XXIX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

КАК СДЕЛАТЬ ИСКУССТВЕННЫЙ СНЕГ?

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы

Негер И.К. 1

---

1МАОУ СШ №137

Князева Н.К. 1

---

1МАОУ СШ №137

Работа в формате PDF

2.3 MB

Введение

Актуальность:

На Новый год меня удивила мама, когда купила мне искусственный снег. Мы вместе с мамой показывали этот опыт для ребят моего класса. И я задумался, смогу ли я сам сделать искусственный снег дома?

Рис.1. Демонстрация искусственного снега

Новизна: Моя работа должна помочь разобраться, как сделать самому в домашних условиях искусственный снег.

Гипотеза: Искусственный снег можно сделать самому в домашних условиях.

Противоречие: Как сделать снег при комнатной температуре? Возможно ли это?

Цель: узнать, можно ли сделать самому искусственный снег.

Задачи:

1. Узнать виды искусственного снега (какой бывает?), его применение

2. Изучить состав искусственного снега

3. Подобрать похожие материалы

4. Провести эксперимент с разными материалами (искусственный снег, желатин, силикагель, наполнитель для подгузников)

5. Сделать выводы

Методы исследования:

Изучение и анализ литературы, интернет-источников, эксперимент, сравнение и описание результатов эксперимента, представление их в виде таблицы.

Основная часть

Во-первых, искусственный снег можно сделать из воды на открытом воздухе. Но нужна снеговая пушка или снегогенератор. Для производства снега используется очищенная вода без примесей или минералов. Вода поступает в снежные пушки из специальных резервуаров или прямо из горных источников. Потом вода распыляется в виде мельчайших капель через клапаны снежной пушки. Одновременно с водой подается сжатый воздух. В результате мелкие капли воды и сжатый воздух создают снежный туман, который после выхода смеси из пушки замерзает в виде кристаллов, и образуются снежинки.

Рис.2. Работа снеговой пушки

Температура воздуха должна быть от -2 до -6 °C, и еще должна быть низкая влажность воздуха, чтобы капли воды успевали замерзнуть до падения на землю. После формирования снега он ложится на поверхность, образуя слой плотного и устойчивого снега.

Декоративный искусственный снег продается в баллончиках, а можно сделать его из соды, сахара, соли или любых сыпучих материалов белого цвета.

Рис.3. Декоративный искусственный снег

А также бывает искусственный снег, состоящий из абсорбирующего вещества, который называется полиакрилат натрия. Полиакрилит натрия — химическое вещество в виде белого порошка, которое при контакте с водой многократно увеличивается в объеме.

Рис.4. Полиакрилат натрия и его формула

Я решил провести опыты с подходящими материалами.

1. Искусственный снег в продаже

2. Желатин

3. Силикагель

4. Наполнитель подгузников

Рис.5. Материалы для эксперимента

Оказалось, что желатин - это натуральный белковый загуститель (коллаген), получается из соединительной ткани животных (костей, сухожилий, кожи). Прозрачная масса без запаха и вкуса используется для желе, холодца, а также для укрепления суставов, волос и ногтей благодаря высокому содержанию белка.

Остальные материалы содержат полиакрилат натрия в составе. Поэтому очень хорошо впитывают жидкость и увеличиваются в объеме.

Экспериментальная часть

Таблица 1. Эксперименты с материалами

Таблица 2. Время впитывания воды и изменение объема

Выяснилось, что искусственный снег, силикагель и наполнитель для памперсов при намокании увеличиваются в объеме и быстро впитывают в себя воду. Желатин же разбухает намного дольше и незначительно увеличивается в объеме.

Оказалось, что желатин - это натуральный белковый загуститель (коллаген), получается из соединительной ткани животных (костей, сухожилий, кожи). Желатин - животного происхождения. Прозрачная масса без запаха и вкуса используется для желе, холодца, а также для укрепления суставов, волос и ногтей благодаря высокому содержанию белка. Поэтому он набухал намного дольше и увеличился незначительно.

Я выяснил, что в составе трех материалов есть полиакрилат натрия. Именно он и увеличивается в сотни раз при впитывании воды.

Оказалось, что полиакрилат натрия очень широко используется человеком.

• Гигиенические средства: Основной наполнитель в одноразовых подгузниках благодаря способности впитывать жидкость в сотни раз больше собственной массы.

• Косметика и уход: Входит в состав гелей для душа, шампуней, масок, кремов и лосьонов как загуститель и увлажняющий агент.

• Сельское хозяйство и садоводство: Используется как «аквагрунт» или «гидрогель» — вносится в почву, чтобы удерживать влагу у корней растений.

• Бытовая химия и прочее: Добавляется в моющие средства, детские игрушки, искусственный снег.

• Промышленность: Применяется в качестве регулятора вязкости в буровых растворах, красках, при переработке бумаги и в металлургии. 

Рис.6. Примеры применения полиакрилата натрия

Кроме того, Полиакрилаты являются нетоксичными и не представляют опасностей для окружающей среды. Они биоразлагаемые.

Практическое применение полиакриалата натрия

Мы решили с папой, что можно использовать абсорбирующие свойства полиакрилата натрия для пользы дела. У нас очень сырой подвал. В нем конденсируется вода и продукты всегда сырые, быстро портятся. Мы замерили влажность - 93%.

Для того, чтобы полиакрилат натрия впитал влагу, мы насыпали его на дно большого контейнера и поставили в подвал на один уровень с ящиками с картошкой. Каждый день мы делали повторные замеры влажности. Уровень влажности, к нашему удивлению, поднялся до 99%.

Эксперимент показал, что полиакрилат натрия не впитывает воду из воздуха, а только – при непосредственном контакте с водой в жидком состоянии.

Заключение

• Искусственный снег можно сделать самому в домашних условиях.

• Искусственный снег состоит из полиакрилата натрия, который увеличивается в 300 раз

• Полиакрилат натрия очень полезен человеку в быту, уходе, сельском хозяйстве и промышленности.

• Полиакрилат натрия не впитывает влагу из воздуха

Список источников

1. МААМ. Международный образовательный портал. Искусственный снег можно сделать самому в домашних условиях. https://www.maam.ru/detskijsad/informacionyi-material-dlja-detei-mladshego-shkolnogo-vozrasta-kakogo-cveta-byvaet-sneg-iskustvenyi-sneg-zachem-on-nuzhen.html

2. Интересные зимние опыты / https://boobl-goom.ru/about/articles/interesnye-zimnie-opyty-dlya-detey-uznayem-svoystva-snega/

3. Что такое искусственный снег? /https://aif.ru/society/safety/chto_takoe_iskusstvennyy_sneg_i_pravda_li_chto_on_opasen