IX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Игрушка XXI века

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Мижева Д.А. 1

---

1МБОУ СОШ №1

Смирнова С.И. 1

---

1МБОУ СОШ №1

Работа в формате PDF

505.9 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Актуальность. Детство немыслимо без игрушек. Игрушки являются для ребенка той средой, которая позволяет ему исследовать окружающий мир, формировать и реализовывать свои творческие способности, выражать свои чувства, учит общаться и познавать себя. В последнее время у детей-подростков все больший интерес вызывает удивительная игрушка - слайм.

Проблема: Можно ли изготовить слайм в домашних условиях, чтобы использовать его в качестве игрушки? Выгодно ли это экономически? Объект:  слайм, лизун. Цель: изготовить слайм в домашних условиях, изучить химический состав и свойства слаймов, выявить их влияние на развитие и здоровье ребенка.

Задачи: - изучить историю возникновения лизуна- изучить химический состав слайма и его влияние на здоровье человека- провести опрос среди обучающихся МБОУ СОШ №1 - изготовить игрушку по оригинальному рецепту- определить условия хранения- определить себестоимость игрушкиМетоды исследования: -теоретические ( анализ информации, обобщение материала)-эмпирические ( сравнение, сопоставление, проведение мониторинга)-экспериментальные (опыт)Гипотеза: слайм – современная игрушка для развития как детей, так и взрослых

Введение

1. Слайм

1.1 Из истории создания слайма

Слайм появился в 1976 году. Одиннадцатилетняя дочь хозяина фирмы Mattel (эта фирма находилась в Калифорнии и выпускала игровые приставки) экспериментировала с химическими веществами на заводе отца. Фирма Mattel впервые выпустила слайм в том же году. Лизун - очень интересная и необычная игрушка. Состоитон из вязкого желеобразного материала. Основным компонентом слайма была гуаровая камедь. Он был зеленого цвета и продавался в пластиковых баночках. С тех пор его выпускало много других компаний, а название «слайм» стало нарицательным. Слаймеры уверены, что их увлечение помогает людям справиться со стрессом и расслабиться.

1.2. Назначение

Сегодня редкий ребенок не знает, что такое лизун и что с ним делать. Дети приходят в восторг от игрушки, которую можно кидать об стенку. Слайм прилипает к ней и размазывается. Взрослым игрушка лизун помогает снять стресс. Его разминают в руках, успокаивая нервы, разливают по баночкам, смешивают два экземпляра, притягивают к магниту. Из слизи можно надуть пузырь или принять с ним ванну. Владеть оригинальным слаймом престижно. “На этом можно заработать” – поняли предприниматели всех возрастов. Сейчас набор слаймов есть в каждом крупном магазине игрушек. Лизун хранится в герметичной баночке. При частом использовании может пересохнуть и начать крошиться (для спасения игрушки достаточно плеснуть в банку немного воды), стать слишком жидким (добавляем соли), покрыться плесенью (придется выбросить). К сожалению, большинство слаймов собирают пыль с любой поверхности и со временем приходят в негодность.

1.3. Химический состав слайма Основные компоненты — полисахарид (гуаровая камедь) и бура. Вместо полисахарида могут использоваться другие полимеры. Интересен слайм своими свойствами неньютоновской жидкости. Материал похож на слизь, но при этом не разливается и легко собирается. Если слайм оставить в покое, он начинает растекаться по поверхности, а при резком воздействии уплотняется, и, например, при ударе по куску материала можно видеть, как он рвётся.

Гуаровая камедь- это растительный полимер, содержащий простые сахара (галактозу) С₁₂Н₂₂О₁₁, является гидроколлоидом, — веществом, которое при растворении в воде и других жидкостях способно образовывать гелеобразные смеси, устойчивые к замораживанию. Это ее свойство имеет высокую пользу для пищевой промышленности и активно применяется для сгущения различных продуктов. Характерно, что добавление соли или кислот не меняет вязкость раствора с гуарой. Гуаровая камедь содержит много полезных жирных кислот. Эту добавку можно найти на этикетках в супермаркете или аптеке под обозначением E412 в различных видах йогуртов, мороженом, в кондитерских изделиях, кетчупе и майонезе, а также в препаратах для похудения. Бура́ – минерал. Используется как сырьё для получения бора. Тетрабора́т на́трия («бура́», «боракс» (от лат. borax)) — неорганическое соединение, натриевая соль борной кислоты с химической формулой Na₂B₄O₇, Тетраборат натрия придает лизуну вязкость, в состав терабората натрия входит глицерин C₃H₅(OH)₃ , он позволяет лизуну хорошо отлипать от рук и предметов. Современные слизи имеют более богатый состав. В зависимости от вида и возможностей лизуна, в него входит диоксид титана TiO₂, глицерин C₃H₅(OH)₃ , декаметилциклопентасилоксан, полидиметилсилоксан, кремнезем SiO₂ диметилксилоксан. Чтобы слайм выглядел привлекательным, добавляют блестки, мелкие шарики, делают его разноцветным. Для изготовления лизуна в домашних условиях используется клей ПВА. Но он должен быть свежим, иначе срок жизни лизуна будет недолгим, или он вообще не получится.

1.4. Безопасность изделияПродающиеся в магазине лизуны имеют сертификат качества и не вредны для человека, как утверждают производители. При этом от слайма есть реальная польза. В одно время эта игрушка входила в перечень самых популярных. Взрослым она полезна для снятия стресса. Многие успокаиваются, когда растягивают и рвут эту тянучку. Педиатры рекомендуют приобрести лизуна для детей и объясняют, зачем он нужен. Оказывается, слайм полезен для общего развития и способствует тренировке мелкой моторики у детей. Самодельные игрушки могут быть опасны. Зафиксированы случаи проблем с кожей после изготовления слизи. При несоблюдении рецептов и правил безопасности есть риск появления воспаления и сыпи. Опасность таят следующие вещества: крахмал; бура; клей ПВА; желатин. Опасны могут быть даже пищевые компоненты, поскольку в них часто заводятся микробы и плесень. В результате, игрушка становится рассадником бактерий, которые приводят к кишечным заболеваниям. Постоянное соприкосновение слайма с руками может нанести вред детскому организму. Малыши часто тянут в рот игрушки, поэтому необходимо смотреть за ними во время контакта с лизуном. Если в организм попадут частички клея, бура или полимер, велика вероятность сильного отравления. Делать игрушку нужно только в проветриваемой комнате, чтобы запах химикатов быстро ушел. Всех самодельных лизунов хранят в холодильнике. Игрушкой любой разновидности лучше не пользоваться при ранах на руках, иначе в них попадут частички тянучки, и может начаться воспаление. Иногда приготовленный состав может вызвать химический ожог или отравление, если неправильно рассчитать количество ингредиентов.

2. Изготовление слаймов

2.1 Социологический мониторинг обучающихся МБОУ СОШ №1

Мною был проведен опрос обучающихся 5-7 классов, 8-9, 10-11 классов (30 человек). Ребятам были заданы следующие вопросы:

1. Знаете ли вы, что такое слайм?

2. Как часто вы его берете в руки?

3. Какую пользу приносит

4. Знаете ли вы о вреде этой игрушки?

5. Изготовляли ли вы когда-нибудь слаймы самостоятельно?

6. Какое применение вы ему нашли ?

7. Являетесь ли вы противником слаймов?

Приложение 1. Социологический мониторинг обучающихся.

Вывод: 83% обучающихся знают, что такое слаймы. Изготовлением занимаются или занимались 12% опрошенных. Лишь 5% знает о вреде этой игрушки. А против нее было всего 8 человек из числа опрошенных. Из опроса следует, что эта игрушка очень популярна в нашей школе. Младшие школьники знают, любят и играют в нее. Среди старших классов многие изготовляют слаймы сами и даже на заказ для других. Многие ребята до нашего опроса не догадывались, что эта игрушка способна нанести вред здоровью.

2.2.Добавление различных загустителей и пластификаторов

Сегодня даже ребенок знает, из чего сделан лизун. Он состоит из полимерного компонента, который смешивается с бурой. Также есть рецепты с тетраборатом натрия, клеем ПВА. В составе некоторых слаймов входит желатин, кукурузный крахмал, метилцеллюлоза, гуаровая смола. Для придания оттенка в состав добавляют несколько капель пищевого красителя. Главное — соблюсти количество ингредиентов. Игрушка приходит в желеобразное состояние и растекается по столу, но ее легко собрать обратно. В интернете можно найти много рекомендаций по изготовлению слаймов.

Я попробовала несколько изменить состав смеси. Вместо гуаровой камеди я использовала другие пластификаторы: клей (ПВА, прозрачный канцелярский клей, клей обойный), пену для бритья (FIGARO), зубную пасту (COLGATE). Для вязкости добавила тетраборат натрия Na₂B₄ О₇ в глицерине C₃H₅(OH)₃,а так же использовала краситель водорастворимый (BUBBLE TIME), отдушки и ароматизаторы.

Образец №1 (голубой)

Компоненты: клей прозрачный канцелярский – 150г, акварельные краски, тетраборат натрия Na₂B₄O₇- 10 мл. Способ изготовления: для изготовления небольшого лизуна нам понадобиться примерно пол – стакана, около 150 г. клея. Клей выливаем из бутылочки в миску. Добавляем акварельные краски голубого цвета и все хорошо перемешиваем. Добавляем несколько капель тетрабората натрия. Перемешиваем до получения желеобразной однородной массы.

Вывод: Структура лизуна очень мягкая. Прекрасно тянется. Хорошо держит форму. Им можно выдувать пузыри. Следов не оставляет. Таким лизуном играть очень приятно и удобно.

Приложение 2 . Образец №1(голубой)

Образец №2 (коричневый)

Компоненты: клей ПВА – 150 г, акварельные краски, тетраборат натрия Na₂B₄O₇- 10 мл., пена для бритья. Способ изготовления

Клей ПВА, белый, желательно свежий. Затем акварельными красками придаем Лизуну оранжевый цвет.

Все хорошо перемешиваем до однородной массы и добавляем тетраборат натрия. Перемешиваем до получения желеобразной однородной массы. Затем выкладываем полученного Лизуна в полиэтиленовый мешочек и хорошо мнем до образования однородной массы.

Вывод: Консистенция лизуна напоминает очень мягкий пластилин. Хорошо тянется, держит форму некоторое время, а потом растекается. Следов не оставляет. Таким лизуном играть очень приятно. Особенно лепить различные фигурки.

Приложение 3. Образец №2 (коричневый)

3. Исследование химических свойств слаймов

3.1. Растворимость в воде, серной кислоте, щелочи, ацетоне, спирте.

Образцы слаймов №1 ( голубой), №2 (коричневый), №3 (промышленный) опустила в растворы воды, серной кислоты, щелочи, ацетона, спирта и хорошо перемешала стеклянной палочкой.

Образец №1 (голубой)

Образец №2 (коричневый)

Образец № 3 (промышленный)

Вывод: Образец № 1 медленно растворяется в воде, кислоте, ацетоне. Плохо растворяется в спирте и щелочи. Образец №2 медленно растворяется в кислоте, воде, не растворяется в спирте и щелочи, теряет пластичность и твердеет в ацетоне.

Образец № 3 не растворяется в воде, кислоте, незначительно растворим в спирте и ацетоне, хорошо растворим в спирте.

3.2 Определение рH среды

В водные растворы слаймов опустила универсальную индикаторную бумагужелтого цвета. Вывод: Образец №1 имеет слабощелочную среду, образец №2 - слабокислую среду, образец №3- нейтральную среду. Приложения 4. Исследование химических свойств

3.3. Влияние температуры:

А) Высокой .На водяной бане все три образца нагрела до кипения. Образец №1стал очень мягкий, размазывался по посуде, но при остывании восстановил все свои характеристики. Образец №2 слегка размягчился, практически своих свойств не изменил. Образец №3 сильно прилипал к посуде, при охлаждении потерял пластичность, на руках оставлял жирные следы. Использовать его в качестве игрушки стало невозможно. Вывод: Промышленный слайм при высоких температурах пришел в негодность, а лизуны, изготовленные в домашних условиях, сохранили свои первоначальные свойства.

Б) Низкой. Все слаймы подвергла заморозке в течение 3 часов. После оттаивания все лизуны пришли в рабочее состояние, все их свойства восстановились. Вывод: Низкие температуры не влияют на органолептические характеристики этих веществ. Приложения 5. Влияние температуры.

3.4. Условия хранения

Меня заинтересовал вопрос: Как долго будет храниться игрушка? Как лучше ее сохранить?

Лизуны я хранила в разных емкостях: открытых и плотно закрытых банках. Лизун из клея ПВА в стеклянной баночке. Лизун из прозрачного канцелярского клея в пластмассовой баночке. Лизун промышленный в магазинной упаковке. Одни емкости были плотно закрыты, другие оставались открытыми. Хранила в течение 2 месяцев.

В течение недели все лизуны в открытых и закрытых емкостях сохранили свои органолептические характеристики. Через 2 недели в открытых емкостях образцы №1 и 2 стали плотнее, образец №3 не изменился. В закрытой посуде изменения свойств всех слаймов не произошли. Далее опыт продолжила только с веществами в закрытых упаковках. Через 1 месяц образец №3 не изменился, образец №1 все первоначальные свойства сохранил, образец №2 несколько потерял пластичность, лепить фигурки из него стало немного сложнее. Через 2 месяца образец №1 пластичность сохранил, но появился неприятный запах. Образец №2 стал более плотным, хотя лепить фигурки еще можно, постороннего запаха не наблюдалось. Образец №3 не изменился по своим характеристикам.

Вывод: Хранить Лизунов можно в разных емкостях, но при герметично закрытых крышках. Промышленный образец хранится длительное время (срок годности -12 месяцев), а изготовленные в домашних условиях имеют небольшой срок службы (2-3 месяца), после чего их можно изготовить снова.

Экономическое обоснование

На изготовление слайма мне понадобилось:

Клей канцелярский - 25 рублей

Тетраборат натрия - 9 рублей

Краски – 50 рублей

Ароматизаторы – 30 рублей

Пена для бритья- 109 рублей Итого: 225 рублей .

Вывод: из данного количества можно изготовить 4 слайма , весом по 150 грамм , каждый по цене около 56 рублей , магазинный образец такой же массы стоит 200-300 рублей.

Таким образом изготовление слайма в домашних условиях считаю экономически выгодным.

Заключение

Исследования показали, что выдвинутая гипотеза верна.

1. Слайм очень популярная игрушка во всем мире как среди детей и взрослых.

3. Разнообразные слаймы можно с легкостью самостоятельно изготовить в домашних условиях.

2. Слаймы достаточно безопасны. Они призваны развивать психо-моторику ребенка, снимать стресс, развивать воображение, но при неправильном использовании могут быть и опасной игрушкой, наносящей вред здоровью.

4. Хранить их следует в плотно закрытых емкостях и лучше в прохладном месте.

5. Очень низкие температуры не нарушают структур объектов.

6. Высокая температура разрушает структуру одних слаймов и не влияет на свойства других.

7. Изготовление слаймов в домашних условиях экономически выгодно.

Библиографический список

1.Мифологическая энциклопедия.

2. Толковый словарь русского языка. Ожегов С., Шведова Н. – М.: Азъ, 1992.

3. Толковый словарь русского языка под редакцией Т. Ф. Ефремовой. – Режим доступа: http://dic.academic.ru/dic.nsf/efremova/181592/Лизун

4. О.С. Габриелян, Ф.Н. Маскаев и др. Химия 10 класс .-М.:Дрофа, 2017.

5. О.С. Габриелян Химия 8класс - М.: Дрофа,2018.

Интернет- ресурсы

1. http://do-crafts.ru/kak-sdelat-lizuna-v-domashnix-usloviyax-mozhno-svoimi-rukami-iz-kleya-i-vody-besplatno/

2. http://p-i-f.livejournal.com/3693829.html

3. http://www.zhenskysait.ru/158-kak-sdelat-lizuna-v-domashnih-usloviyah-igrushka-lizun-svoimi-rukami.html

4. http://www.slovopedia.com/4/200/650602.html

Приложение 1. Социологический мониторинг обучающихся 5-10 классов.

Приложение 2 . Образец №1(голубой)

Приложение 3. Образец №2 (коричневый)

Приложения 4. Исследование химических свойств

Приложения 5. Влияние температуры.