент.
Проблема, выявленная в ходе исследования: при добыче глин сохраняется негативное воздействие на окружающую среду, приводит к экологическому дисбалансу, эрозиям, заилениям рек, нанесению вреда лесам, покиданию животными мест обитания. Поэтому на местах добычи глины нужно проводить восстановление земель.
Значимость работы. Работа может быть использована в качестве учебного пособия для формирования интереса обучающихся к работе с глиной, для знакомства со свойствами глины и способами её использования.
Понятие и виды глины.
Глина — это горная порода особой структуры. В сухом виде она рассыпчатая, а после намокания становится пластичной. Глина — осадочная порода, которая образовалась в результате выветривания и разрушения скал. Месторождения появляются в результате накопления минералов на поверхности почвы или дне водоемов. Основные компоненты в составе глины — алюминий и кварц. Породу с преобладанием кварцевого песка называют тощей. Если кварца меньше, чем оксида алюминия — порода «жирная».
Кембрийская глина — самая древняя. Название произошло от временного периода, в котором начали формироваться ее залежи. Кембрийский период начался около 500 млн лет назад.
Разновидности глины определяются ее происхождением и химическим составом. Осадочные глинистые залежи образуются в результате переноса выветренных частиц скал. Подразделяются на континентальные и морские. Остаточные глины — это участки скал, видоизменившиеся под действием природных стихий. В своем основании они переходят в материнскую породу.
Основные свойства глины – пластичность, водоупорность, огнеупорность. В зависимости от прочности, водостойкости и огнеупорности глина бывает по цели применения: фарфоровая; фаянсовая; кирпичная; гончарная; черепичная; клинкерная — для изготовления цемента; шамотная — для наружного покрытия зданий, выкладки печей; капсульная, или вулканическая, применяется в косметологии.
По виду примесей порода бывает: красная или коричневая — с калием, железом; белая — без примесей; зеленая — медь, железо; голубой цвет придает кобальт; черная — углерод, железо; желтая — с примесью серы; розовая — не природный цвет, это смесь белого и красного сортов. Майолика — природная белая глина, эластичная и легкоплавкая. Во влажном состоянии ее окраска серая, а после обжига она становится цвета слоновой кости.
Добыча глины.
Найти глинистое месторождение можно по следующим признакам: обилие рек, ручьев, озер и болот в местности; низкий уровень подпочвенных вод в колодцах. Глинистые слои залегают недалеко от поверхности грунта. Они могут лежать горизонтально или вертикально.
Крупные месторождения глины находятся: в России; Украине; Грузии; Казахстане; Туркмении; Китае. Российские месторождения — Палевское, Кыштымское, Латненское, Трошковское. В Ростовской области, где я проводил лето, есть глиняный карьер, здесь местные жители берут глину для собственных нужд, а я для лепки поделок.
Добывать глинистые породы легко и незатратно. Однако перевозить ее на далекие расстояния неудобно из-за большой массы и объема. Поэтому обрабатывающие заводы устраивают прямо возле месторождений полезного ископаемого. Изначально глинистый материал добывали там, где он лежал поверхностно — на берегах водоемов. Сейчас добыча происходит карьерным способом. Вопросы, связанные с литологией и фациями нижнемеловых песчано-глинистых отложений, освещены Н. П. Хожаиновым (1979), минералогией и генезисом аптских глин — А. Д. Савко (1977, 1990).
Применение глины.
Глина - один из первых материалов, из которых древние люди строили дома, делали посуду, оружие, предметы быта, писали на глиняных табличках.
Порода применяется для изготовления: кирпичей; плитки; посуды; предметов интерьера; игрушек. Огнеупорные сорта глинистой породы применяются для изготовления литейных форм. Глиняную основу смешивают с кварцевым песком, делают форму для отливки изделий из черных и цветных металлов. Глинистые породы применяют в разных отраслях промышленности:
бурение скважин — глинистый раствор заливают в скважину для ее очищения;
нефтепереработка — очистка нефти от примесей; бумажная промышленность — каолин добавляют к бумаге для усиления ее белизны; резиновая промышленность — каолин смешивают с каучуком для улучшения механических свойств резины; производство красок — используют железистые глины, которые придают желтый, красный оттенки; скульптурное дело — из пластичного материала делают статуи, элементы интерьера.
Глина в строительстве.
В строительстве применяется преимущественно красная глина, содержащая оксид железа. Она обладает высокой пластичностью, выдерживает температуру до 1100 градусов. Из нее делают кирпичи, плитку, пластины для обкладывания печей. Глина входит в состав цемента. Ее смешивают с карбонатом кальция, обжигают и измельчают. Затем добавляют гипс и тщательно перемешивают. Раньше из глинистой породы строили здания целиком — они назывались глинобитные. Сейчас глина применяется как вспомогательный материал для изготовления кирпичей, цемента, отделочных материалов. Преимущества глинистых пород в строительстве: дешевизна; удобство добычи; большие запасы; экологичность; огнеупорность; воздухопроницаемость. Для личного пользования породу можно добыть самостоятельно, если в местности есть болото, река или озеро.
Ожившая глина: интересная мифология.
В мифах народов мира о сотворении человека присутствует образ глины. В них говорится, что из глины был создан человек. Египтяне верили, что людей вылепил из глины бог-демиург Хнум. Изображение Хнума, лепящего людей на гончарном круге, создавалось вплоть до позднейших периодов истории Древнего Египта. Греки считали, что первых людей вылепил из глины Прометей, а Афина вдохнула в них душу. В эпосе мезоамериканских индейцев сказано, что боги сделали человека из глины и земли. Тольтеки считали, что их сделали из костей людей века предыдущего, которые сложили в глиняный сосуд. Китайское женское божество Нюй-Ва слепила людей из глины. В Библии Бог сотворил Адама из красной глины.
Изучая мифы народов мира, мы можем ознакомиться с картиной мира и представлениях древних цивилизаций.
Путешествие на фабрику керамики.
В Раменском районе Московской области в с. Гжель находится удивительная фабрика керамики. Мастера гжельской росписи воссоздают художественный промысел, старинные русские традиции. Мы посетили эту интересную фабрику. Там мы познакомились со всем циклом технологии создания керамики: посмотрели заготовку глины, заливку в формы, обжиг, роспись готовой продукции, расписали керамику сами. Ознакомление с технологией производства керамических изделий поможет нам выполнить практическую работу с глиной самостоятельно.
Практическая работа с глиной
Проведем самостоятельную работу с глиной на практике, чтобы изучить её свойства. Проверим такое свойство глины, как пластичность. Возьмем глину, увлажним её водой, хорошо размешаем до пластичного состояния. Глина стала тестообразной, из неё можно лепить поделки. Глина легко приобретает нужную форму. В результате у нас получились самодельные глиняные игрушки. Поделки нужно поставить в проветриваемое пространство для высушивания. Через несколько дней, после того, как глиняные игрушки высохли, их можно раскрасить. При раскрашивании на глине сохраняется яркий цвет красок. У нас получились декоративные глиняные поделки.
Следует отметить, что глина в виде мелкой фракции входит в состав пластилина. Нами также выполнены работы из пластилина.
Выводы
1. Глина – это измельчённая горная порода, пылевидная в сухом состоянии, в соединении с водой образует пластичную массу. Образовалась в результате длительного выветривания. Цвет глины зависит от примесей.
2. К свойствам глины относятся пластичность, огнеупорность, спекаемость, водонепропускаемость.
3. Глина важна для человека, она применяется для строительных работ, из неё делают цемент, кирпичи, применяют для гончарных, скульптурных и других работ. Глину используют в медицине и косметологии. У некоторых народов мира в глине запекают рыбу и птицу, этот способ используют туристы, охотники.
4. Добывают глину карьерным способом. В России месторождения глины – это Латненское в Воронежской области, Шелекса – Южная и Павловское в Архангельской области, Трошковское в Иркутской области.
5. При добыче глин разрушаются экосистемы, поэтому выполнения работ нужно проводить восстановление земель.
6. Нами выполнена практическая работа по изучению технологии изготовления гжельских керамических изделий на фабрике в Раменском районе Московской области, с. Гжель. Осуществлён поиск глины на территории Ростовской области для лепки. Для закрепления теоретических знаний о глине самостоятельно выполнены глиняные поделки.
7. Гипотеза о важности и необходимости глины для человека доказана. Глина является богатством недр, данных природой для пользы человека. Поэтому название в работе глины «великолепная», является оправданным, оно отражает как отличные свойства глины для лепки, так и её превосходную уникальность на службе человеку.
Список источников
Глина. Источник: https://catalogmineralov.ru/mineral/glina.html
Глина — интересные факты. Источник: https://www.interesnie-fakty.ru/nauka/o-gline/
Применение глины – где используется глина. Источник: https://gruntovozov.ru/chasto-zadavayemiye-voprosy/primenenie-gruntov/primenenie-glinyi/
Все об обычной глине: неожиданные свойства и тонкости происхождения, виды. Источник: https://zakamnem.ru/vidy/glina-eto
Бетонитовые глины России и стран ближнего зарубежья Белоусов П. Е., Крупская В. В. Источник: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41468512
Приложение № 1
Глиняный карьер в Ростовской области,
здесь я искал глину для поделок
Приложение № 2
Путешествие на фабрику керамики в Гжель
Приложение № 3
Глиняная поделка «Богатырь – защитник земли русской».
Глиняная поделка «Кобудо – путь война»
Приложение № 4
Наши семейные картины из пластилина
(измельченная глина входит в состав пластилина)
«Сказки Андерсена»
«День Победы»