XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Исследование резинок для плетения браслетов на наличие вредных веществ
Автор работы награжден дипломом победителя I степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
ВВЕДЕНИЕ
С момента появления на российском рынке, резинки для плетения "LOOM BANDS" молниеносно овладели детским вниманием и продолжают удерживать пальму первенства по популярности среди товаров для детского творчества [8].
Рукотворные творения браслетов, колец, кулонов, сумок и даже одежды из резинок захватывает и увлекает не только детей, но и взрослых. Не имеет никакого значения кто ты: мальчик или девочка, мужчина или женщина, бабушка или дедушка. Все увлечены созданием украшений. Плюсов здесь не мало. Но правда ли, что резинки для плетения вредны? Может ли это рукоделие быть опасным для человека? К сожалению, резинки для браслетов, которые так популярны, действительно таят в себе опасность.
Гипотеза: разноцветные резинки, из которых плетут украшения, могут быть опасны для здоровья человека.
Цель: исследование резинок для плетения браслетов на наличие вредных веществ.
Задачи:
1. По данным литературы изучить материал о резинках для плетения браслетов
2. Провести распознавание основного материала резинок разных производителей
3. Определить наличие свинца, хлора, фенола, непредельных углеводородов в резинках для плетения браслетов разных производителей.
4.Провести опрос учащихся МБОУ «Частинская средняя общеобразовательная школа»
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Глава 1. Резинки для плетения браслетов
1.1.История появления резинок для плетения
Замечательный вид hand-made - плетение из резинок появился благодаря любви китайского инженер Чин Чонга к своим дочерям, которые увлекались плетением из резиночек. Rainbow loomПопробовав самостоятельно сплести изделие Чин Чонг столкнулся с проблемой. Резинки постоянно соскальзывали с пальцев. Так появилась прекрасная идея создания станка для плетения резинками.
Новое изобретение настолько понравилось его дочерям, что они рассказали о нем в школе и социальных сетях. Американские подростки по достоинству оценили новшество. Уже через несколько месяцев у хобби плетения резиночками Rainbow loom появилось множество поклонников среди тинэйджеров США и Европы [5].
1.2.Состав резинок для плетения браслетов
Так популярные в настоящее время резиночки для плетения, изготовленные в Китае, были протестированы в некоторых странах, и материал, из которого они делаются, идентифицирован как резина (сополимер стирола бутадиена и синтетические эластомеры, ПВХ). Во многих изделиях для детского творчества присутствуют фталаты, тяжелые металлы (свинец, кадмий, шестивалентный хром) [6].
Основной материал резинок для плетения браслетов - каучук, ПВХ или силикон.
Каучук - это млечный сок (латекс) растения гевея, произрастающего преимущественно в Малайзии, Индонезии, Вьетнаме и других восточных странах. Материал латекс знаком всем, он широко используется в быту, наибольшее распространение получил в производстве медицинских и хозяйственных перчаток. Он достаточно эластичен, но не прочен, поэтому резинки из каучука быстро рвутся. Несмотря на то, что каучук - материал натуральный, у него, как у практически природного материала, есть недостаток - он может вызывать аллергию. Все знают, что аллергию у малышей может вызывать что угодно, поэтому резинки из натурального каучука лучше не использовать.
Поливинилхлорид (ПВХ) - бесцветная, прозрачная пластмасса, не горит на воздухе, выдерживает температуры от −15 °C до +65 °C. Широко используется в строительной, мебельной промышленности, из ПВХ изготовлены многие окружающие нас предметы быта.
Резинки для плетения не могут быть изготовлены из ПВХ в связи с низкой эластичностью материала, поэтому если производитель указывает в наименовании материала ПВХ - это означает химический состав на его основе с различными добавками (фталаты добавляют для увеличения гибкости и прочности ПВХ).
Силиконовые резинки также обладают повышенной эластичностью, но при этом более прочные. Силикон - любой материал, имеющий в своём составе кремний. Кремний, после кислорода, является самым распространённым веществом на Земле. Область применения силиконов довольно широка - от детских сосок и контактных линз до деталей самолётов, от производства посуды до автомобильной и космической промышленности. Силикон широко применяется в медицине, вплоть до сферы трансплантации органов. С безопасностью у силиконовых изделий всё в полном порядке[8].
1.3.Влияние на живые организмы
Из-за вредности Loom bands ими уже запретили торговать на Мальте и в крупной сети супермаркетов Великобритании The Entertainer.
Британское издание Daily Mail пишет, что проведенные проверки резиночек показали недопустимо высокий процент содержания в них фталатов, веществ, которые делают пластмассу мягкой и эластичной. Исследования доказали, что фталаты могут вызывать рак. Поэтому рекомендации ЕС требуют, чтобы их содержание в детских игрушках не превышало 0,1%. А в некоторых наборах резиночек оно составляет 40%.
Проверку качества резиночек провели в Бирмингемском бюро проверки качества. Его работница Мэрион Вилсон рассказывает, что в состав резиночек входят два опасных вида фталатов, которые могут навредить здоровью. «В организм человека фталаты могут попасть, если, к примеру, ребенок возьмет резиночку в рот», — поясняет специалист.
Торговая марка Loom bands принадлежит компании Rainbow Loom, которая начала изготавливать наборы для плетения браслетов в 2012 году. «Оригинальный производитель, так же как и компании, с которыми у них был заключен договор, соблюдает требования о безопасности США и ЕС. И их комплекты не несут вреда. Но, как это обычно и бывает, на рынок выходит масса подделок, изготовленных в азиатских странах — эти производители используют по возможности более дешевые компоненты, в которых может быть повышенное содержание фталатов»[7].
Родители, которые не могут купить своим детям резиночки для плетения в магазинах, поступают безответственно, заказывая их в интернет-магазинах Китая, Индии и Вьетнама. В этом случае быть уверенными в том, что резиночки не нанесут вреда здоровью детей, невозможно. Издание призывает покупать только резиночки известных производителей, содержащие на упаковке отметку «CE», которая гарантирует, что товар отвечает требованиям ЕС.
Свинец является одним из наиболее токсичных металлов. Воздействие свинца приводит к изменению репродуктивной, нервной, сердечно- сосудистой, иммунной и эндокринной систем. Его токсическое действие проявляется в изменениях функционального состояния почек. Влияет свинец и на психоневрологический статус человека. Поражение центральной нервной системы сопровождается резкой слабостью, нарушением сна, головными болями, медлительностью, снижением памяти и внимания [3].
Хлор обладает сильным токсическим и раздражающим действием. Оказывает раздражающее воздействие на глаза и органы дыхания. При вдыхании вызывает судорожный, мучительный кашель. В тяжелых случаях происходит спазм голосовых связок, отек легких. Оказывает сковывающее воздействие на центральную нервную систему [3]
Фенол – летучее вещество с характерным резким запахом. Пары его ядовиты. При попадании на кожу фенол вызывает болезненные ожоги [4]
При выраженном отравлении непредельными углеводородами больные
страдают приступами головных болей, сопровождающимися потемнением в глазах, резко выраженное побеление пальцев, иногда кистей и стоп, возникающее при незначительном охлаждении, а нередко и без него. Этот
симптом часто сопровождается потерей чувствительности в зоне обеления и
ощущением боли в начале появления и во время исчезновения обеления [2].
1.4. Чем полезно плетение из резинок?
Любое творческое увлечение детей радует родителей, приносит пользу самим детям и развивает. Так получилось и с резинками для плетения браслетов, ведь плетение - это создание нового изделия своими руками. А созидательный процесс развивает в ребёнке усидчивость, внимательность, самооценку, прививает любовь к творчеству.
Развитие творческих способностей - ещё одна причина дать возможность ребёнку научиться плести браслеты. Плетение из разноцветных резинок учит ребёнка цветовой гармонии, развивает чувство стиля.
Развивается мелкая моторика ребёнка. Мелкая моторика - способность выполнять мелкие и точные действия кистями и пальчиками. В этом процессе задействованы сразу несколько систем: мышечная, нервная и костная. Также при игре с мелкими предметами тренируется зрение и память. Учёными доказано, что речевой и моторный центры расположены в мозгу человека рядом друг с другом, а это означает, что мелкая моторика помогает развитию речи, т.к. при стимуляции пальцев рук мелкой работой, речевой центр тоже активизируется.
Плетением из резинок занимаются детки постарше, но и для их развития это также полезно, ведь мелкая моторика положительно влияет на внимательность, ловкость рук, скорость реакции и почерк ребёнка.
Развитие коммуникативных навыков - плетение браслетов из резинок сейчас увлекло практически каждого второго ребёнка, детишки обмениваются разными цветами резинок, учат друг друга новым способам плетения, вместе учатся плести браслеты по видеороликам в интернете. Это сближает ребят, развивает общительность и взаимопомощь[8].
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ГЛАВА 2. Определение свинца, хлора, фенола, непредельных углеводородов в резинках для плетения браслетов разных производителей
Объекты исследования
Для исследования в магазинах нашего села приобрела резинки для плетения браслетов четырех производителей: Яблочко (Россия), Loom Twister (Китай), Loom Bands (Китай), AiNiSi (Китай) (рис. 1).
Рис. 1. Резинки для плетения браслетов
2.1.Методика исследования
2.1.1. Отношение образца к нагреванию
Нагреть образец, определить запах. Остудить образец [1].
2.1.2. Обнаружение свинца в исследуемых образцах
Испытуемый образец выдержать в уксусной кислоте в течение суток, чтобы перевести содержащийся свинец в растворимую форму. Затем добавить иодид калия KJ. Выпадение ярко-желтого осадка свидетельствует о наличии свинца [3].
2.1.3. Обнаружение наличия хлора
Испытуемый образец нагреть в пробирке. Закрыть пробкой с газоотводной трубкой, другой конец газоотводной трубки опустить в пробирку с водой. Затем в раствор добавить нитрат серебра. Помутнение раствора говорит о присутствии хлорид-ион [3]
2.1.4. Реакция на наличие фенола
К образцу добавить воды и нагреть. Затем прилить хлорид железа (III).
Фиолетовое окрашивание говорит о присутствии фенола [4]
2.1.5. Обнаружение непредельных углеводородов
Образец нагреть в пробирке. Закрыть пробкой с газоотводной трубкой, другой конец газоотводной трубки опустить в пробирку с раствором перманганата калия. Обесцвечивание раствора перманганата калия говорит о наличии непредельных углеводородов [2]
2.2. Определение свинца, хлора, фенола, непредельных углеводородов в резинках для плетения браслетов разных производителей.
2.2.1. Отношение образца к нагреванию.
Нагрела образец, появился резкий неприятный запах. При остужении образец переходит в твердую массу. Эти признаки говорят о том, что данный образец относится к термопластам.
2.2.2 Обнаружение свинца в исследуемых образцах.
Испытуемый образец выдерживала в уксусной кислоте в течение суток, чтобы перевести содержащийся свинец в растворимую форму. Затем добавляла иодид калия KJ. Выделялся желтый осадок (рис. 2).
Рис.2. Определение свинца
2.2.3. Обнаружение наличия хлора
Испытуемый образец нагревала в пробирке. Закрывала пробкой с газоотводной трубкой, другой конец газоотводной трубки опускала в пробирку с водой (рис. 3).
Рис. 3. Нагревание образца для определения хлора
Затем в раствор добавляла нитрат серебра. Помутнение раствора говорит о присутствие иона хлора (рис.4).
Рис. 4. Выпадение осадка после добавления раствора нитрата серебра
2.2.4. Реакция на наличие фенола
К образцу добавляла воды и нагревала. Затем приливала хлорид железа (III).
Окраска раствора не изменялась (рис. 5).
Рис. 5. Добавление раствора хлорида железа (III)
2.2.5. Обнаружение непредельных углеводородов
Образец нагревала в пробирке. Закрывала пробкой с газоотводной трубкой, другой конец газоотводной трубки опустила в пробирку с раствором перманганата калия. Раствор перманганата калия обесцвечивался (рис. 6).
Рис. 6. Обесцвечивание раствора перманганата калия
Проведено определение веществ в резинках для плетения браслетов четырех производителей. Данные приведены в таблице 1.
Таблица 1
Вещества, содержащиеся в резинках разных производителей
|
Резинки \ Вещества |
Свинец |
Хлор |
Фенол |
Непредельные Углеводороды |
|
Образец №1 |
- |
+ |
- |
+ |
|
Образец №2 |
+ |
+ |
- |
+ |
|
Образец №3 |
+ |
+ |
- |
+ |
|
Образец №4 |
+ |
+ |
- |
+ |
В ходе проведенных исследований хлор и непредельные углеводороды обнаружены во всех образцах. Свинец не обнаружен только в резинках для браслетов в образце №1. Фенол не обнаружен во всех образцах.
Глава 3. Распознавание основного материала резинок разных производителей
3.1.Методика распознавания основного материала резинок для плетения браслетов
Растянуть резину до предела: силиконовая резинка порвётся, образуя рваный край, резинка из ПВХ вытянется как жевательная резинка (рис. 7).
Рис.7. Растягивание резинок
Понюхать резинку: силиконовые резинки не имеют запаха. Фталаты могут быть составляющими резинок из ПВХ (поливинилхлорида), их туда добавляют для придания эластичности.
Поджечь резинку в металлической ёмкости: силиконовые материалы загораются с трудом, при горении выделяют не чёрную сажу (углерод), а белую (диоксид кремния). Материалы с высоким содержанием углерода быстро воспламеняются, выделяют чёрную сажу (рис. 8).
Рис.8. Сжигание резинок
Заморозить резинку: изделия из ПВХ, каучука (резины) станут твёрдыми, силикон же не потеряет своей эластичности (Рис.9) [8].
Рис. 9. Замораживание резинок
3.2. Распознавание основного материала резинок разных производителей
В ходе проведенного исследования определено:
- все образцы растягиваются до предела;
-образцы № 1,2,4 имеют сильный запах, образец № 3 имеет запах резины;
- при сгорании всех образцов выделяется сажа;
-при замораживании все образцы не теряют эластичность.
Следовательно, основной материал резинок для плетения браслетов в образцах №1, №2, №4 - поливинилхлорид (ПВХ), а в образце №3 – каучук.
Глава3. Опрос среди учащихся МБОУ «Частинская средняя общеобразовательная школа»
В анкетировании приняли участие 131 обучающийся 2-х, 3-х, 8-х классов.
Знаете ли вы, что есть резинки для плетения?
Знают о таких резинках 75 (56%) девушек и 56(43%) юношей. Не знают 1(1%) (рис. 7).
Рис. 7. Знаете ли вы, что есть резинки для плетения ?
2) Покупаете ли вы резинки для плетения браслетов?
Покупают 59 (45%) девушек и 28(21%) юношей. Не покупают 14(11%) девушек и 30(23%) юношей (рис.8).
Рис.8. Покупаете ли вы резинки для плетения браслетов?
3) Плетете ли вы браслеты из резинок?
Занимаются плетением браслетов 59(45%) девушек и 29(22%) юношей. Не плетут браслеты 18(14%) девушек и 25(19%) юношей (рис. 9).
Рис. 9. Плетете ли вы браслеты из резинок?
4) Замечали ли вы изменения в местах контактов с браслетом из резинок?
Покраснение и сыпь замечали 46(35%)девушек и 17(13%) юношей. Не замечали изменений 30(23%) девушек и 38(29%) юношей (рис.10).
Рис. 10. Замечали ли вы изменения в местах контактов браслетом из резинок?
Проведенное анкетирование показало:
- более 90% знают о резинках для плетения браслетов;
-больше половины респондентов покупают такие резинки;
-более половины опрошенных плетут браслеты (45% девочек и 22% юношей);
-в процессе ношения покраснения и сыпь отмечают 48% респондентов.
ВЫВОДЫ
1.Эксперты нашли опасность в ставших невероятно популярными среди детей резинках для плетения браслетов. Украшения угрожают здоровью из-за большого количества подделок. Резинки для плетения браслетов содержат такие опасные вещества: фталаты, свинец, хлор, фенол, непредельные углеводороды. Эти вещества могут вызвать серьезные заболевания.
2.Проведено определение свинца, хлора, фенола, непредельных углеводородов в резинках четырех производителей. В ходе проведенных исследований хлор и непредельные углеводороды обнаружены во всех образцах. Свинец не обнаружен только в резинках для плетения браслетов в образце №1. Фенол не обнаружен во всех образцах.
3. Основной материал резинок в образцах №1, №2, №4 - поливинилхлорид (ПВХ), а в образце №3 – каучук.
4. В ходе проведенного анкетирования я выяснила: более 90% опрошенных знают о резинках для плетения браслетов, больше половины респондентов покупают такие резинки и плетут браслеты, в процессе ношения покраснения и сыпь отмечают 48% участвующих в тестировании.
Таким образом, гипотеза подтверждается, разноцветные резинки, из которых плетут украшения, содержат вещества, которые могут быть опасны для здоровья человека.
ЛИТЕРАТУРА
1.Алексинский В.Н. «Занимательные опыты по химии.» – М.: «Просвещение» - АО «Учебная литература», 1995, - 68 с.
2.Анкудимова И.А., Гладышева И.В. «Практикум по химии» Издательство Тамбовский государственный технический университет,2009.
3.Энциклопедия Полимеров. Т.3 Полиоксадиазолы–Я Ред. коллегия: В. А. Кабано, 1977.
4.http://www.bsuir.by/m/12_100229_1_54415.pdf]
5.https://otvet.mail.ru/question/179277483
6.http://www.bolshoyvopros.ru/questions/1705461-iz-chego-delajut-rezinki-dlja-pletenija.html
7.http://www.bolshoyvopros.ru/questions/1612615-naskolko-vrednye-rezinki-iz-kotoryh-deti-pletut-braslety.html
8.https://umkas.ru/articles/rezinochki-dlya-pleteniya-brasletov-vred-ili-polza/