МОЯ БЕЗОПАСНАЯ КУКЛА

Секция: «Химия»

Кривогузова Юлия Павловна

Краснодарский край, ст. Каневская,

МБОУ лицей, 5 «В» класс

МОЯ БЕЗОПАСНАЯ КУКЛА

Научный руководитель:

Ерж Елена Николаевна, учитель химии МБОУ лицея

«Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений, рожденных только воображением»

(М.В. Ломоносов)

        В современном мире экологические проблемы по своей значимости вышли на одно из первых мест, оттеснив даже опасность ядерной войны. Бурное развитие  хозяйственной  деятельности людей привело к интенсивному, часто разрушительному, воздействию на окружающую среду. Это привело к резкому ухудшению состояния природы, а также здоровья людей.

        Одной из «больших проблем» в маленьком доме человека является необоснованная замена натуральных материалов на синтетические полимеры, пластмассы.

        Оглянитесь вокруг в своей комнате, на кухне или в спальне, пластмасса окружает всюду нас. Упаковка наших продуктов питания, одежда, компьютеры, мобильные телефоны, канцелярские принадлежности и даже игрушки ребенка – все это сделано из пластмассы! В повседневной жизни мы даже не задумываемся, как влияют эти пластмассы на наше здоровье, здоровье детей и состояние среды.

        Некоторые виды пластмасс несут прямую угрозу нашему здоровью. Так при производстве поликарбоната, из которого сделана наша посуда, используется Бисфенол А, согласно исследователям западных ученых, вызывает гормональные нарушения, что в итоге ведет к ожирению, бесплодию, раннему половому созреванию, значительно увеличивают вероятность развития онкологических заболеваний. На некоторых пластмассовых изделиях мы можем увидеть треугольник, стенки которого образуют стрелки. В центре такого треугольника размещается цифра. Это обозначение – знак рециклирования, который делит все пластмассы на семь групп, чтобы облегчить процесс дальнейшей переработки. В быту по этому значку можно определить, для каких целей можно использовать пластмассовое изделие, а в каких случаях вообще отказаться от использования этого изделия.

1. Полиэтилентерефталат  (РЕТЕ РЕТ). Самый распространенный вид пластмасс. В бутылки, изготовленные из полиэтилентерефталата, разливают различные прохладительные напитки (соки, воды), подсолнечное масло, кетчупы, майонез, косметические средства. Достоинства: дешевизна, прочность, безопасность.  Недостатки: низкие барьерные свойства, (в бутылку легко проникают ультрафиолет и кислород; углекислый газ, содержащийся в прохладительных напитках, также относительно легко просачивается сквозь стенки. Опасность для здоровья и окружающей среды: Официально считается, что полиэтилентерефталатовые бутылки безопасны для здоровья. Тем не менее, есть информация, что содержимое бутылок, может выщелачивать ядовитую сурьму из стенок бутылок (особенно при нагревании).
2. Полиэтилен высокой плотности (HDPE). Из полиэтилена высокой плотности изготавливаются флаконы для шампуней, косметических и моющих средств, канистры для моторных масел, одноразовая посуда, контейнеры и емкости для пищевых продуктов, контейнеры для заморозки продуктов, игрушки, различные колпачки и крышки для бутылок и флаконов, прочные хозяйственные сумки, фасовочные пакеты и ящики. Достоинства: дешевизна, безопасность, прочность, легкость в переработке, устойчивость к маслам, кислотам, щелочам и прочим агрессивных средам, HDPE-тара может подвергаться термической стерилизации, достаточно высокий температурный диапазон эксплуатации от -80⁰ до +110⁰С. Опасность для здоровья и окружающей среды: не смотря на то, что HDPE-изделия, как и РЕТЕ-изделия, считаются безопасными для здоровья человека, существует мнение, согласно которого из стенок тары могут попадать в жидкость гексан и бензол.
3. Поливинилхлорид (PVC/V). Поливинилхлорид, он де ПВХ, винил применяется для изготовления линолеума, оконных профилей, кромки мебели, упаковки бытовой техники, искусственных кож, пленки для натяжных потолков, сайдинга, труб, изоляции проводов и кабелей, занавесок  для душа, папок с металлическими кольцами, оберток сыра и мяса, бутылок растительного масла, а также некоторых игрушек. Достоинства: устойчивость к кислотам, щелочам, растворителям и маслам, бензину, керосину, хороший диэлектрик, не горит. Недостатки: небольшой температурный диапазон эксплуатации от -15⁰С до +65⁰С, трудность в переработке, токсичность. Опасность для здоровья и окружающей среды: Это самый ядовитый и опасный для здоровья вид пластмасс. При сжигании поливинилхлорида образуются высокотоксичные хлорорганические соединения, после 10 лет службы изделия, изготовленные из ПВХ, начинают самостоятельно выделять в окружающую среду токсичные хлорорганические соединения. Самое неприятное то, что для придания большой гибкости поливинилхлорид продолжают использовать при изготовлении детских игрушек. Есть информация, что поливинилхлорид попадает в кровь человека и вызывает гормональные нарушения, приводящие к раннему половому созреванию.
4. Полиэтилен низкой плотности (LDPE). Из полиэтилена низкой плотности изготавливаются различные упаковочные материалы, пакеты для супермаркетов, CD, DVD – диски. Достоинства: дешевизна, легкость. Недостатки: малорентабельность переработки. Опасность для здоровья и окружающей среды: официально считается безвредным,  несмотря на то, что при производстве LDPE используются потенциально опасные для здоровья бутан, бензол и виниловый ацетат.
5. Полипропилен (РР). Из полипропилена изготавливают ведра, посуду для горячих блюд, одноразовые шприцы, мешки для сахара, контейнеры для заморозки продуктов, крышки для большинства бутылок, масленки, упаковка некоторых продуктов питания, в строительстве используется для шумоизоляции. Многие производители бытовой техники используют полипропилен для производства упаковки своей продукции, отказавшись от ядовитого поливинилхлорида. Достоинства: термостойкость (температура плавления 175⁰С), стоек к износу; более тепло стоек, чем полиэтилен. Недостатки: чувствителен к свету и кислороду, быстрее стареет, чем полиэтилен; менее морозостоек, чем полиэтилен. Опасность для здоровья и окружающей среды: Считается, что полипропилен безопасен для здоровья. Недавно группа японских ученых установила, что мелкие частицы полипропилена, плавающие в океанских водах абсорбируют различные токсиканты, растворенные в морской воде. В эту группу входят остальные виды пластмасс, поэтому использование их в быту может быть сопряжено с опасностью Вашего здоровья. Так поликарбонат из которого изготавливается некоторая посуда для питания и бутылки, при контакте с горячими жидкостями может высвобождать Бесфенол А, который может вызвать различные гормональные нарушения в организме человека (раннее созревание, ожирение, рак).
6. Полистирол. Из полистирола изготавливается одноразовая посуда, контейнеры для пищи, стаканчики для йогурта, детские игрушки, теплоизоляционные плиты, потолочный багет, потолочная декоративная плитка, упаковочные подносы для продуктов питания в супермаркетах, фасовочные коробки для яиц. Достоинства: дешевизна, морозостойкость, легкость в переработке, хороший диэлектрик. Недостатки: низкая механическая прочность и химическая нестойкость. Опасность для здоровья и окружающей среды: Ранее получение полистирола было сопряжено с выделением трихлорфторметана, который разрушал озоновый слой Земли.
7. Другие виды пластмасс. Опасность для здоровья и окружающей среды: В эту группу входят остальные виды пластмасс, поэтому использование их в быту может быть сопряжено с опасностью вашего здоровья. Так поликарбонат из которого изготавливается некоторая посуда для питания, при контакте с горячими жидкостями может высвобождать бесфенол А, который может вызывать различные гормональные нарушения в организме человека (ранее созревание, ожирение, рак).

Целью данной работы является улучшение взаимодействия человека с окружающей средой, способствующих улучшению качества жизни и сохранению здоровья человека, исследование некоторых видов пластмасс.

Объектом исследования явились домашние пластмассовые игрушки. Экспериментальное исследование проводилось на базе учебной школьной лаборатории. Игрушки из пластмассы появились в середине 19 века (так как синтетические материалы стали производить не более 80 лет назад) [1] и очень быстро вытеснили все предыдущие материалы: дерево, фарфор, стекло, керамику. Главное преимущество пластмасс заключается в том, что их свойства легче регулировать, т.е. легко можно приспособить к требованиям практики.

           К преимуществам пластмасс относят низкую плотность, отсутствие запаха, вкуса, стойкость к коррозии, эластичность, пластичность, электро-и-теплоизоляционные свойства, легкость в окрашивании, дешевизна по сравнению с природными материалами.

           Но несмотря на то, что производители игрушек из пластмасс постоянно повышают качество своих товаров, расширяют ассортименты, уделяют внимание цветовому разнообразию, оригинальным конструкторским решениям, все же на мировом рынке игрушек появилась и уверенно растет доля игрушек из натуральных природных материалов (за последние 5 лет увеличилась с 13 % до 25 %) [2]. И это не дань моде, а безопасность жизнедеятельности.

        С 14 века пластичность глин использовалась человеком в изготовлении строительных материалов, посуды, бытовой утвари, конечно, игрушек. В 15 веке появились первые фарфоровые игрушки. Во многих странах Германии, Японии, Франции фарфоровая кукла остается лидером продаж. Поэтому в своей работе я определила задачи: выявить положительные и отрицательные факторы использования пластмасс при изготовлении игрушек, а также обосновать выбор природных материалов для их производства.

Экспериментальная часть работы.

        Для анализа были взяты фрагменты некоторых сломанных домашних игрушек, изготовленных из пластмассы: кукла, кукольная головка, погремушка, кукольная мебель, посуда, игрушки для игры с песком.

        На упаковке с набором посуды сохранилась этикетка с указанием знака рециклирования – 7-пластмасса поликарбонат. Данная пластмасса приводит к гормональным разрушениям, вызывает онкологические заболевания, хотя ограничению по ее применению нет.

        На упаковке с набором мебели также сохранился знак рециклирования 5-пластмасса полипропилен. Полипропилен безопасен для здоровья, его единственным недостатком является слабая адсорбция токсинов, находящихся в воде. У остальных игрушек отсутствовала упаковка из-за давности срока покупки, поэтому мною был проведен их анализ по методу: проба на сгорание и изучение свойств продуктов разложения,  определение свойств пластмасс: термопластичных и термореактивных.

Схема эксперимента.

1. Были отобраны пробы из четырех фрагментов пластмасс по 2 грамма каждая.
2. Исследованы свойства пластмасс по следующей методике: пробы на плавление – нагреваем исследуемый образец на металлической подставке. Если пластмасса плавиться – относим ее к термопластичным, если разлагается  - к термореактивным. Температуру размягчения определяем, нагревая тигель с песком, в который помещена пластмасса. Когда пластмасса согнется, фиксируем показания термометром (который также вставлен в песок). Аналогично определяем температуру текучести. Результаты представлены в таблице № 1. Свойства пластмасс. [Приложение I,II,III]

3. Определяем пластмассы по пробе на сгорание и исследованию продуктов разложения. Берем тигельными щипцами образец пластмассы и помещаем в пламя горелки. Вынем пластмассу из пламени и определим, будет ли она гореть дальше, обращаем внимание на цвет пламени, запах, потрескивает ли пламя. Исследуем продукты разложения: в маленьких пробирках нагреем измельченные пробы пластмасс и обратим внимание на запах, цвет и реакцию на лакмусовую бумагу. Результаты исследования приведены в таблице №2.Проба на сгорание и свойства продуктов разложения. [Приложение IV,V,VI]

Результаты эксперимента позволили определить, что кукла «Барби» (Китай) была произведена из поливинилхлорида. Это самая вредная для здоровья пластмасса, после 10 лет применения эта пластмасса самопроизвольно разрушается и выделяет в окружающую среду токсичные хлорорганические соединения. Вызывает гормональные нарушения, бесплодие, раннее половое созревание. Группа рециклирования- 3. Погремушка, набор мебели изготовлены из самых безопасных пластмасс: полиэтилена высокой плотности (группа рециклирования – 2), полипропилена (группа рециклирования – 5). Они считаются практически безопасными для человека. Ведерко для игры  с песком из полистирола (группа рециклирования – 6). Считается вредным видом пластмассы, так как содержит стирол, который является канцерогенном. Кукла (туловище) изготовлено из аминопласта (группа рециклирования – 7), считается наиболее безопасным видом пластмасс. [Приложение VII-XIII]

        Проведенное экспериментальное исследование выявило сущность проблемы: необоснованная замена натуральных материалов пластмассами наносит вред нашему здоровью, нарушает экологическое равновесие в жилище человека. По возможности следует отказаться от многих красочных пластиковых игрушек, а приобретать в маленьком количестве, но более качественные игрушки из натуральных материалов или проверенных пластиков.

        Данное исследование подтолкнуло меня к идее создать собственную коллекцию безопасных кукол в домашних условиях.

Схема эксперимента.

1. Выбор материала - белая глина. [Приложение XIV]
2. Лепка куклы. [Приложение XV]
3. Обжиг (в течении 48 часов). [Приложение XVI]
4. Окрашивание куклы гуашью. [Приложение XVII]
5. Пошив одежды и аксессуаров. [Приложение XVIII]

В результате получилась безопасная кукла.

Вывод: новая кукла стала для меня не только любимой игрушкой, но и безопасной подружкой. Это начало моей новой коллекции безопасных игрушек. Впереди изготовление деревянной, картонной, казеиновой и хлопчатобумажной куклы.

Заключение

Результаты исследования доказывают, что многие пластмассы, из которых сделаны игрушки, несут прямую угрозу здоровью детей.

        Необходимо уменьшить количество игрушек из пластмасс, научиться разбираться в видах пластмасс по знаку рециклирования на этикетках. Наиболее безопасная продукция из пластмасс соответствует знаку 2 (полиэтилен высокой плотности), 4 (полиэтилен низкой плотности), 5 (полипропилен), а также целлулоид (изготовлен из камфоры и динитратацеллюлозы). Желательно приобретать или делать самостоятельно игрушки из безопасных материалов: каучука, дерева, керамики, стекла, фарфора.

        По возможности следует отказываться от использования пластмассовой посуды на кухне, используйте пластмассу в быту как можно реже и внимательно относитесь к ее качеству, составу и безопасности  для здоровья.

Список использованной литературы

1. В.М. Андреев, В.В. Пасынков, Б.Н. Арзамасов «Материаловедение».- М: Машиностроение, 1986.
2. Э. Гроссе «Пластмассы вчера, сегодня, завтра».- Л: Химия, 1985.
3. Х. Вайсмантель «Как улучшить природные материалы»- М: «Просвещение», 1989
4. Журнал «Химия и жизнь» №12, 2008. «Семья термопластов»
5. А.И. Королев «Пластические материалы»- М: «Просвещение», 2002.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Краевой конкурс учебно-исследовательских проектов школьников

«Эврика, ЮНИОР» Малой академии наук учащихся Кубани

Моя безопасная кукла

(научно-исследовательский проект по химии)

Россия, Краснодарский край

Каневской район, станица Каневская

Работу выполнила:

Кривогузова Юлия

   Ученица 5 класса «В», МБОУ лицей

станицы Каневской

   Краснодарского края

Научный руководитель: Ерж Елена Николаевна

Учитель химии МБОУ лицей станицы Каневской

Краснодарского края

2013 год