Исследовательский прект "Вредны ли чернила"

Городская эколого-биологическая конференция

Секция: «Человек и здоровье»

Вредны ли чернила?

Выполнила: Анастасия Манузина, 8 класс,

т/о «Юный исследователь», МБОУ ДО СЮН

Руководитель: Гундарева Анна Викторовна,

Педагог д\о

Новокузнецкий городской округ, 2016 г.

Содержание:

Введение: 3

1. Обзор литературы 4

   1. История создания чернил 4

   2. Состав чернил на сегодняшний день 5

   3. Влияние чернил на здоровье человека 6

2. Материалы и методы 7

2.1. Рецепты чернил 7

Результаты и выводы 8

Заключение 9

Источники информации 10

Приложение 11

2

Введение

В наше время, несмотря на век высоких технологий, все же нельзя представить себе жизнь человека без чернил, будь то обычня паста для шариковой ручки или тушь, которой архитекторы строят чертежи или художники создают целые картины. С самой древности людям нужно было каким-либо образом хранить нужную информацию, и для этого они стали получать чернила, растерев сажу со смолой растений. Сейчас состав чернил, конечно же, изменился, и из-за этого их использование может являться риском для нашего здоровья.

Мне захотелось узнать о влиянии чернил на здоровье человека и возможно ли получить их в домашних условиях из безопасных составляющих.

Поэтому целью является создание чернил в домашних условиях, не имеющих вреда для человеческого организма.

Задачами будут являться:

• Изучение литературы и СМИ о составе чернил, способе их получения, и безопасности их составляющих на организм человека.

• Создание чернил в домашних условиях.

• Анализ результатов.

Гипотезой нашего исследования была: В домашних условиях возможно создать чернила, которые будут состоять из компонентов, безопасных для человека.

Объект исследования: чернила.

Предмет исследования: компоненты чернил и влияние их на здоровье человека.

Методы исследования:

• Анализ информации

• Экспериментирование

• Анализ результатов эксперимента

3

I. Обзор литературы

1.1. История создания чернил

Первые чернила делали довольно просто: сажу смешивали с чем-нибудь клейким. В Египте для этих целей использовали золу от сжигания корней папируса, которую соединяли с раствором камеди – клейкого густого сока акации, вишни. Очень давно применялись чернила в Китае. В Европе чернила появились значительно позже.

Существовало множество рецептов чернил. "Положите меду-патоки с грецкую горошину, а золота листов с пять или шесть". Все это тщательно растиралось, и получалась жидкость, которой писали. Затем мед осторожно вымывался, а золотые буквы оставались. Так работали переписчики на Руси.

На смену им пришли чернила из орешков-галлов, покрывающих листья дуба. Это наросты на листьях и ветвях, в которых живет личинка насекомого орехотворки. Из орешков-галлов выжимали сок, смешивали с железным купоросом, добавляли немного клея – получались стойкие чернила с красивым отблеском.

В 1885 году саксонский учитель Леонгарди совершил переворот в "чернильном деле". Он изобрел ализариновые чернила. Они также были галловые, но не бесцветно-мутные, а интенсивно сине-зеленые.

Один из немногих надежных рецептов чернил предложил в свое время Й.Я.Берцелиус. Текст, написанный его чернилами, можно уничтожить только вместе с бумагой.

4

1.2. Состав чернил на сегодняшний день

Любые чернила содержат следующие основные компоненты:

1.растворитель или дисперсная среда в случае пигментных чернил;

2.красящее вещество (пигмент в случае пигментных чернил);

3.модификаторы (например, вязкости, смачиваемости, стойкости, консерванты, ПАВ и т. п.).

При изготовлении чернил для письма могут использоваться следующие химические вещества:

1.Растворители:

Дистиллированная вода;

Глицерин (также служит модификатором вязкости и скорости высыхания);

Этанол;

Красители:

Фуксин

Индиго

Метиловый фиолетовый

Сульфат железа(II)

Индигокармин

2.Модификаторы вязкости и скорости высыхания

Многоатомные спирты, такие как Изопропиловый спирт и Глицерин (модификаторы вязкости и скорости высыхания)

Сахара

Декстрины

3.Прочие модификаторы

Силигальмин

Латекс

Консерванты

Сульфацилин (консервант)

Этанол (также растворитель)

Щавелевая кислота (также модификатор смачиваемости)

Применяемые в составе чернил компоненты естественно не исчерпываются представленными наименованиями веществ.

5

1.3. Влияние чернил на здоровье человека

Надписи чернильной ручкой на коже не вызывают отравления. Самые обычные чернильные/шариковые ручки практически не токсичны (тем не менее, купленной на рынке дешевой ручкой на коже определенно лучше не писать, и рукой надписи, выполненные такой ручкой на бумаге, не стирать) Хотя, если ручка оказалась у маленького ребенка, могут проявиться проблемы со здоровьем. Темнее менее, картридж для принтера содержит в определенной степени токсичный компонент П-анизидин (П-анисидин; P-Anisidine).

Самые распространенные симптомы отравления чернилами, и не важно, от ручки или из контейнера картриджа, - раздражение глаз, окрашивание кожи и слизистых мембран.

Пожалуй, наибольший риск подобного отравления у работающих в печатном бизнесе, - тех, кто постоянно вступает в контакт с чернилами и растворителями. Избыточный контакт с химическими ингредиентами в чернилах способен вызвать долгосрочные проблемы с кожей.

Если на лицо ситуация, когда рабочие подвергаются воздействию чернил, длительный эффект может вылиться в дерматит и повышенную чувствительность кожи. Растворители разрушают естественные масла, находящиеся в коже, выводят их и оставляют кожу без защиты. Без масел кожа становится чрезмерно сухой, чувствительной и начинает моментально и сильно реагировать на любые раздражители.

Для тех, кто работает в печатной индустрии, необходимы меры предосторожности, чтобы избежать долгосрочных повреждений: хорошо проветриваемое помещение, обязательное ношение защитных перчаток и не пропускающей частицы чернил одежды вроде передников. Так же необходимо как можно чаще мыть рабочую зону.

6

III. Материалы и методы

2.1. Рецепты чернил

1.Чернила в домашних условиях

1.1. Первый способ

Материалы:

1) гвозди или другие предметы из железа

2) уксус

3) чай

Способ получения:

Гвозди кладут в любую ёмкость(к примеру банку) и заливают уксусом на несколько часов. По истечении времени выливают получившийся раствор в крепко заваренный чай и смешивают. Для плотности можно добавить немного сахара.

1.2. Второй способ

Материалы:

1) Листья чая

2)FeSO4

3)Вода

4)Сахарный песок (для вязкости)

Способ получения:

Два грамма сухого чая заливают 50 мл горячей воды и нагревают 30-40 мин. На кипящей водяной бане. Раствор фильтруют, к осадку добавляют еще 25 мл воды, нагревают до кипения и тожде отфильтровывают. Фильтраты надо объединить и упарить до объема 8-10 мл. Получитсяжидкость, окрашенная в коричневый цвет. Остается добавить раствор соли двухвалетног железа (0,5 мл 20%-ного раствора кристаллогидрата сульфата железа (II) на 2 мл экстракта) – и чернила готовы. Одна-две щепотки сахарного песка (100-200 мг) сделают их густыми.

2. Чернила в лабораторных условиях

2.1. Третий способ

Материалы

1) FeCl₃

2) Na₂SO₄

3) K₄ [Fe (CN)₆ ]

4)Вода

Способ получения:

В 10 мл воды растворяют один грамм FeCl₃, смешивают с 20 мл насыщенного раствора Na₂SO₄ и прибавляют эту смесь к раствору двух граммов K₄ [Fe (CN)₆ ] в 10 мл воды. Осадок промывают на фильтре до тех пор, пока фильтрат не посинеет.

7

Результаты и выводы

1. Изучив литературу и СМИ, я узнала о составе чернил, способе их получения, и безопасности их составляющих на организм человека.

2. В процессе работы я изготовила чернила двух видов: 1) которые готовятся в домашних условиях (способ № 2); 2) которые изготавливают в лаборатории (способ № 3).

3. Характеристики этих чернил по пунктам:

1. Сложность получения

2. Характерные особенности, цвет

3. Хранение

I. Чернила из чая (второй способ)

1. Получение этих чернил вполне простое, однако времени ушло около 1,5 часа (включая нагревание на водяной бане)

2. Получились слегка жидкими, при нанесении на бумагу имеют красноватый оттенок, спустя несколько минут становятся серыми. При добавлении сахара могут блестеть на свету и перед тем как засохнуть слегка липкими

3. Чернила постепенно могут темнеть, усиливается запах железа. Лучше хранить в закрытой банке в темном месте.

II. Чернила по третьему способу:

1. Получение простое. Смешать все компоненты не требует больших затрат времени, однако раствор придется оставить фильтроваться на несколько часов.

2. Чернила получились светло синими, не очень яркими, при добавлении сахара стали чуть гуще и начали блестеть.

3. Чернила необходимо хранить в темном месте подальше от солнца. Когда я оставила их на подоконнике они стали бледными, красными и они имели сильный запах железа.

В результате я пришла к выводу: в процессе опыта я изготовила два вида чернил. Однако, чернила, изготовленные в лаборатории, из-за содержания в нем желтой кровяной соли (K₄ [Fe (CN)₆ ]), не может назваться полностью безопасным, так как это соединение отчасти токсично. Из этого можно сделать вывод, что полностью безопасным видом чернил оказался вид, который был сделан из чая (второй способ).

8

Заключение

И в заключении я могу сказать, что моя гипотеза подтвердилась: в домашних условиях возможно создать безопасные для человеческого организма чернила. Готовятся они легко, с использованием доступных средств: гвозди, уксус () или железный купорос и любой вид чая, в зависимости от цвета и яркости, которые вы захотите получить. Для вязкости не забудьте добавить сахар.

Работа получилась интересной и небесполезной! Свои полученные знания я смогу применить в своем художественном творчестве.

9

Источники инцформации:

1. Как происходит отравление чернилами. http://www.znaikak.ru/kakproishoditotravleniechernilami.html

2. Чернила. // интернет источник: https://ru.wikipedia.org

3. Шкурко Д.,"Забавная химия", ленинград, изд. "Детская литература", 1976г.-64с.

4. Журнал «Костер» »» История вещей »» Капля чернил // интерне источник:

http://www.kostyor.ru/kostyor11/history11.html

10

Приложение

Фото 1-7. Процесс изготовления чернил.

11