Исследовательская работа «Смола — от истоков к современности»

Автор: Публикова Светлана Вячеславна

Организация: МБОУ''Черемуховская СОШ''

Населенный пункт: село Слобода Черемуховая

Введение

В этом году выдалось жаркое лето. Гуляя по саду, я увидела на коре дерева капельки похожие по цвету на мед. На ощупь они были вязкие и липли к рукам. Я догадалась, что это натуральная смола дерева. Мой папа, часто бывает в лесу. Он рассказал мне, что деревья выделяют смолу для того, чтобы себя вылечить. Поэтому второе название смолы - живица. Что значит, заживляет раны от вредителей. Смола с течением времени превращается в янтарь - это окаменевшая смола деревьев. Мы часто не обращаем внимания на химические явления различных природных материалов. А ведь все прототипы мы берем из природы. Все эти чудесные превращения дают нам повод задуматься, что природа многогранна.

В современном мире человек придумал искусственный материал – эпоксидную смолу. Ее использование в современном мире приобретает все большее значение. Ее используют в разных отраслях промышленности, авиастроении, кораблестроении. Мы используем смолу для изготовления украшений, предметов интерьера, даже для собственного преображения.

Что такое смола? Откуда берется янтарь? В чем заключается секрет такого многообразия использования эпоксидной смолы? Какими аналогами в современном мире можно заменить натуральные камни, чтобы изделия из них не теряли своей привлекательности? Можно ли их изготовить в домашних условиях? Общаясь со своими сверстниками, я поняла, что эти вопросы интересуют не только меня. Ответ на этот вопрос мы раскроем в своей работе.

Исследование поможет нам познакомиться с этим химическим явлением. И поможет понять, как ведет себя смола в разных условиях. С проведенным исследованием я познакомила одноклассников. Полученная информация может пригодиться на уроках окружающего мира, при изучении химии в старших классах.

Объект исследования: смола

Предмет исследования: эпоксидная смола.

Цель исследования: исследовать применение натуральной и эпоксидной смолы в современном мире.смола - ценный и полезный продукт.

Задачи исследования:
- изучить литературу по теме исследования;
- узнать, что такое смола изучить ее виды;
- знать, где применяют природную смолу;
- расширить знания об эпоксидной смоле;
- сравнить природную и синтетическую смолу ;
-провести анализ полученных результатов, рассказать одноклассникам о полученных знаниях.
Гипотеза: смола - ценный и полезный продукт.

Методы исследования: поиск и сбор информации из различных источников (энциклопедии, интернет), наблюдение, сравнение

ГЛАВА I. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Что такое смола?

По словарю Ушакова «смола – это липкий, твердеющий на воздухе сок хвойных и некоторых других растений. Сосновая смола. Ископаемая смола (янтарь). Синтетическая смола (эпоксидная) [2].

Смола растительная – это жидкость, которая выделяется некоторыми растениями, чаще всего хвойными деревьями, такими как сосны. Смолы защищают растения от вредителей и инфекций. А также содержат антимикробные свойства, которые помогают предотвратить гниение и грибковые инфекции.

Это вещество, которое при соприкосновении с воздухом твердеет, в воде не растворяется. Обычно преобразуется в полимеры [1].

Полимеры − это материалы, состоящие из одинаковых цепочек молекул. Некоторые из них гнутся и тянутся. Другие твердые и жесткие, как эпоксидная смола [7]..

Таким образом, из научной литературы мы узнали, что смолы бывают природные и синтетические.

1.2 Природные (натуральные) смолы

 

Натуральная или древесная смола это жидкость, которая выделяется некоторыми растениями, чаще всего хвойными деревьями, такими как сосна. Ее я и увидела на дереве летом [2].

Янтарь – окаменевшая ископаемая древесная смола хвойных деревьев. Имеет яркий, золотистый цвет.

Место образования янтаря - влажные леса, где сосуществовали сосны, секвойи, дубы, пальмы и лианы, которые произрастали на Земле 40-45 млн. лет тому назад. Изменение климата в тот период вызвало обильное отделение смолы. Стволы этих деревьев были так покрыты потоками смолы, что она свисала с них подобно ледяным сосулькам. Чаще всего они падали на землю и постепенно разлагались. Смола высыхала и окислялась и через несколько тысяч лет от неё ничего не оставалось. В янтарь он превращалась только тогда, когда затвердев, попадала в воду [6].

Таким образом, из «волшебных слез» древних сосен родился янтарь, самое прекрасное произведение природы. Этот удивительный подарок природы человек использует в изготовлении (ювелирных изделий браслетов, часов, шкатулок). В городе Санкт – Петербург находится величайшее произведение искусства Янтарная комната. Убранство, которой выполнено полностью из янтаря. В мире ее считают восьмым чудом света [7].

Медики отмечают огромные целебные свойства янтаря. В современной официальной медицине янтарь используют как сырье для получения янтарной кислоты, которая обладает антитоксическим, противовоспалительным свойствами. Много тысячелетий янтарные бусы носят на шее как средство от воспаления щитовидной железы [4].

1.3 Синтетические смолы ( эпоксидная смола).

 

Синтетическая смола – это продукт, который производит химическая промышленность. К синтетическим смолам относится эпоксидная смола.

Эпоксидная смола, как химическое вещество, начинает свою историю с 1908 года. Выглядят как жидкость белого или прозрачного цвета, которая при затвердевании образует прочное соединение. Под воздействием высоких температур, при смешивании с отвердителем становится прочным [1].

Получившийся материал стали активно использовать для создания протезов зубов. Этот материал стремительно набирал популярность.

Массовое распространение изделий из эпоксидной смолы в качестве декора по всему миру началось в 2011 году [1].

Основные свойства эпоксидных смол это:

• Высокая прочность.
• Отличные клеящие свойства.
• Хорошие водозащитные свойства: отверждённая эпоксидная смола практически водонепроницаема.
• Небольшая масса готовых изделий

Эпоксидная смола применяется в разных отраслях промышленности: электротехнике, автомобильной и авиационной промышленности, машиностроении и кораблестроении.

− Смола может использоваться в строительстве. Её используют для покрытия пола, бассейна. Используется в мебельной промышленности [5].

− Прозрачная смола применяется в дизайне и творчестве. При изготовлении столешниц, ювелирных украшений, предметов декора.

Таким образом, изучив свойства природных и синтетических смол, мы пришли к выводу, что эпоксидная смола материал, который не уступает по характеристикам природным камням.

ГЛАВА II. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Мне захотелось узнать, где можно найти применение смолы в современном мире. Для того чтобы убедиться актуальна ли эта тема, мы провели анкетирование среди учащихся 3-5 классов.

Учащимся задавались следующие вопросы:

1. Знаете ли вы, что такое смола?
2. Знаете ли вы, что смола бывает природная и искусственная?
3. Известно ли вам о применений природной и эпоксидной смолы в жизни?
4. Пробовали ли вы когда- нибудь изготавливать изделия из смолы?

Проанализировав опрос, мы пришли к выводу, что эта тема интересна и ребята хотели бы узнать о применении различных смол в современном мире.(Приложение 1)

Для того чтобы понять, и наглядно убедиться в свойствах смолы, мы провели несколько сравнений.

Мы рассматривали природный материал (янтарь) и эпоксидную смолу. В ходе исследования мы определили сходства и различия природной и эпоксидной смолы.

2.1 Сходства и различия эпоксидной смолы и янтаря.

1 этап исследования

В начале исследовательской работы мы нашли информацию в научной литературе о том, сколько времени образуется янтарь в природе. Затем выполнили похожее изделие из эпоксидной смолы.

Таким образом, мы пришли к выводу, что янтарь образуется в природе от 2 до 10 млн. лет, в то время как эпоксидная смола, вступив в реакцию с отвердителем, через 24 часа уже является готовым продуктом, но нужно помнить - для ее изготовления нужно соблюдать правильные пропорции.

2 этап исследования

На следующем этапе работы мы сравнивали цветовую гамму исходных материалов и пришли к выводу, что у янтаря преобладает жёлтый, золотисто-жёлтый цвет, отсюда термин «янтарный». В то время, как эпоксидная смола прозрачная и, добавляя в нее различный колер, можно получить совершенно разные по цветовой гамме изделия.

Таким образом, пришли к выводу, что из эпоксидной смолы можно выполнить более разнообразные по цветовой гамме изделия.

3 этап исследования

На следующем этапе работы проверяли внешние характеристики образцов.

Мы решили попробовать изготовить искусственный янтарь в домашних условиях. Следуя всем правилам инструкции, я изготовила кулон, который внешне ничуть ни отличается от оригинала.

Таким образом, мы пришли к выводу, что изделия из эпоксидной смолы внешне схожи с изделиями из янтаря.

4 этап работы

Далее мы хотели узнать применяют ли оба этих материала в медицине. Изучили интернет ресурсы и дополнительную литературу. Мы выяснили, что янтарь используют для изготовления янтарной кислоты, а бусы рекомендуют носить людям с проблемами щитовидной железы,

Состав эпоксидной смолы широко применяется в изготовлении медицинского оборудования. Например, шприцов, катетеров для систем, а также зубных протезов.

Таким образом, мы узнали, что и янтарь и эпоксидная смола применяются в медицине.

1. этап исследования

Далее мы провели математические расчеты стоимости изделия из эпоксидной смолы и посмотрели по каталогу стоимость изделия из янтаря. Настоящий янтарь стоит несколько тысяч рублей. Это дорогой самоцвет, чтобы его применять в обычных поделках, интерьере не каждому по карману. Поэтому, если качественно сделать изделие их эпоксидной смолы стоимость таких изделий гораздо дешевле. Я рассчитала стоимость одного изделия и пришла к выводу, что изделие из эпоксидной смолы составило 59руб 50 коп , подобное украшение из янтаря будет в несколько раз дороже.

Таблица 1.

Наименование	Общая цена	Стоимость одного изделия
Эпоксидная смола	200 руб	6 руб
отвердитель	100 руб	3 руб
краситель	50 руб	0,5 руб
фурнитура	50 руб	50 руб
всего	400 руб	59 руб50 коп

 

Таким образом, в результате математических расчетов, мы пришли к выводу, что изделия из эпоксидной смолы в несколько раз дешевле, аналогичных изделий из янтаря.

Для меня как для ребенка важно, что эпоксидная смола доступна, из нее можно сделать что угодно, начиная он бижутерии и заканчивая мебелью. Только стоит применить свое желание и фантазию.

5 этап

Рассмотрим вещества с точки зрения вреда здоровью. Стоит отметить с что янтарь - природное вещество, оно не вредит здоровью. В то же время эпоксидная смола - химическое вещество, при работе с ней нужно соблюдать технику безопасности.

В ходе проведенного исследования мы пришли к выводу, что искусственно созданная эпоксидная смола не уступает по своим свойствам натуральной смоле. Искусственные материалы позволяют использовать меньше природных ресурсов.

Таким образом, мы сохраняем природу.

Заключение

В ходе проведенной исследовательской работы, я узнала много интересных фактов, свойств и характеристик, изучаемого материала. Окружающий мир не перестает нас удивлять. Казалось бы, изначально натуральный продукт – смола был изучен и на его основе создан синтетический материал.

Природа уникальна и может создавать готовые изделия без вмешательства человека. Проведенные исследования показали, что искусственно созданная эпоксидная смола не уступает по своим свойствам натуральной смоле. Искусственные материалы позволяют использовать меньше природных ресурсов.

Таким образом, мы сохраняем природу.

Цели и задачи работы достигнуты. Гипотеза подтвердилась. Я планирую провести мастер класс с одноклассниками по созданию изделий из эпоксидной смолы.

 

Список используемой литературы

1. Общие свойства и области применения эпоксидных смол [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ru-smola.com/,

2. . Куликов Б.Ф., Буканов В.В. Словарь камней -самоцветов, Л.: Недра, 1988., 221 с.

3. Лебединский В.И. В удивительном мире камня, М.: Недра, 2010., 224 с.

4. Соболевский В.И. «Замечательные минералы» -М.: Просвещение; 1016, 257 с.
5. Эпоксидная смола и дети. https://www.livemaster.ru/topic/3504016-blog-epoksidnaya-smola-i-deti

6. Янтарь/ В.А. Воронов.-М.: «Издательство Астрель» (Мини-энциклопедия). Все обо всем-2005. 191с.

7. Янтарная комната. Царское село. Екатерининский дворец - Санкт-Петербург, Издательство «Иван Федоров», 2004. 32с.

8.. Используемый материал из Интернета:

http://geoclub.narod.ru/yantar/main.htm
http://jantar-samocvet.narod.ru/

 

 

Опубликовано: 01.10.2025