Исследовательская работа "Как стирает ластик"

Как стирает ластик?

Ларина Мария Алексеевна

Богданова Анастасия Андреевна

Научный руководитель Сокоровская Галина Ивановна

МОУ «Разуменская СОШ №1 Белгородского района Белгородской области»

Гипотеза: Ластик (стирательная резинка) может одинаково успешно удалять с бумаги след, оставленный карандашом и шариковой ручкой.

Цель: Выявить свойства ластика (стирательной резинки)

Задачи:

изучить история возникновения ластика;

выяснить, что происходит, когда ластик стирает линии;

провести опыты и выявить возможности ластика по удалению следов от карандаша и шариковой ручки;

опытным путем выяснить возможность изготовления ластика своими руками.

Методы:

*изучение источников информации;

*наблюдение за объектом исследования;

*проведение опытов;

*анализ результатов и выводы по проведенному исследованию.

Ожидаемый результат:

Мои исследования помогут  найти ответ на поставленный вопрос, подтвердить или опровергнуть гипотезу.

Выводы:

1.Линии, выполненные карандашом, стирается практически бесследно. Строение молекул графита способствует легкому отделению их друг от друга при трении ластиком. В состав пасты шариковой ручки входят масла, которые глубоко проникают в состав  бумаги. Ластик может стереть ее только с верхним слоем бумаги. При этом ластик должен быть изготовлен с использованием абразивных материалов. Таким образом, гипотеза о том, что ластик (стирательная резинка) может одинаково успешно удалять с бумаги след, оставленный карандашом и шариковой ручкой, подтвердилась частично.

1.Процесс стирания происходит следующим образом. По бумаге  проводят ластиком,  от него отрываются маленькие кусочки резины и  катаются по поверхности бумаги. Эти кусочки резины как бы приклеивают к себе частички графита или чернил, отрывая их от бумаги.

Введение.

Проблема

Однажды на уроке изобразительного искусства учитель предложил нам загадку «Если ей работу дашь – зря трудился карандаш». Мы быстро нашли ответ: это ластик, или стирательная резинка. Меня сразу заинтересовало, каким образом ластик стирает линии, может ли он бесследно стереть написанное шариковой ручкой? Я задала эти вопросы своему классному руководителю, и она предложила мне самой найти на них ответ. Этот поиск лег в основу данной исследовательской работы. Мы выполнили ее вместе с моей одноклассницей Богдановой Настей.

Гипотеза. Ластик (стирательная резинка)  может одинаково легко удалять с бумаги след, оставленный и карандашом, и шариковой ручкой. Ластик можно изготовить своими руками.

Объект исследования: ластик (стирательная резинка)

Цель:  выявить свойства стирательной резинки.

Задачи:  

*изучить история возникновения ластика;

*выяснить, что происходит, когда ластик стирает линии;

*провести опыты и выявить возможности ластика по удалению следов от карандаша и     шариковой ручки;

*опытным путем выяснить возможность изготовления ластика своими руками.

Методы:

*изучение источников информации;

*наблюдение за объектом исследования;

*проведение опытов;

*анализ результатов и выводы по проведенному исследованию.

Ожидаемый результат: мои исследования помогут  найти ответ на поставленный вопрос, подтвердить или опровергнуть гипотезу.

Теоретическая часть.

Мы начали работу с проведения опроса среди учеников одноклассников. Нас интересовало, знают ли ребята историю создания ластика, представляют ли процесс стирания ластиком линий от карандаша и ручки, возможность изготовить ластик своими руками,  Оказалось, что большинство из них никогда не задумывались над этими вопросами, но они вызвали у ребят интерес. Это дало нам дополнительный стимул к выполнению исследования

Из истории стирательной резинки.

В Толковом словаре русского языка Н.Ожегова дается следующее определение «Ластик - кусочек специально обработанной резины для стирания написанного, нарисованного».

История ластика насчитывает более двух веков. Ранее данную функцию исполнял хлебный мякиш. Первооткрывателями ластика можно смело назвать ацтеков и народы майя. Они собирали смолу, которую вырабатывало вечнозеленое растение гевея. Туземцы называли ее каучук и использовали для крепления украшений на тело и изготовления посуды. В Европу и Америку завез каучук Христофор Колумб. 15 апреля 1770 года британский ученый Джозеф Пристли случайно заметил, что натуральный каучук способен стирать следы карандаша. В 1839 году американец Чарльз Гудьир смешал каучук с серой и получил резину. Именно после этого резиновый ластик получил широкое распространение.

Как делают ластик? Исходным материалом для изготовления ластиков является натуральная   или синтетическая резина. Она размалывается и смешивается при комнатной температуре, после чего температура постепенно увеличивается и размешивание продолжается в горячих условиях до достижения нужной консистенции. В ходе этого процесса к материалу добавляются различные добавки и, в частности, небольшие количества минерального и растительного масла для  смешивания, а также сера. После этого резина заливается в форму и подвергается действию высоких температур и давлений и затем нарезается и извлекается из штампа.

Какие бывают ластики?

Каучуковые (резиновые) ластики. Они обычно предназначены для удаления линий, оставленных черно-графитовыми или цветными карандашами, и для удаления чернильных линий. Первые должны быть мягкими и крошащимися, чтобы маленькие фрагменты ластика отделялись во время стирания. Благодаря этим свойствам ластика, его стирающая поверхность постоянно сменяется и обновляется.

Поскольку маленькие фрагменты ластика имеют клейкую структуру, они легко «наклеиваются» на формирующие линию частички грифеля и удаляют их с рабочей поверхности. Если ластик правильно подобран к бумаге и грифелю, то рабочая поверхность остается без повреждений. Вторые же должны механически удалять окрашенные волокна бумаги. Именно по этой причине такие ластики содержат большое количество абразивных добавок и должны быть твердыми. Этими ластиками стирать надо осторожно, чтобы избежать сильных повреждений рабочей поверхности. Все каучуковые ластики со временем становятся тверже. Чем больше ластик находится на открытом воздухе или на солнце, тем быстрее это происходит.

Синтетические ластики. Иногда их называют «пластиковыми», изготавливаются из мягких материалов, которые содержат наименьшее количество абразивных веществ. Часто в процессе изготовления этого вида ластиков добавляются дополнительные размягчители, для повышения эластичности. Такими ластиками можно стирать простой и цветные карандаши. При использовании синтетических ластиков отделяются широкие длинные частички. Это означает, что для удаления линий с поверхности требуется меньшее количество движений, а сами частички легко смахиваются с рабочей поверхности. В некоторые виниловые ластики добавляют специальные растворители для удаления чернильных линий.

Каким образом ластик стирает карандаш?

Следы карандаша – не что иное, как мельчайшие частицы графита. При трении резинки о бумагу возникает электростатическое напряжение. Благодаря   чему к частицам ластика и прилипают графитовые частицы.

Ластик способен счищать, удалять тонкий поверхностный слой бумаги, вместе с которым снимаются и следы графита. Каждый человек, наверное, хоть раз в жизни переборщил, стирая этот верхний слой слишком усердно – и в конечном итоге получал дырку в бумаге.

Также любой мог подметить, что при использовании ластик уменьшается в размерах, а на бумаге остаются крошки от стершейся резинки. Это снимается верхний слой и с самого «стирателя», а не только с бумаги. У старой, засохшей резинки это не происходит, поэтому частицы графита прилипают к резинке, да так на ней и остаются. И когда заново касаешься бумаги, на ней просто размазывается графитовая грязь.

Как выбрать лучший

Всё зависит от того, какой карандаш будем стирать. Если простой чёрнографитный, то нужно учитывать его твёрдость/мягкость. Цветные карандаши стирать труднее, потому что в состав грифеля входят жиры и воски, проникающие в глубь волокон бумаги. Поэтому для стирания цветных карандашей лучше брать более жёсткие ластики.

Если собираетесь стирать чернила - берите ещё более жёсткий ластик, но будьте осторожны: вместе с чернилами при сильном трении можно удалить и слой бумаги, сильно повредив поверхность.

Кроме этого надо помнить, что старые ластики стирают значительно хуже новеньких: материал крошится хуже, стирающая поверхность перестаёт самоочищаться и на бумаге остаются некрасивые грифельные разводы

«Друга жизнь» ластика ( стирательной резинки)?

Застёжка для серёжек.   Маленькие застёжки от серёжек гвоздиков, часто теряются. Если у Вас такая ситуация, то заменить их сможет ластик. Нарежьте его кубиками нужного размера и закрепите на конце гвоздика. Этот же совет пригодится рукодельницам для вязания на спицах. Нарезанные кубики из ластика проткните спицами и оставьте на концах.

Удаляем следы от обуви.   На виниловом полу остались следы от обуви? Ластик   легко удалит чёрные полосы.

Хранение игл и булавок.    Вот удобный способ для хранения игл и булавок. И втыкаются легко, и при необходимости можно взять, сколько нужно, и не растеряются.

Удаляем клей.   Бывает очень сложно удалить клей от этикеток. Потрите ластиком следы от клея, он постепенно сойдёт.

Рисование ластиком. Ластик может не только стирать нарисованное, но и рисовать сам. Для этого нужно простым карандашом ровно закрасить лист бумаги. Затем сделать набросок и по нему провести стирательной резинкой. Ластик оставит за собой белый след, который будет четко выделяться на черном фоне. Рисунок получается очень выразительным. (Смотреть приложение)

Штамп из ластика. На поверхность ластика наносится контур рисунка. Он обводится макетным ножом, углубляя его в резинку приблизительно на 3 мм. После чего подрезающими движениями убираются все белые и незакрашенные места. Штамп готов.

Практическая часть

Взаимодействие ластика с карандашом и шариковой ручкой.

Опыт 1.Ластик и карандаш.

Цель: исследовать  взаимодействие ластика  с карандашным грифелем.

ШАГ 1. Пишу на листе бумаги слово и рассматриваю под микроскопом.

ШАГ 2. При помощи микроскопа я хорошо вижу волокна бумаги и следы, оставленные на них грифелем карандаша. Эти следы состоят из мельчайших частичек графита, которые застряли в верхнем слое бумаги.

ШАГ 3. Беру стирательную резинку и прохожусь пару раз по своей надписи. Снова рассматриваю бумагу под микроскопом.

ШАГ 4. Под микроскопом хорошо вижу, что следов на бумаге практически не осталось.

ВЫВОД: стирательная резинка может бесследно удалить следы карандаша на бумаге.

Опыт 2 Ластик и шариковая ручка.

Цель: Исследовать взаимодействие ластика с чернилами шариковой ручки

ШАГ 1. Делаю надпись на листе бумаги шариковой ручкой.

ШАГ2  При помощи микроскопа хорошо вижу волокна бумаги и следы, оставленные на них чернилами от шариковой ручки. Эти следы глубоко впитались в бумагу.

ШАГ 3. Беру ластик и провожу им пару раз по своей надписи и снова рассматриваю бумагу под лупой.

ШАГ 4. Под микроскопом хорошо вижу, что следы чернил остались. Чтобы их удалить, я приложила много сил, даже протерла дырку в бумаге. Но полностью следы удалить не получилось.

ВЫВОД: Обычная  стирательная резинка не может полностью удалить след от чернил шариковой ручки.

При помощи опытов я увидела в чем  состоит  волшебство стирания ластиком: когда  проводишь по бумаге  ластиком, то от него отрываются маленькие кусочки резины и  катаются по поверхности бумаги. Эти кусочки резины как бы приклеивают к себе частички графита или чернил, отрывая их от бумаги. От этого на бумаге повсюду были видны темно-серые катышки.

Но со следами от шариковой ручки он не может справиться полностью.

Почему так происходит? В поиске ответа на этот вопрос я отправилась к учителю физики нашей школы Каменской А.Е.  Она объяснила, что все вещества состоят из молекул, а молекулы из атомов.  В зависимости от расстояния между атомами вещество может быть твердым, жидким или газообразным. Как же выглядит строение графита?

Атомы графита выстроены в форме шестиугольников, расположены рядами. Причем атомы одного ряда тесно связаны между собой, а связь между отдельными рядами — более слабая. Вот почему даже при легком нажатии кусочек графита ломается. Поэтому простой карандаш легко стирается! Ластиком мы отрываем один ряд атомов от другого, ведь связь между ними слабая! И тем самым стираем изображение.

А почему же чернила от шариковой ручки плохо стираются?

Оказывается, в их составе есть жиры и воски, цветные пигменты, которые проникают вглубь волокон бумаги. По этой причине лучше использовать более твердые ластики, обладающие абразивными свойствами.  В такие ластики добавляют песок, они становятся твердыми и хорошо стирают цветной карандаш и даже ручку, правда, вместе с линией они стирают и бумагу, так что можно дотереть до дырки.

          Чем можно заменить ластик?

Из интернет источников мы узнали, что существует химический способ стирания следов от карандаша и ручки. Мы провели опыт.

Описание опыта.

На бумаге выполнили линии карандашом и шариковой ручкой. Смешали марганцево-кислый калий (марганцовку) с уксусной кислотой (уксусной эссенцией). Окунули в раствор ватную палочку и провели ею по линиям. Другую палочку смочили перекисью водорода и тоже провели по линиям. Оценили результат.

Вывод. Линии потемнели и стали менее заметны. Но полного стирания не получилось.

     Из разговора с бабушкой я узнала, что в ее школьные годы вместо ластика использовали острую бритву. Мы провели опыт.

Описание опыта.

На бумаге выполнили линии карандашом и шариковой ручкой. Взяли бритву и несколько раз провели ею по надписям. Оценили результат.

Вывод. Линии стерлись, но на бумаге остался заметный след и протертость.

          Мы решили попробовать изготовить ластик своими силами.

Изготовление ластика (стирательной резинки) в домашних условиях)

Опыт 1. Ластик  из резины.

ШАГ 1. Прежде всего, необходимо защитить себя. Мы надели защитные очки и фартук.

ШАГ 2. Порезали 30 мл латексной резины на мелкие кусочки и смешали с 30 мл воды в небольшом  контейнере.

ШАГ3. Взяли 30 мл уксусной кислоты и влили в нее воду с добавленной резиной. По мере размешивания смесь превращалась в плотную глиноподобную массу.

Шаг 4. Чтобы улучшить качество ластика, добавили в массу 1 чайную ложку песка. Можно также для этих целей использовать и поваренную соль.

ШАГ 5. Чтобы руки не липли к изделию, окунули их в муку. Взяли небольшие формочки, тоже посыпали их изнутри мукой. Заполнили формочки нашим материалом.

ШАГ 6. Взяли миску с холодной водой и положили в нее ластик. В то время как ластик погружался в воду, мы заметили пузырьки. Прижали ластик пальцами ко дну миски и выдавили из него оставшийся воздух. Ластик готов. После высыхания им можно пользоваться.

Опыт 2.

Ластик из пластилина.

ШАГ 1. Мы купили пластилине coolinda. В нем есть специальная глина и формочки. Размяли, выбрали яркие цвета и смешали их. Цвета слились равномерно.

ШАГ 2. Положили ластик в емкость с холодной водой и поставили в микроволновую печь на 15 минут.

ШАГ 3. Вытащили готовый ластик и дали ему остыть до комнатной температуры. Ластик готов!

Мы опробовали наши ластики. Они хорошо стирают след от карандаша. Со следами от шариковой ручки справляются слабо. Отметили два существенных недостатка самодельных ластиков: они оставляют заметный след на бумаге и неприятно пахнут.

Выводы: Ластик можно изготовить в домашних условиях или применить для стирания подручные средства, но по своим качествам они заметно уступают фабричным стирательным резинкам. Лучший результат получаем при стирании карандашных линий мягкой резинкой, линий от шариковой ручки – резинкой с добавлением абразивных материалов.

Результаты  опытов представлены в таблице.

Средство  для стирания	Способ выполнения линий	Качество удаления линий	Состояние бумаги после стирания
Хлебный мякиш	карандаш шариковая ручка	удовлетворительное низкое	след от стирания след от стирания
Химический ластик (марганцовка, уксус, перекись водорода)	карандаш шариковая ручка	низкое низкое	бурые разводы бурые разводы
Бритва	карандаш шариковая ручка	высокое высокое	протертости протертости
Самодельный ластик из резины	карандаш шариковая ручка	высокое низкое	жирный след жирный след
Самодельный ластик из глины	карандаш шариковая ручка	удовлетворительное низкое	темный след темный след
Фабричный ластик	карандаш шариковая ручка	Высокое низкое	следов не осталось след от стирания
Фабричный ластик с добавлением абразивных материалов	карандаш шариковая ручка	высокое удовлетворительное	следов не осталось едва заметный след от стирания

Результаты исследования.

Поставленные нами задачи  выполнены: изучив специальную литературу, мы узнали историю появления ластика. Выявили основные свойства ластика. Узнали, как происходит процесс стирания ластиком карандашной линии и линии, выполненной шариковой ручкой. Провели практическую работу (опыты по стиранию карандашных линий, линий от шариковой ручек, опрос учащихся, изготовление ластиков в домашних условиях, применение подручных средств для стирания написанного). Изучение литературы, обзор Интернета, беседы с учителями и родителями, опыты и эксперименты позволили нам сделать выводы:

Выводы: 1.Линии, выполненные карандашом, стирается практически бесследно. Строение молекул графита способствует легкому отделению их друг от друга при трении ластиком. В состав пасты шариковой ручки входят масла, которые глубоко проникают в состав  бумаги. Ластик может стереть ее только с верхним слоем бумаги. При этом ластик должен быть изготовлен с использованием абразивных материалов. Таким образом, гипотеза о том, что ластик (стирательная резинка) может одинаково успешно удалять с бумаги след, оставленный карандашом и шариковой ручкой, подтвердилась частично.

1.Процесс стирания происходит следующим образом. По бумаге  проводят ластиком,  от него отрываются маленькие кусочки резины и  катаются по поверхности бумаги. Эти кусочки резины как бы приклеивают к себе частички графита или чернил, отрывая их от бумаги.

3. Ластик можно изготовить своими руками или применить для стирания подручные средства (химические составы, хлебный мякиш, бритву и т.д.). Но для достижения лучшего результата необходимо пользоваться фабричными стирательными резинками.

Практическая значимость работы:  данный материал можно использовать на уроках окружающего мира,  изобразительного искусства.

Заключение

В наш компьютерный век люди стали реже пользоваться стирательной резинкой. Но она никуда не ушла из нашей жизни и будет существовать до тех пор, пока мы пользуемся карандашом. А карандаш – инструмент инженеров, архитекторов, художников. Но ластик меняется. Он становится все более современным и эффективным. Возможно, что скоро резинки не будут резиновыми. Никто не знает, что будет в будущем.: лазер, химический состав или что-то еще. Тем не менее, стирательная резинка обладает очень интересной технологией изготовления и использования.

В благодарность ластику в Японии действует даже специальный музей, где представлено более 400 видов стирательных резинок. А в Национальной галерее Вашингтона (Соединенные Штаты Америки) стоит памятник ластику.
15 апреля всех нас можно поздравлять с праздником – Международным днем Днем  ластика.