VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Волшебные краски
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Однажды летом, собирая ягоды в лесу вместе с мамой и папой, я испачкал футболку соком черники. «Как же теперь отстирать это ягодное пятно?» – задумчиво сказала мама. Тут же я заметил, что и руки от ягоды стали сине-фиолетовыми. Значит, ягодой можно рисовать?! А может рисовать можно не только ягодами, но и растениями? Растительный мир полон ярких красок всевозможных оттенков. Какое многообразие сочетаний в окраске цветов на лугу, какие тонкие переходы в расцветке осенних листьев — от зелено-желтых до ярко-красных! Без красок наш мир был бы серым, поэтому человек всегда стремился найти способ разукрасить действительность. Тогда мне в голову пришла мысль: почему бы мне не воспользоваться красками, которые даёт сама природа, и не нарисовать картину красками, добытыми из растений?
Самое ценное в жизни – это наше здоровье и здоровье наших близких. Все исследования в этой области, безусловно, являются актуальными. В современном мире в гонке за технологиями, человек потерял связь с природой. Химическая промышленность постепенно вытеснила из жизни современного человека натуральную продукцию. Сегодня вместо природных красителей стали использовать искусственные, которые содержат в себе вредные вещества и примеси. Такие красители могут быть опасными и для здоровья человека, и для экологии в целом. Следовательно, в жизнедеятельности человека предпочтительнее использовать красители растительного происхождения.
Я провёл опрос среди своих сверстников (Приложение 1), целью которого было выяснить, знают ли мои одноклассники о природных красителях. Полученные результаты представлены на диаграмме (рисунок 1). Оказалось, что большинство из опрошенных мною ребят (88%) ответить на вопрос, какие натуральные красители ты знаешь, не смогли.
Р ис. 1.
Как видно из диаграммы на рисунке 2, 15% ребят рисовали растительными красками и всего лишь 3% моих сверстников пробовали приготовить такие краски в домашних условиях.
Рис. 2.
Таким образом, практическая значимость моего исследования будет состоять в том, что полученные мною результаты могут быть использованы другими в целях ознакомления с красящими свойствами растений и возможностями применения их в жизнедеятельности человека в домашних условиях.
Цель исследования - применение красящих способностей различных растений в домашних условиях.
Данная цель определила следующие задачи:
1. Изучить и проанализировать источники по теме исследования.
2. Провести опрос среди детей по изучаемой проблеме.
3. Попробовать получить природные красители в домашних условиях.
4. Проанализировать полученные результаты и сделать выводы.
5. Подготовить сообщение по итогам исследования.
Методы исследования:
- изучение специальной литературы;
- сравнение;
- анкетирование;
- эксперимент;
- анализ полученных результатов.
В ходе данной работы мной была выдвинута гипотеза:предположим, что в растениях есть вещества, которые могут окрашивать.
Глава 1. Основная часть.
1.1. Что такое краски и как они появились.
Ключевыми понятиями для нашего исследования являются термины Краска. Красить. Окрашивать. Я решил сначала узнать, значение этих слов. Сергей Иванович Ожегов понимает под термином «краска» всякое вещество, придающее тот или иной цвет предметам, которые оно покрывает или пропитывает. [5]
Интернет-энциклопедия Википедия раскрывает понятие краска как — общее наименование для группы цветных красящих веществ, предназначенных для непосредственного использования в той или иной сфере быта. [6]
Красить – украшать, придавать краску, делать пригожим, изящным, приятным для вида. Окрашивать — покрывать какою-либо краскою, цветить, мочить или варить в краске. Следовательно, красками называются вещества натурального или искусственного происхождения, которые способны окрашивать тот или иной материал.[2]
Основа любой краски — пигмент, т. е. краситель. Все пигменты, а соответственно, и краски по их происхождению можно разделить на две основные группы: искусственные и природные (естественного происхождения), а последние в свою очередь разделяются на органические (полученные из растений и животных) и минеральные (земля и камни) (Приложение 2).
Краски существуют так давно, что с точностью нельзя сказать, где и кем конкретно они были изобретены. Несмотря на это, мы можем быть уверенными что первыми, кто стал пользоваться красками, были наши древние предки. Они, за тысячи лет до нас рисовали на стенах пещер, на скалах... на собственной коже! (Приложение 2).
Одной из первых красок была глина. Она может быть самых разнообразных расцветок – желтая, красная, зеленоватая и белая. Со временем в арсенале у древних художников появилась черная краска – ее добывали из древесного угля и сажи. Синюю краску получали из лазурита - минерала, который привозили в Европу из Китая и Средней Азии. Шкала цветовых оттенков лазурита - от светло-голубого до темно-фиолетового. Эта краска была очень дорогой, к тому же сложной в употреблении. Большой популярностью у древних художников пользовалась охра – природная смесь желтых, коричневых и красноватых минералов. Зеленый цвет давали соединения меди и малахит.[3,4]
Но для того, чтобы можно было бы разрисовывать выделанные кожи, раскрашивать головные уборы и оружие, а затем и первые ткани, потребовались другие краски. Эти краски дали растения: кора барбариса и ольхи, молочай, шелковица — жёлтую краску; отвары луковой шелухи, оболочки грецких орехов, коры дуба, листьев хны — коричневую. Для получения красного цвета (краплак - распространенное название для всех красок интенсивного холодно-красного, малинового оттенка) использовались корни марены красильной. Синий цвет подарили индигоносные растения. [3, 4]
До XIX века было известно небольшое число красящих веществ и пигментов. Только в последние двести лет картина существенно изменилась. Химики создали целую гамму синтетических красок, и тем самым они положили начало эре создания искусственных, придуманных человеком цветов. Теперь продукты и товары могли быть самых невообразимых ранее расцветок. Технология не стоит на месте. Появились химико-синтетические лаки и краски, сырьевой основой которых были уголь и нефть. Таким образом, натуральные краски, за исключением немногих случаев, все больше и больше забывались.
С развитием промышленности, природные красители не выдержали конкуренции с красителями синтетическими и в основном утратили былое практическое значение. В небольших количествах природные красители используют в реставрационных работах. Их применяют также в пищевой и парфюмерной промышленностях и как лекарственные средства. Они являются более безопасными и экологичными.
1.2. Что такое пигменты и их виды.
Как мы знаем, все живые организмы состоят из клеток. Клетки похожи на контейнеры, в них присутствует красящее вещество, называемое пигментом, что в переводе с латинского обозначает краска. Своим разноцветьем все растения обязаны именно пигментам. Известно более 150 стойких пигментов. Я познакомился только с некоторыми из них. Это пигменты группы каротиноидов, антоцианов и хлорофиллы. [1]
Каротиноиды - это пигменты, включающие в себя спектр цветов от жёлтого до красного. Одним из главных считается пигмент каротин, содержащийся в моркови. Именно его впервые выделили химики. Цвет помидоров обусловлен пигментом, который называется ликопин. [1]
Петрушка, шпинат и другие зеленые овощи получили свою окраску благодаря пигменту хлорофиллу. [1]
Антоцианы придают растениям фиолетовый, синий, черный и красный цвета. Например, бетаин – пигмент, содержащийся в свёкле, окрашивает её в бордовый цвет, а керацианин делает вишню красной. Но, оказывается, во многих растениях содержится больше одного пигмента. При смешивании различных пигментов получаются комбинации цветов, или, наоборот, цвет одного пигмента перекрывает все другие.[1]
Попробуем и мы извлечь красители из растений, а потом покрасить лоскутки ткани, приготовить пальчиковые краски, сделать домашнюю лапшу.
Глава 2. Экспериментальная часть.
Для проверки гипотезы мною было проведено несколько экспериментов.
Эксперимент 1.
Цель: выявить, какие растения могут окрасить ткань.
Описание: для проведения опыта нам понадобятся - свёкла, краснокочанная капуста, облепиха, брокколи, морковь, петрушка, 6 ёмкостей, марля или сито, ткань, плита, соль, уксус, кастрюли.
Этап 1. Порежьте ингредиенты и положите их в кастрюлю с вдвое большим количеством воды. Доведите до кипения и оставьте на час. Для более насыщенного цвета оставьте кастрюлю на ночь.
Этап 2. Процедите жидкость.
Этап 3. Сделайте фиксирующий раствор. Если красите ягодами, используйте солевой раствор: к 8 стаканам воды добавьте полчашки соли, положите ткань и около часа кипятите на медленном огне. Если красите овощами, используйте уксусный раствор: к одной части уксуса добавьте четыре части воды, положите ткань в раствор и также держите на медленном огне в течение часа. [7]
Этап 4. Выньте ткань и прополосните холодной водой.
Этап 5. Опустите ткань в красящий раствор и оставьте на некоторое время.
Выводы: Свёкла, облепиха, краснокочанная капуста обладают красящими способностями, так как ткань изменила цвет. Морковь, петрушка – окрасили ткань неярко, а капуста брокколи вовсе не окрасила ткань. Оказалось, что не все растения обладают красящими свойствами. Данные эксперимента были занесены в таблицу (Приложение 3).
Эксперимент 2.
Цель: изготовить домашнюю лапшу с добавлением натурального красителя.
Описание: для проведения опыта нам понадобятся - 1 яйцо, мука, соль, петрушка, вода, блендер, сито, миска, мясорубка.
Ход эксперимента:
Этап 1. Измельчить петрушку в блендере.
Этап 2. Процедить через сито сок петрушки.
Этап 3. Разбить яйцо и замесить тесто, добавив в него муку, соль и сок петрушки.
Этап 4. Дать тесту настояться 5-10 минут.
Этап 5. Пропустить тесто через мясорубку.
Этап 6. Сварить лапшу либо просушить её.
Выводы: используя в качестве натурального красителя раствор петрушки, мы окрасили тесто для лапши в зелёный цвет. Такой лапшой можно заправлять разные супы или использовать в качестве гарнира, при этом цвет остаётся таким же ярким. А еще нет ничего вкуснее лапши, приготовленной дома, своими руками, по рецептам нашим прабабушек, бабушек и мам.
Эксперимент 3.
Цель: изготовить пальчиковые краски из природных компонентов в домашних условиях.
Описание: для проведения опыта нам понадобятся - клей, блендер, миска, облепиха, черная смородина, свёкла, краснокочанная капуста, клубника, сито, 5 тарелок, вилка, бумага, ёмкости под краску.
Ход эксперимента:
Этап 1. Измельчить ягоды в блендере.
Этап 2. Добавить немного воды.
Этап 3. Отделить кашицу от сока растений при помощи сита.
Этап 4. Приготовить клей из муки.
Этап 5. Добавить в каждую ёмкость по одному виду краски, перемешать и начинать рисовать пальцем на листе бумаги.
Выводы: Полученные краски имеют как свои преимущества, так и недостатки.
Преимущества: экологически чистые, доступные, имеют естественные цвета, являются наиболее безопасными для нашего здоровья, и как следствие предпочтительнее в пищевой промышленности использовать натуральные краски, а не их синтетические аналоги.
Недостатки: технология создания красок в домашних условиях трудоёмкий процесс, такие краски не долговечны в силу своей натуральности, нет ярких цветов, их неудобно хранить, имеют запах растений, из которых они приготовлены.
В приложении предложен рецепт пальчиковых красок и памятка по изготовлению природных красителей. (Приложение 4, 5).
Заключение
Изучив различные литературные источники и интернет - ресурсы, я познакомился с историей возникновения первых красок и технологией их создания, выяснил, что краски по происхождению делятся на искусственные и природные, природные, в свою очередь, - на минеральные и органические. Я узнал, что растения содержат в себе различные красящие пигменты, которые отвечают за их цвет. И эти пигменты можно получить в домашней «лаборатории» и использовать в повседневной жизни. Полученные знания легли в основу моего исследования.
После проведения опроса одноклассников, я убедился, что выбранная мной тема является интересной и для моих сверстников.
Практическая часть моей работы содержит описание проведённых экспериментов по извлечению природных красителей, по окрашиванию ткани соками и отварами из растений, изготовлению домашней лапши с добавлением натуральных красителей, получению пальчиковых красок в домашних условиях.
В ходе проведённых опытов, я убедился, что природные красители действительно можно получить в домашних условиях. Процесс создания растительных красок трудоёмкий, краски не долговечны в силу своей натуральности, имеют запах растений, из которых они приготовлены. Природные красители являются экологически чистыми, безопасными для здоровья человека, чего не скажешь о синтетических красителях, которые содержат вредные соединения и примеси. Краски, полученные мною из растений, окрашивают ткань, бумагу, могут служить прекрасной добавкой к пищевым продуктам в качестве красителей. Таким образом, заявленная мной гипотеза подтвердилась экспериментально. В растениях действительно есть вещества, которые могут окрашивать.
Теперь мне необходимо продолжить исследование возможностей получения природных красителей из других видов растений, а также расширить область применения их в жизнедеятельности человека.
Считаю, что эта тема имеет перспективы развития в следующих направлениях:
- использование натуральных красителей в приготовлении других продуктов;
- обучение сверстников изготовлению экологически чистых красок;
- составление атласа растений, обладающих красящими свойствами.
Я уже поделился результатами своего исследования с ребятами на уроках окружающего мира. Я узнал, что полученные из растений красители можно использовать как в бытовой, так и пищевой промышленности. Также я научился делать презентации и составлять диаграммы.
Список использованных источников и литературы:
1. Батурицкая Н. В., Фенчук Т. Д. Удивительные опыты с растениями: Кн. для учащихся. — Минск: Нар. асвета, 2010. — 208 с.
2. Даль В.И. Толковый словарь русского языка. Москва: Эксмо, 2015. - 688 с.
3.Калашников В.И. Энциклопедия тайн и загадок. Чудеса живой природы. – Москва: Белый город, 2011. – 215 с.
4. Тайны живой природы. Перевод с англ. А.М. Голова – Москва: Росмэн, 2012. – 117 с.
5.Толковый словарь русского языка: Ок. 100000 слов, терминов и фразеологических выражений / С. И. Ожегов. Под ред. проф. Л.И. Скворцова. – 27-е., испр. – Москва: Издательство АСТ: Мир и Образование, 2016. – 736 с.
6. https://ru.wikipedia.org
7.https://www.livemaster.ru/topic/262357-himiya-dlya-hudozhnikov-ili-otkuda-berutsya-kraski
Приложение 1.
Вопросы анкеты:
1. Какие натуральные красители ты знаешь?
2. Пробовал ли ты рисовать растительными красками?
3. Делал ли ты краски из растений в домашних условиях?
Приложение 2.
Схема: «Происхождение красок».
к раски (пигмент)
и скусственные природные
органические минеральные
(из растений, животных) (земля и камни)
Приложение 3.
Растения, имеющие способность окрашивать ткань.
|
№ |
Название растения |
Источник красителя |
Цвет краски |
|
1. |
морковь |
корнеплод |
бледно-оранжевый |
|
2. |
свёкла |
корнеплод |
ярко-розовый |
|
3. |
петрушка |
листья |
бледно- зелёный |
|
4. |
облепиха |
ягоды |
ярко-оранжевый |
|
5. |
брокколи |
плод |
нет окраса |
|
6. |
краснокочанная капуста |
плод |
ярко-фиолетовый |
Приложение 4.
РЕЦЕПТ ПАЛЬЧИКОВЫХ КРАСОК
ИЗ НАТУРАЛЬНЫХ КРАСИТЕЛЕЙ
Состав:
- мука – 4 столовые ложки,
- вода – 500 грамм,
- сок натуральных красителей (облепиха, смородина, клубника, свёкла, петрушка, краснокочанная капуста и т. д.) – по 1 чайной ложке.
Способ приготовления:
Приготовить клейстер. Для этого смешать муку с водой, чтобы не было комочков, поставить на плиту, довести до кипения, непрерывно помешивая. Убрать с огня, остудить.
Отжать сок из растений.
Ингредиенты перемешать (клейстер и сок растений).
Приступить к рисованию.
Приложение 5.
ПАМЯТКА ПО ИЗГОТОВЛЕНИЮ НАТУРАЛЬНЫХ ПИЩЕВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ:
Оранжевый цвет - сок или пюре моркови. Как сделать: морковь взбить блендером или отжать сок в соковыжималке.
Желтый цвет - шафран, куркума, карри. Как сделать: развести чайную ложку куркумы, шафрана или карри горячей водой.
Зеленый цвет - петрушка, шпинат. Как сделать: нужно из петрушки и шпината выжать сок, мелко порубив ножом или с помощью специальной соковыжималки.
Красный цвет - свекла, томатная паста, сок ягод (малина, клубника, клюква и т.д.). Как сделать из свеклы: вареную свеклу натереть на терке и отжать сок, можно взбить блендером до однородной массы. Как сделать из ягод: натереть на терке или размять ложкой ягоды в чашке. Как сделать из томатной пасты: развести необходимое количество томатной пасты горячей водой.
Синий и фиолетовый цвета - ягоды черники, ежевики, краснокочанная капуста. Как сделать: натереть на терке или размять ложкой ягоды в чашке, капусту порубить мелко ножом или использовать специальную соковыжималку.
Коричневый цвет - цикорий, какао, корица, кофе. Как сделать: развести чайную ложку цикория, кофе, какао или корицы горячей водой.