Исследовательская работа на тему: "Искусственный снег и создание его в домашних условиях"

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «СРЕДНЯЯ ШКОЛА №1 ИМ. А.А. ДРАГОМИРОВОЙ»

Номинация: «Химия в быту»

Исследовательская работа

на тему:

«Искусственный снег и его создание в домашних условиях»

Выполнила:

Муравейко Дарья,

учащаяся 7-А класса

Руководитель работы:

Ребракова Т.А.

2023 год

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………...…..3

ГЛАВА 1. ЧТО ТАКОЕ СНЕГ………………………………………………………..5

ГЛАВА 2. ИСКУССТВЕННЫЙ СНЕГ……………………………………………….7

2.1.            Производство искусственного снега………………………………………….7

2.2.            Разновидности искусственного снега и применение………………………...8

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТЫ: СОЗДАНИЕ. ИСКУССТВЕННОГ СНЕГА В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ………………………………………………………...10

3.1. Эксперимент 1. Снежный иней……………………………………….10

3.2.Эксперимент 2. Шелковый снег ……………………………………………...10

3.3. Эксперимент 3. Снег из пены для бритья и соды……………………………...10

3.4. Эксперимент 4. Снег из жидкого мыла и соды………………………………...11

3.5. Эксперимент  5  «Снег из крахмала и пены для бритья»……………………..11

3.6. Эксперимент 6. Снег из детского подгузника………………………………….11

3.7. Эксперимент 7   «Снег из вспененного полиэтилена» ………………………..11

3.8. Эксперимент 8   «Снег из манной крупы, клея ПВА и акриловых красок»…12

ВЫВОДЫ…….……………………………………………………………………….13

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ……………………………………………..…………….14

ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Я очень люблю кататься на коньках, совершать прогулки по зимним улицам и парку, играть с друзьями в снежки. Я не скажу, что зима это мое любимое время года потому, ведь каждое время интересно по-своему. Но   я стала задумываться, а как быть тем, у кого зимой нет снега? Или как получить его летом, когда до зимы еще далеко? Так и возникла тема моей работы «Искусственный снег и его создание в домашних условиях».

Цель исследования: узнать, что такое снег и как его можно изготовить в домашних условиях.

Для достижения поставленной цели решала следующие задачи:

•       изучить теоретический материал о снеге;

·           выяснить, что такое снег;

·           узнать признаки отличия искусственного снега от настоящего;

·           выяснить, как производят и где применяют искусственный снег;

·           определить, из чего можно сделать искусственный снег в домашних условиях;

·           экспериментальным путём получить снег.

         Актуальность: заключается в том, что для создания искусственного снега существует множество рецептов, но выбор нужного варианта зависит от того, для каких целей нужен такой снег.

В ходе работы выдвинула гипотезу: создание искусственного снега в домашних условиях возможно.

Объект исследования: снег.

Предмет исследования: процесс создания снега в домашних условиях.

Методы исследования:

·                       наблюдение;

·                       эксперимент;

·                       анкетирование;

·                       анализ;

·                            обобщение.

Важность моей работы заключается в том, чтобы показать моим сверстникам, какое положительное значение для человека имеет умение получать искусственный снег.

ГЛАВА 1. ЧТО ТАКОЕ СНЕГ

Снег – это много, очень много красивых снежинок. Раньше думали, что снег – это замёрзшие капельки воды. А оказалось, что капельки воды могут стать градинками – комочками непрозрачного льда, которые иногда выпадают летом вместе с дождём. Но они никогда не превращаются в снежинки – шестиугольные звёздочки. Всё происходит по-другому [5].

Водяные пары поднимаются высоко над землёй, туда, где очень холодно. И там сразу же из водяных паров (а не из капелек воды) образуются крохотные льдинки - шестиугольные кристаллики. Но это ещё не те снежинки, что падают на землю. Они ещё очень малы. При охлаждении частицы водяного пара начинают притягиваться и присоединяться друг к другу. Они собираются в шестиугольные многоугольники. Кристаллик всё время увеличивается, и становятся красивой звёздочкой. Если частица не успела присоединиться к одному из многоугольников, то она может наращивать свои лучики в шесть сторон, присоединяя все новые и новые частицы. Так и рождаются снежинки, которые медленно-медленно опускаются. Они собираются хлопьями и падают на землю [8].

Первым стал наблюдать за снежинками в 1550 году архиепископ Олаф Магнус из шведского города Упсала. Его рисунки свидетельствуют о том, что он не заметил, что они шестиконечные [8].

А вот немецкий астроном Иоганн Кеплер сразу обратил внимание на эту главную особенность [6].

В 1635 году французский философ и учёный Рене Декарта сделал заметки и чертежи, посвящённые формам снежинок.

С изобретением микроскопа в середине 17 века представления о формах снежинок расширились. Английский естествоиспытатель Роберт Гук установил строение снежинок, и пришёл к выводу, что концы снежинок симметричны (расположены ровно друг напротив друга) [6].

Снежинки изучали и японцы. Феодальный правитель Японии Тосицура Онаками Дои составил 97 рисунков «снежных цветков». Сделанные в 1839году, они с полным правом считаются самыми точными изображениями снежинок до открытия микрофотографии [2].

А в университете Саппоро исследуют снежинки и в наше время.

Но особенно формами снежинок учёные заинтересовались благодаря Уилсону Бентли – фермеру из американского штата Вермонт [2].

 Уилсон Бентли родился в 1865 году и в пятнадцатилетнем возрасте получил в подарок от матери микроскоп. На улице мальчик принялся рассматривать снежинки, которые поразили его разнообразием и красотой форм. На протяжении трёх зим он пытался зарисовать снежные кристаллики, но они были слишком сложны и быстро таяли. Фотоаппарат, прикреплённый к микроскопу, разрешил эту трудность, и целых полвека Бентли фотографировал снежинки, делая до 300 снимков за зиму. В 1898 году в журнале «Харперс мэгэзин» он опубликовал статью о снежных кристаллах, и с тех пор слава о нём разнеслась по всему миру. Подборка его самых удачных работ - около двух с половиной тысяч снимков.

ГЛАВА 2. ИСКУССТВЕННЫЙ СНЕГ

2.1.          Производство искусственного снега

Искусственный снег – это как вещество из синтетических и других материалов, так и вещество, образуемое путем распыления воды, подаваемой под высоким давлением в воздухе [4].

В прошлом, для создания искусственного снега, использовались различные материалы, например: вата, ювелирный хлопок, попкорн, соль и др. Сегодня бумага, крахмал и полимеры отлично могут заменить видимость снега.

Изобретение искусственного снега приписывается японскому физику Укихиро Накайя [4].

Точнее, он получил первую искусственную снежинку в лабораторных условиях. Но у искусственного снега, применяемого сегодня, нет привычных снежинок. Даже из снежных орудий вылетают не привычные узорчатые снежинки, а мелкие ледяные крупинки. Структура, так называемой, искусственной снежинки более ровная и гладкая, нежели у снежинки натуральной. А плотность выше, что позволяет ей медленнее таять.

Производству "искусственного" снега уже более 50 лет. Первые экспериментальные установки начали создаваться в 1950-60-х гг. в странах, где горнолыжный спорт пользовался высокой популярностью [3].

2.2.          Разновидности искусственного снега и применение

Существует несколько разновидностей искусственного снега:

Ø -искусственный снег в баллонах поможет украсить окна необычным узором;

Ø -искусственный снег из бумаги и полимеров можно использовать для украшения помещений;

Ø -искусственный снег из различных порошков, который можно использовать для ландшафтного дизайна, декорирования помещений и съёмочных площадок;

Ø -искусственный снег может выстреливаться из специальной машины, что позволяет создать полный эффект падающего снега.

Полимерный снег из специального порошка абсолютно безвреден как для людей, животных, так и окружающей среды. Его необходимо разводить водой и главное хорошо и быстро перемешать. Но такой снег нужно высыпать на влагостойкую поверхность и следить за влажностью [9].

Правдоподобность полимерного снега сделали его незаменимым при съемках кино. С помощью него создают заснеженные или новогодние декорации.

Но еще чаще, чем в кино, искусственный снег применяют для создания снежных трасс [9].

С учетом неблагоприятного развития климатических условий, он становится просто незаменим при организации крупных соревнований, таких, как зимняя олимпиада в Сочи в 2014 году.

Однако, для оснащения снегом лыжных трасс, применяют производство снега с помощью специализированных устройств – снегогенераторов (снежных пушек). Качество снега, полученного искусственным путем, намного выше качества его натурального собрата. Все дело в плотности: искусственный снег намного плотнее настоящего, а значит, и таять он будет медленнее, и скольжение обеспечит наилучшее. Снег при таком производстве лучше ложится на склоне, сопротивляется сдуванию ветром и воздействию

дождя, и из этих соображений его производство является более эффективным.

Таким образом, можно сделать вывод, что искусственный снег

1.                 имеет множество форм и способов производства;

2.            отличается от настоящего по форме снежинок. Отсутствие узорчатых краев в искусственных снежинках позволяет им скрепляться между собой, не оставляя зазоров и пробелов;

3.                 плотный, а натуральный – рыхлый. Наиболее близок к натуральному снег из снежных пушек, который чаще используется для лыжных трасс, так как он лучше ложиться и долго не тает [8].

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТЫ: СОЗДАНИЕ ИСКУССТВЕННОГО СНЕГА В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ

Создать искусственный снег можно и в домашних условиях. И для этого совсем не нужны дорогие аппараты и сложные химические вещества. Такой снег пригодится для украшения дома, открыток, для зимних поделок. Все ингредиенты можно найти дома. А если чего-то не хватает, приобрести в ближайшем магазине.

3.1. Эксперимент 1. Снежный иней.

Я решила сделать снег, приготовив концентрированные растворы соли, соды и сахара. Я окунала ветви сосны в горячий раствор и оставляла их на некоторое время. Затем давала им высохнуть. Я считаю, что опыт удался.

Правда, у меня получился скорее не снег, а иней на ветках [3].

3.2. Эксперимент 2. Шелковый снег

Мне понадобились мыло, терка и блестки.

Я оставило мыло на ночь в морозильнике. Утром достала и натерла его на терке. Получился пушистый снег, в который я добавила блестки. Это снег прекрасно лепится и из него можно сделать снеговика или любую другую фигуру [3].

3.3. Эксперимент 3. Снег из пены для бритья и соды

Я взяла баллончик пены для бритья и выдавила содержимое в емкость. Постепенно добавила соду. У меня получилась очень приятная масса снега, из которой также можно лепить фигуры [10].

3.4. Эксперимент 4. Снег из жидкого мыла и соды

Чтобы получить жидкий снег, я взяла 1/3 стакана жидкого мыла (белого цвета) и добавила в него 1 стакан соды. Тщательно все перемешала. Получился жидкий очень приятного аромата снег[10].

3.5. Эксперимент  5  «Снег из крахмала и пены для бритья»

Я замешивала составляющие, не придерживаясь никакой пропорции, хотя в рецепте написано, что нужно брать 1 баллончик пены на 1 пачку крахмала. Я решила поберечь пену ещё для двух экспериментов, поэтому делала искусственный снег не из всего баллончика. Этот снег получился влажным и  холодным. Из него легко лепить снеговиков [11].

3.6. Эксперимент 6. Снег из детского подгузника

Разрезаем подгузник и извлекаем из него полиакрилат натрия.

Получившуюся массу я положила в емкость и постепенно залила водой, пока кусочки полиакрилата не стали напоминать снег. В этом опыте главное не перестараться, иначе снег получится слишком мокрым. Чтобы снег выглядел более реалистичным, емкость можно поставить в холодильник, но не в морозилку. Такой снег получится более универсальным. Его можно использовать для украшения помещения и создания снежных комков для игр.

3.7. Эксперимент 7   «Снег из вспененного полиэтилена»

Я измельчила на терке вспененный полиэтилен и вот пушистые хлопья по всему дому. Если добавить блестки, то снег будет еще и искриться. Этим снегом можно припорошить все, что угодно, если предварительно смазать поверхность чуть разведенным клеем ПВА. Такой снег может подойти при изготовлении поделок.

3.8. Эксперимент 8   «Снег из манной крупы, клея ПВА и акриловых красок»

Можно ли рисовать снегом? Конечно. Но сначала нужно приготовить снежные краски. Вечером я положила пену для бритья в холодильник, а утром отправила туда же клей (на 10 минут). Когда все было готово – принялась экспериментировать. В глубокой чашке, в равных частях смешала пену для бритья и клей. Добавила блестки, и тщательно перемешали все.

Снежные краски готовы!

ВЫВОДЫ

Выполняя данную работу, я решила все поставленные перед собой задачи. Результаты проведённого исследования позволяют сделать следующие выводы:

1.       искусственный снег имеет множество форм и способов производства. Чаще всего используется в кино, для создания снежных трасс;

2.       создать искусственный снег в домашних условиях возможно, что и подтвердило мою гипотезу. В результате проделанных опытов поняла, что снег, сделанный в домашних условиях, далек от настоящего снега. Но его можно использовать для украшения и поделок, из некоторых можно лепить снежки;

3.       одноклассники считают, что снег предназначен только для игры.    Следовательно, передо мной встала задача – познакомить ребят с результатами изученного теоретического и практического материала.

При выполнении исследовательской работы я узнала, что некоторые  виды искусственного снега не похожи на настоящий, а заменяют его зрительно, а некоторые превосходят настоящий снег по своим свойствам. Все виды полученного снега отличаются друг от друга по составу компонентов и способу создания.

А ещё я прочла интересный факт, что самые крупные снежинки выпали 30 апреля 1944 года в Москве. Пойманные на ладонь, они закрывали её почти всю целиком и напоминали красивые страусиные перья. Ученые объясняли это явление лаконично: из районов Земли Франца-Иосифа спустилась волна холодного воздуха, температура понизилась, в облаках началось образование снежинок, однако упасть они не могли - восходящие потоки теплого воздуха поддерживали их. И снежинки кружились, слипались вместе, а к вечеру начался сказочный снегопад.

Выполняя экспериментальную часть, я пришла к выводу:   

1.                                    создать искусственный снег в домашних условиях возможно, что и подтвердило мою гипотезу;

2.                                    все ингредиенты можно найти дома или приобрести в магазине;

3.                                    такой снег пригодится в первую очередь для украшения дома, открыток, для зимних поделок.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.          Бирюкова А. Ю. Планета Земля. Детская энциклопедия. – М.: Росмэн- Пресс, 2012

2.        Большая энциклопедия школьника. «Планета Земля». «Издательство Росэн- Пресс», А.Ю. Бирюкова, 2001.-657с

3.          Геккер Й. Научные эксперименты дома. Детские энциклопедии. Наука. – М.: Эксмо, 2015

4.        Детская энциклопедия. «Я познаю мир». – М.: ООО «Издательство АСТ», 2001.-557 с.: В. А. Маркин..

5.          8 интересных фактов об искусственном снеге. [Электронный ресурс] / Free2rideURL:http://free2ride.ru

6.          Искусственный снег - что это такое? [Электронный ресурс] / ТОП СНОУ.URL:http://www.topsnow.ru

7.          Искусственный снег своими руками [Электронный ресурс] URL:http://www.masterskaja.net

8.          Как сделать искусственный снег [Электронный ресурс] URL: http://www.ski.ru

9.          Как сделать искусственный снег для декора [Электронный ресурс] URL:http://miss-soap.ru

10.          Как сделать искусственный снег? [Электронный ресурс] / НАУКА из первых рук .URL: http://www.sciencefirsthand.ru

11.          Как сделать снег своими руками? [Электронный ресурс] / Сhudo Predki.ru.

–URL:http://www.chudopredki.ru

12.        Снегогенерторы [Электронный ресурс] / Экосистема.URL: http://www.eco- snow.ru

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Эксперимент 1. Снежный иней

Эксперимент 2. Шелковый снег

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Эксперимент 3. Снег из пены для бритья и соды

 

Эксперимент 4. Снег из жидкого мыла и соды

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Эксперимент 5. «Снег из крахмала и пены для бритья»

ПРИЛОЖЕНЕ 4

Эксперимент 6. Снег из детского подгузника

 

Эксперимент 7. «Снег из вспененного полиэтилена»

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Эксперимент 8. «Снег из манной крупы, клея ПВА и акриловых красок»