XIX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Этот удивительный гипс
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение.
Я Немова Саша, ученица «3а» класса. У меня много увлечений и интересов. Я учусь в средней школе, занимаюсь в кружках «Город мастеров», «Веселая математика», «Почемучки», посещаю библиотеку. В нашем доме очень много статуэток стоит на полочках, когда я спросила у мамы из чего они сделаны, мама сказала, что эти фигурки сделаны из гипса. На работе у мамы, она работает на скорой помощи , я видела женщину, у которой на одну ногу была наложена гипсовая повязка. Ее накладывают при переломах костей. Странно, гипс на полке, гипс на ноге и мне стало интересно, что такое гипс? И мы, вместе с мамой и Натальей Сергеевной, стали искать ответ на свой вопрос - что же такое гипс?
Цель исследовательской работы: изучение свойств гипса и изготовление изделий из этого материала.
Предмет исследования: гипс.
Объект исследования: свойства и качество гипса.
Основными методами исследования в моей работе будет изучение исторической литературы, сбор информации путем опроса и анкетирования, анализ полученной информации, наблюдение и опыт.
Задачи исследовательской работы:
- собрать информацию о гипсе;
- провести опыты с гипсом, выявить его свойства, понаблюдать за прочностью этого материала через создание поделок;
-проанализировать полученные результаты.
Гипотеза
Гипс – это не только природный минерал, но материал, который широко используется в жизни людей, так ли это?
-
Теоретическое исследование проблемы
1.1 Что такое гипс?
Из энциклопедии, я выяснила, что гипс – происходит от греческого слова - обозначает мел, известь.
Гипс — природный камень, который образовался в результате испарения древнего океана 110 — 200 миллионов лет назад. В недрах земли гипс присутствует в виде камня — породы осадочного происхождения нескольких разновидностей. Он может быть на вид плотным, с мелкозернистой структурой, сахаровидным в изломе или крупнозернистым, с беспорядочно расположенными кристаллами, состоять из нитевидных кристаллов с шелковистым отливом или быть пластинчатым, с прозрачными кристаллами слоистой структуры. Цвет породы — белый, желтоватый, светло-серый — зависит от наличия или отсутствия в породе различных примесей. Гипс — это минерал, представляющий из себя сульфат кальция, смешанный с водой. Существует полупрозрачная разновидность гипса, называемая селенит, и другая, отличающаяся особым блеском, известная как алебастр.
(Приложение 1)
Гипс имеет уникальное свойство — при нагревании, вода выделяется образуя полуводный гипс. Такой гипс может быть легко превращен в порошок. И наоборот, при добавлении воды гипс становится прочным.
1.2. Гипс в строительстве
Гипс — один из самых древних строительных материалов. Известный в прошлом как «алебастр», он широко использовался во всем мире при производстве ремонтно-строительных работ — для внутренней отделки помещений, украшений интерьеров в виде лепнины на потолках и стенах.
Декорирование при помощи лепнины известно с незапамятных времен. Еще в Древнем Египте помимо резьбы по камню использовались предметы декора из натурального гипса и алебастра, которые, кстати, дошли до нас в изумительном состоянии. По раскопкам нам известны великолепные образцы архитектурных украшений, которые некогда создавали облик и интерьеры древних построек Греции и Рима. Именно с тех давних пор на протяжении всей истории искусств популярны изобразительные орнаменты, бордюры и карнизы, колонны. (Приложение 2)
Гипс растворяется в воде, имеет низкую теплопроводность, высокую огнестойкость и невысокую прочность. Стоит отметить, что прочность некоторых видов этого вещества, при внесении специальных добавок, становится в несколько раз выше.
Помимо всего этого гипс быстро сохнет и застывает. Это стоит учитывать, при работе с гипсовыми растворами.
1.3. Гипс в медицине.
Медицинский гипс по химическому составу не отличается от обычного гипса. Это есть дигидрат сульфата кальция, который образуется после добавления в гидрат сульфата кальция обычной воды. Гидрат – это исходный рыхлый материал в виде белого или слегка желтоватого цвета порошка, который застывает в течение определенного времени после растворения его водой. Время схватывания медицинского гипса и допустимая консистенция разведения имеют решающее значение в медицине, так как медицинский гипс применяется для изготовления жестких повязок, лангет, гипсовых кроваток, а так же в стоматологии для получения слепков зубов и моделирования протезов. (Приложение 3)
Медицинский гипс принято разделять на следующие виды: обычный обожженный медицинский гипс, модельный гипс и супергипс. Все они имеют различную технологию получения и определенные места применения в медицине.
1.4. Гипс в сельском хозяйстве.
Гипс применяется в сельском хозяйстве в качестве обогащения микроэлементами кормов для животных, а также удобрений почвы.
При недостатке кальция и серы в рационе кур, гипс добавляют в корм.
Применение гипса в производстве сахара способствует снижению потерь сахарозы.
Гипс применяется для повышения плодородия засоленных почв.
В качестве удобрения гипс применяют в большей степени под бобовые травы для снабжения их кальцием и серой, а также же для доступности растениям калия почвы.
В итоге улучшается качество почвы (становится более рыхлой) и увеличивается урожай (побеги растут быстрее).
-
Практическая часть.
2.1. Результаты анкетирования учеников
Прежде чем начать исследование, я решила провести опрос среди своих одноклассников. С Натальей Сергеевной мы составили вопросы и провели анкетирование среди учащихся. (Приложение 5)
2.2. Изучение свойств гипса
Я рассмотрела гипс – он мягкий и сыпучий как мука, порошок белого или сероватого цвета (Приложение 6 ). А что если попробовать смешать его с водой? В емкость с водой я добавила гипс и перемешала. Для этого опыты я взяла холодную, теплую и горячую воду. Гипс быстро впитал всю влагу и начал твердеть (Приложение 7).
Вследствие проведенного опыта, я поняла, что гипс при смешивании с водой становится прочным и твердым материалом, и решила сделать из него поделку.
2.3 Изготовление магнитов.
Дома гипса не оказалось, поэтому мама купила мне набор для изготовления магнитов из гипса. Для смешивания гипса с водой, я взяла одноразовые стаканчики. (Приложение 8). Для заливки я взяла формочки , которые входили в набор, но можно использовать силиконовые формочки для выпечки, именно с силиконовой формы очень легко и просто достать застывший гипс.
Итак, на 3 части гипса я добавила примерно 2 части воды. Все тщательно перемешала (раствор стал жидким как сметана) и залила в форму
( Приложение 9). Делала я это очень быстро, т.к. гипс через несколько минут начал застывать.
Очень важно соблюдать пропорции воды и гипса, чтобы поделки были прочными и быстро застыли. Примерно через 30 минут я легко достала гипсовую форму (Приложение 10).
2.3. Наложение гипса
После проведенных опытов мне стало интересно, как же накладывают гипс? И мы отправились к маме на работу. Я выяснила, что для наложения повязки нужен бинт медицинский гипсовый.(Приложение 11) На упаковке была инструкция по применению. После нескольких попыток, у меня все-таки получилось. (Приложение 12)
Заключение
Подводя итог своей работы, хотелось бы отметить, что в результате исследований, проведенных опытов, я выяснила, что гипс обладает различными свойствами, его применяют в различных отраслях: в строительстве, медицине и сельском хозяйстве.
С гипсом может работать, делать поделки даже ребёнок, так как он безопасен для здоровья.
Гипс легко смывается с рук, посуды, одежды можно не бояться испачкаться.
И дети, и взрослые могут сделать из гипса любую поделку. Гипсовую игрушку можно друзьям подарить, радостно им и мне приятно! Моя гипотеза подтвердилась полностью.
Литература.
1.Должанская Т. «Минералы». Издательство: «Росмэн», 2014
2.Сухарева С. Д. «Чудо-гипс» Юный ученый. №4, 2016
3.Справочник. Под общей ред. А.В. Ферронской «Гипсовые материалы и изделия (производство и применение)». - М.: Издательство АСВ., 2011
4.Хаметова Л. «Гипс: Техника. Приемы. Изделия», АСТ-Пресс, 2013
5.Энциклопедия почемучек. М.: 2012
Интернет-ресурсы:
-http://stranamasterov.ru/
-http://nashakrepost.ru/oformlenie-interera/podelki-iz-gipsa.html
Приложения
Приложение 1
Селенит
Алебастр
Приложение 2
П рименение строительного гипса. Изделия из гипса.
Лепной декор, наши дни
Ионическая Капитель Греция
храм марка Аврелия
Приложение 3
М едицинский гипс в виде порошка (Гидрат)
Жесткая повязка
Слепок зубов
Приложение 4
Положительное влияние гипсования на плодородие почвы наблюдается в течение 8-10 лет, причем вследствие постепенного взаимодействия гипса с почвой действие его из года в год возрастает.
Приложение 5
Я решила узнать, знают ли мои одноклассники, что такое гипс и где его используют? Было опрошено 29 детей моего класса.
Вывод: Все одноклассники знают, что такое гипс и какого он цвета (белый или серый). На вопрос безопасен ли гипс для здоровья, большинство ответили, что безопасен так как им фиксируют повязки при переломах. Также знают, где применяют гипс. Большинство ответили, что в медицине.
Приложение 6
Я рассмотрела гипс. Гипс – сухой, сыпучий материал, похожий на муку. Бывает белый, разных оттенков серого и красный.
Приложение 7
Я решила узнать в какой воде нужно растворять гипс. Поэтому я взяла холодную, теплую и горячую воду.
Вывод: Самой оптимальной для разведения гипса считается теплая вода (комнатной температуры). В холодной воде гипс долго схватывался, а в горячей сразу. Схватывание и затвердевание происходит спустя 4 минуты, а полное застывание спустя 30 минут. Еще мама мне рассказала, что гипс безвреден, а вот пыль от гипса, может стать причиной раздражения глаз и дыхательных путей, поэтому для работы с гипсом нужно надевать очки и маску.
Приложение 8
После изучения свойств гипса, я с мамой решила сделать магниты. Для изготовления гипсовых магнитов я использовала специальный набор.
Приложение 9
Сначало я смешала гипс с водой, затем жидкий гипс залила в формочки.
Приложение 10
Через 30 минут, я достала фигурки из формочек.
В от такие замечательные фигурки у меня получились, осталось приклеить к ним магниты.
Приложение 11
Бинт для наложения гипсовой повязки
Приложение 12
Наложение гипсовой повязки.
Сантиметровой лентой или бинтом измеряем нужную длину.
После длинну переносим на гипсовый бинт.
Б инт складываем слоями друг на друга, не менее 6-7 слоев.
П одготавливаем клеенку и таз с теплой водой. Хорошенько промачиваем каждый слой, отжимаем и разглаживаем с обеих сторон.
Н акладываем лангету на наружнюю поверхность предплечья, моделируем, зафиксировав конечность в правильном положении. Фиксируем бинтами. Даем гипсу подсохнуть.
П одвешиваем конечность на косыночную повязку.