XXVI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Исследование свойств фольги и её применение
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение.
Мы часто наблюдали, как родители используют фольгу для приготовления пищи и в быту, и мы решили узнать больше информации по этой теме. Нас заинтересовало, какими свойствами обладает фольга, и где это можно применить в нашей жизни.
-
Актуальность.
Нам стало интересно, знают ли школьные друзья что-нибудь про различные свойства и использование фольги?
Мы провели анкетирование (Приложение №1). В анкетировании приняли участие 24 человека, ученики школы. Результаты анкетирования представлены на графике (Приложение 2, Приложение 3).
Из графика видно, что ребята не знают, кто и когда изобрел фольгу. На вопрос о способе изготовления ответы разделились поровну. Поэтому можно сделать вывод, что эта тема актуальна и интересна.
Был задан вопрос: «Пользуетесь ли вы фольгой?» (Приложение 3). Из этого графика видно, что большинство учеников нашей школы (53%) ответили, что пользуются фольгой для приготовления еды. Надеемся, после наших экспериментов с фольгой каждый найдет больше вариантов применения фольги для себя и своих родных.
-
Цель работы и задачи.
Цель исследования - выяснить свойства фольги и узнать области её применения.
Задачи:
- Изучить историю возникновения фольги.
- Узнать процесс изготовления алюминиевой фольги.
- Изучить свойства фольги.
- Определить области ее использования.
- Применить фольгу в домашних условиях в разных областях.
-Изготовить декоративное изделие из фольги.
- Провести анкетирование среди учеников нашей школы по данному вопросу.
- Сделать выводы по теме.
- Поделиться знаниями с учениками школы.
- Изготовить буклет по теме исследования.
Гипотеза – у фольги широкий спектр применения благодаря её свойствам.
-
Теоретическая часть
-
История возникновения фольги.
-
В сети Интернет и в литературе мы выяснили интересные факты об этом "блестящем" изобретении. Первой фольгой было сусальное золото. Оно известно еще со времен Древней Греции и Древнего Египта. Объясняется этот факт весьма просто: золото является самым пластичным и ковким металлом. Чтобы расплющить его в тончайший лист, много усилий не потребуется. Использовали такую фольгу для декорирования ювелирных изделий и позолоты.
В Японии мастера ковали и растягивали кусочек золота, пока он не превращался в листик фольги. Когда листики становились совсем тоненькими, фольгу опять отбивали между слоями бумаги. Этот вид искусства называется кириканэ, что буквально означает «нарезанное золото», декоративная техника, используемая в Японии для украшения буддийских скульптур золотой фольгой.
Фото №1. Сусальное золото. Фото №2. Инструменты для кириканэ. Фото № 3. Лист золота для кириканэ.
П родукт из алюминия имеет весьма противоречивую историю. Прародителем его была оловянная фольга, станиоль, которую широко использовали до ХХ века. Но станиоль была токсична и имела неприятный оловянный запах, поэтому в пищевой промышленности не прижилась. Из золотой станиоли изготавливают сусальное золото, которым покрывают купола церквей. Фото № 4. Станиоль.
Есть предположения, что впервые о пищевой фольге узнали в 1910 году, благодаря швейцарцу Альфреду Гаучи. Генрих Альфред Гаучи, сын начальника механических мастерских, пошел по стопам отца и в 1879 году возглавил мастерскую в небольшой деревеньке Невшатель, куда к концу XIX века и попал уникальный новый красивый металл — алюминий.
В 1899 году Гаучи стал его активно использовать в производстве деталей сначала для часовой, а потом и для автомобильной промышленности. Дело пошло так успешно, что дошло до необходимости основания литейного производства. В 1905 году открывается «Алюминиевая фабрика Гонтеншвиля», производящая столовые приборы и хозяйственную утварь. Именно здесь Гаучи продолжает экспериментировать с материалом и, зажав лист алюминия между стальными цилиндрами, получает тонкую алюминиевую фольгу. Как ее применить, он еще не знает, но пока патентует открытие. Крупный клиент из Германии не заставил себя ждать: он просит производить в месяц из тогда еще толстой алюминиевой фольги до 1,6 млн упаковок для табака. В 1910 году запускается линия по производству длинных тонких лент из алюминия, которые можно использовать при автоматической упаковке шоколада. Помимо шоколадных фабрикантов вскоре и Maggi, производитель супов и бульонов, начинает применять алюминиевую упаковку. С 1920 года изобретение стало широко распространяться по Европе и всему миру.
История швейцарской фабрики Alu Menziken успешно продолжается до сих пор.
4.2. Изготовление алюминиевой фольги.
На сегодняшний день почти 75% всего добываемого алюминия в мире используется для изготовления полотен малой толщины. Фольга применяется для упаковки всевозможных грузов и товаров. Остаток в 25% идет на авиационную, космическую и радиоэлектронную промышленности. Ранее для получения алюминиевой фольги использовали чистый алюминий, сегодня же используются сплавы на основе алюминия, в которых доля чистого металла колеблется от 92 до 99%. Для изготовления упаковочной фольги используется алюминий и его сплавы нескольких марок.
Первым способом изготовления алюминиевой фольги является непрерывная разливка расплавленного металла. Из расплава на установке непрерывной разливки формируется литая заготовка. Полученный таким образом рулон алюминия прокатывают на прокатном стане, одновременно при этом подвергая его высокотемпературному отжигу. На специальном прокатном станке рулон алюминия прокатывают до нужной толщины, а затем нарезают на листы заданной ширины.
Фото № 5. Непрерывная разливка расплавленного металла.
Вторым способом изготовления выступает горячая прокатка. Слитки литого алюминия поступают на стан для горячей прокатки. Там при температуре 500 °C их прокатывают между двух валков до толщины от 2 до 4 мм. После чего полуфабрикат поступает на стан холодной прокатки. На стане холодной прокатки получают окончательный продукт заданной толщины.
Фото № 6. Горячая прокатка.
Если производится твердая фольга, то после приведенных выше операций она сразу же поступает на упаковку и отправку по назначению. Для получения мягкой - производятся дополнительные операции. Окончательный отжиг делает структуру полотна более податливой и мягкой.
4.3. Свойства алюминиевой фольги.
• Гигиенические свойства – после процедуры отжига алюминиевая фольга становиться полностью гигиеничной. Поверхность препятствует активному размножению вредных бактерий.
• Теплопроводность – алюминиевая фольга характеризуется способностью проводить тепло, не теряя своих технологических свойств.
• Барьерные свойства – полностью защищает содержимое от нежелательного воздействия окружающей среды. Предотвращает испарение, увлажнение и высыхание содержимого.
• Экологичность – металлопродукция легко поддается переработке и вторичному использованию.
• Жаростойкость – пищевая фольга из алюминия отличается способностью отлично противостоять повышенным температурам, защищать содержимое от растрескивания, обугливания, обгорания.
• Легкость – благодаря своему малому весу, превосходит традиционные емкости для хранения – кастрюли и другие кухонные принадлежности.
• Податливость и пластичность – фольга приобретает любую форму, как и ее благородный металлический блеск, всегда привлекали любителей народного творчества. Ввиду своей тонкости и гибкости - способна принять практически любую форму.
• Абразивные свойства. Абразивы — это материалы, отличающиеся твердостью, превосходящей прочие типы материалов (даже металлы). Это твердые мелкие частицы, применяемые в свободном либо связанном виде. Абразивы предназначены для механической обработки различных материалов, снимания с них тончайшего слоя острыми выступами своих частиц. По сути, абразивными свойствами располагает любая твердая структура по отношению к менее твердой. Алюминиевая фольга характеризуется высокой технологичностью, пластичностью, стойко переносит загрязнения, не пропускает пыль, хорошо отражает чрезмерное ультрафиолетовое излучение, имеет декоративные свойства. Все это сделало ее востребованной на потребительском рынке. Прокат успешно противостоит вредному воздействию различных химических реагентов. Может выступать в качестве защитного слоя от избыточного электрического или магнитного излучения. Алюминиевая фольга способна отразить до 97% излишков теплового излучения. Благодаря этому она является одним из лучших теплоизоляционным материалом в мире.
5. Практическая часть
5.1. Применение фольги в домашних условиях.
5.1.1 Чистка поверхностей и изделий.
1. Очистка противня.
Можно очистить противень, для этого надо взять кусок фольги скомкать в виде шарика. Намочить противень и насыпать соду. Потереть шариком из фольги и грязь уйдет, с которой даже посудомоечная машина не справляется.
Фото № 7,8. Очистка противня.
2. Очистка крана от известковых отложений.
Для этого необходимо небольшим шариком потереть места загрязнения и протереть влажной тряпочкой.
Фото № 9. Очистка крана фольгой.
3. Очистка серебра.
Наши мамы очень любят украшения из серебра, но серебро со временем окисляется и темнеет. Мы решили помочь маме и почистить украшения. Для этого в кастрюлю с водой добавили соду и шарик из фольги и прокипятили. Теперь серебро чистое и выглядит как новое.
Фото № 10. Очистка серебрянных изделий.
Вывод: Во всех вышеизложенных опытах используются абразивные свойства фольги, она очищает разные твердые поверхности и не царапает их.
5.1.2. Хранение продуктов.
Так как фольга препятствует активному размножению вредных бактерий, то её используют для упаковки продуктов при хранении. Она полностью защищает содержимое от нежелательного воздействия окружающей среды. Предотвращает испарение, увлажнение и высыхание содержимого.
1. Хранение бананов.
Мы провели эксперимент, в котором использовали фольгу для хранения бананов. Для этого приготовили два разных способа хранения бананов:
1 способ: Образец №1 -срез банана завернули в фольгу, образец №2 оставили на воздухе;
2 способ: Образец №1 -весь банан завернули, образец №2 оставили на воздухе;
Образцы оставили лежать на 3 дня. В результате: при 1 способе образец №1 и №2 портились с одинаковой скоростью, а при 2 способе образец №1 образец № 2 остались свежими.
Фото № 11. Эксперимент с бананами.
2 . Хранение мясного продукта.
Если завернуть мясо в фольгу, оно будет храниться дольше, чем в пакете, не будет заветриваться и иметь неприятного запаха.
Фото № 12. Хранение мясного продукта.
Вывод: Фольга полностью защищает содержимое от нежелательного воздействия окружающей среды, и её поверхность препятствует активному размножению вредных бактерий. Используются свойства фольги такие как гигиенические и барьерные.
5.1.3. Приготовление продуктов.
1. Как сварить яйцо в фольге.
Е сли яйцо треснуло, а его необходимо отварить, следует обернуть яйцо в фольгу и отварить, как обычно. Яйцо не потеряет форму.
Фото № 13. Варка яиц.
Вывод: Используются такие свойства фольги, как непроницаемость, герметичность, податливость и пластичность (способность сохранить форму).
2. Запекание рыбы, курицы и овощей в фольге.
Приготовленные продукты будут очень сочные и вкусные.
Фото № 14. Запекание продуктов в фольге.
Это будет возможно благодаря тому, что фольга предотвращает испарение, увлажнение и высыхание содержимого. Она герметична и обладает высокой теплопроводностью. Фольга из алюминия отличается способностью отлично противостоять повышенным температурам, защищать содержимое от растрескивания, обугливания, обгорания.
Вывод: Используются такие свойства как жаростойкость, герметичность и теплопроводность, непроницаемость.
-
Приготовление поп-корна
Так как мы очень любим попкорн, мы решили проверить, сможем ли мы использовать фольгу для его приготовления. Обычно мы используем микроволновую печь.
Для приготовления попкорна взяли сковородку, подсолнечное масло, фольгу и зерна попкорна. Мы налили подсолнечное масло на сковороду, положили фольгу, в нее засыпали зерна, далее завернули, включили плиту и стали ждать. Сначала мы услышали, что зерна в фольге стали лопаться, но потом почувствовали ужасный запах гари. Наш эксперимент с приготовлением попкорна провалился. Мы открыли фольгу, когда она остыла, и увидели обгоревшие зерна.
Фото № 15. Неправильное приготовление попкорна.
Но мы не сдавались, и решили переделать эксперимент. Взяли те же ингридиенты, но в этот раз мы налили подсолнечное масло не на сковороду, а в фольгу где находились зерна, запаковали фольгу, включили плиту. Через несколько минут попкорн был готов.
Фото № 16. Приготовление попкорна.
-
Можно фольгу использовать как формочки для теста
М ы решили сделать булочки в форме геометрических фигур. Для этого, сделали из фольги разные формы: круг, треугольник, овал, квадрат. Взяли противень, вырезали тесто под формы, смазали противень маслом и поставили запекаться в духовку. Наши булочки готовы, украсили их глазурью.
Фото № 17. Приготовление булочек.
Вывод: Используется свойство герметичности, непроницаемости фольги, теплопроводность, податливость и пластичность (способность сохранить форму).
-
-
-
Применение в быту.
-
-
-
Наточить ножницы.
Если затупились ножницы их можно поточить с помощью фольги. Необходимо сложить фольгу в несколько слоев фольгу и порезать несколько раз (15-20). Ножницы станут острые.
Вывод: используется абразивные свойства фольги.
-
Глажка белья.
На гладильную доску положить фольгу на всю длину одной штанины и прогладить, с одной стороны. Вторую штанину гладим, с одной стороны, как обычно, без фольги. Перевернем изделие на другую сторону. Штанина, под которой была фольга выглажена лучше, чем та которая была без фольги.
Фото № 18. Глажка белья.
Вывод: используется свойство фольги - высокая теплопроводность.
3. Хранение продуктов.
Открытый конец пакета обернуть фольгой с двух сторон и прогладить утюгом средней мощности примерно 2 секунды.
Вывод: свойство фольги герметичность, барьерные и гигиенические свойства.
4. Если в доме нет батарейки или только маленькая (мизинчиковая), а нужна большая (пальчиковая).
Для этого мы скатали шарик из фольги и аккуратно положили к контакту «минус» и вставили батарейку с фольгой. Все прекрасно работает.
Фото № 19. Использование батарейки с меньшим размером.
Вывод: фольга проводит электрический ток, то есть обладает свойством электропроводимости.
-
-
Применение в лечении и косметологии.
-
1 . Прогревание при простудном ознобе и переохлаждении.
Можно завернуть ноги или все тело. Сразу становиться тепло в той части тела, которое завернули в фольгу.
Фото № 20. Прогревание участка тела фольгой.
Вывод: фольга – отличный теплоизоляционный материал. Она хорошо сохраняет тепло нашего тела. И активно используется при обморожении.
2. Лечение суставов.
Положительное влияние на ход болезни, объясняют биорезонансом. Каждая клетка нашего организма колеблется и излучает волны. В здоровом организме эти процессы взаимодействуют и хорошо сбалансированы. При заболеваниях наблюдается дисбаланс. При помощи наложения алюминиевого материала удается восстановить биоэнергетический баланс. Курс лечения 7-10 дней начинать с 10 минут до 40 минут.
Вывод: свойство отражать излучение, действующее на организм.
3. Для снятия маникюра.
Четвертинку ватного диска намочить средством для снятия лака, положить на ноготь и обернуть каждый палец в фольгу. Также активно фольгу используют для окрашивания волос парикмахеры.
Фото № 21. Использование фольги для снятия маникюра.
Вывод: краска для волос и жидкость для снятия лака усиливают свои свойства за счет нагревания под действием фольги. Используются такие свойства, как теплопроводность и герметичность.
-
-
Применение во время отдыха на природе.
-
1. Запекание картошки, овощей, мяса на костре.
ужно обернуть продукт фольгой и положить в костер.
Фото № 22. Приготовление продуктов в фольге на костре.
2. Яичница на костре. Сделать форму в виде сковородки. Смазать маслом разбить яйца.
Это возможно потому, что фольга хорошо держит форму и герметична.
Фото № 23. Приготовление яичницы в фольге на костре.
Вывод: это происходит благодаря тому, что фольга обладает барьерными свойствами – полностью защищает содержимое от нежелательного воздействия окружающей среды. Предотвращает испарение, увлажнение и высыхание содержимого. А также она может принимать форму сковороды, и герметична.
-
-
Использование в рукоделии.
-
В интернете мы посмотрели различные изделия и поделки из фольги. Нам захотелось сделать своими руками что- то красивое для декора дома.
Н а ум пришла идея сделать декоративное дерево. Мы взяли все, что было под рукой: фольга, золотая краска, кисти, круглую деревянную доску, клей, стеклышки которые мы собрали на берегу Черного моря и стабилизированный мох. Вот такое замечательное изделие у нас получилось.
Фото № 24. Изготовление изделия с применением фольги.
Вывод: свойства фольги податливость и пластичность. Ввиду своей тонкости и гибкости фольга способна принять практически любую форму. Из фольги можно изготовить любой декор.
5.5. Использование фольги для проращивания ростков микрозелени.
Мы решили попробовать использовать фольгу для выращивания микро- зелени в домашних условиях. Для этого мы взяли фольгу, свернули ее в несколько слоев для того чтобы сделать форму, положили внутрь тряпочку, насыпали семена микрозелени и налили воды. Через 12 дней микрозелень выросла, можно употреблять в пищу.
Фото № 25 Выращивание микро -зелени в фольге.
Вывод: фольга хорошо держит форму и герметична. Фольга полностью препятствует активному размножению вредных бактерий (плесени не образовалось).
5.6.Использование фольги для изготовления летающей ракеты.
Мы подумали, а сможем ли мы изготовить из фольги что- то необычное и интересное. Так как нам очень нравиться космос, мы решили сделать игрушечную летающую ракету. Для этого нам понадобилось: фольга, зубочистки, спички, металлическая скрепка.Этот эксперимент мы проводили под присмотром родителей, так как спички детям не игрушки, это опасно. Итак: взяли ножницы, вырезали квадрат размером примерно 5*5 см, и отрезали головки спичек. Затем взяли зубочистку и положили в заранее приготовленный кусок фольги, завернули. Завернув, вытащили зубочистку, оставив полую трубочку. Вставили спичечную головку в трубочку из фольги и зажали. Обернули другой конец вокруг металлической скрепки.Вставили скрепку в конец трубки, в которой еще осталось отверстие. Обернули фольгу вокруг, сужая трубочку. Далее решили сделать ракете плавники из фольги для придания более красивого вида и дальности полета. Для этого сложили по диагонали небольшой квадратик из фольги, отрезали центральный уголок. Прикрепили плавник к трубочке. Ракета готова. Из подручных материалов (пластиковой крышки, мягких заглушек для мебели) сделали подставку для ракеты.
П роверять, как летит ракета, можно было только на улице, в открытом месте, так как это пожароопасно и травмоопасно. Мы запустили ракеты, для этого мы подожгли фитиль из фольги зажигалкой, они отлетали совсем недалеко. Нам очень понравился эксперимент. Мы решили, что сделаем макет космоса с использованием фольги.
Фото № 26. Изготовление ракеты.
Вывод: Спичечная сера нагрелась под действием фольги. Используются такие свойства, как теплопроводность и герметичность.
-
Изготовление буклета.
Мы решили изготовить буклет, где рассказали о различных свойствах фольги. (Приложение 4). В нем указали и интересные факты о фольге, а также фото опытов и возможного использования фольги в различных условиях и ситуациях. Мы раздали буклеты ученикам школы, чтобы они тоже могли использовать фольгу по назначению.
7. Заключение и выводы.
Мы узнали историю возникновения фольги, способы изготовления и разновидности алюминиевой фольги.
Основная задача фольги - помочь человеку справиться с разнообразными задачами. Этому способствуют её разносторонние свойства, о которых мы рассказали в своей работе.
Считаем, что цель достигнута – мы определили различные свойства фольги и показали области её использования.
Наша гипотеза подтвердилась – благодаря своим свойствам фольга получила широкое и разнообразное применение.
Практическим путем, при помощи опытов проиллюстрировали свойства фольги, применив её в различных областях. Нам показалось необычным применение её в медицине, мы узнали, что она может лечить суставы с помощью восстановления биоэнергетического баланса человека. Поставленные задачи мы выполнили. Теперь мы мошем широко применять фольгу в разных областях. А также мы провели анкетирование среди учеников своей школы, из которого поняли, что знания учеников в этой области недостаточно полные. Мы надеемся, что из нашего рассказа и исследований они узнали много нового. Чтобы ребятам было интересно, мы изготовили буклет по теме.
Мы будем продолжать исследования по этой теме и дальше.
8.Список литературы
Сайт: https://zen.yandex.ru/media/fresh_lifehack/12-sposobov-ispolzovaniia-folgi-v-domashnem-hoziaistve-5db176d73f548700ac5b1083.
Сайт https://www.infoniac.ru/news/15-sposobov-ispol-zovaniya-alyuminievoi-fol-gi.html.
Черняк С. Н., Карасевич В. И., Коваленко П. А. - Производство фольги, 2 изд., Металлургиздат, 1968.
Черняк С.Н., Симонов В.Н. - Опыт производства алюминиевой фольги. ЦИИН ЦМ, 1966.
Черняк С.Н., Карасевич В.И. - Производство фольги. Металлургиздат, 1957.
Баженов М.Ф., Кручер Г.Н. - Современная технология производства алюминиевой фольги на заводе Кокийяр. ЦИИН ЦМ, 1959.
Крейндлин Н.Н., Кручер Г.Н. - Производство листов и лент из легких сплавов. Металлургиздат, 1957.
Богоявленский К.Н. и др. - Обработка цветных металлов и сплавов давлением. Металлургиздат, 1964.
Приложение 1
|
Анкета 1 |
|||
|
№ |
Вопрос |
ДА |
НЕТ |
|
1 |
Знаете ли вы, кто изобрел фольгу? |
|
|
|
2 |
Существует только один способ изготовления фольги? |
|
|
|
3 |
Фольга бывает только пищевой? |
|
|
|
4 |
Можно ли пожарить яйцо на природе используя фольгу? |
|
|
|
Анкета 2 |
|||
|
№ |
Вопрос |
Вариант ответа |
|
|
1 |
В каком веке изобрели фольгу: 1)16век 2)17век 3)18 век 4)19 век 5)20 век |
|
|
|
2 |
Пользуетесь ли вы фольгой если да, то где: 1) для приготовления еды 2)для хранения 3) для чистки поверхности 4)в быту 5)для лечения 6)в рукоделии |
||
Приложение 2
Приложение № 3