Исследовательская работа "Тайна школьного мела"

Аннотация

Предмет исследования : школьный мел.

Цель работы: изучить свойства мела, сферы применения и его влияние на здоровье учителя и учеников.

Методы исследования:

- изучение и анализ научно-познавательной литературы;

- проведение экспериментов;

- анализ полученных результатов.

В работе автор изучил происхождение мела, способы его добычи и использование мела в быту и промышленности. Узнал о способах производства школьного мела, как делается цветной мел и от чего зависит качество мела. Также были проведены эксперименты для изучения состава мела, его свойств и   определения наличия примесей. Сделаны выводы о влиянии мела на здоровье человека и необходимости использования качественного мела.

Введение

На Земле наверное нет ни одного человека, который не знаком с мелом. Мел широко используется в нашей повседневной жизни. Все дети очень любят рисовать мелом на асфальте. Во всех классах по всей планете ученики и учителя пишут мелом на школьной доске.  А так ли незаменим школьный мел? Сейчас появились интерактивные и маркерные доски, но почему то во всех школах по-прежнему не забывают про мел и используют его на уроках.

Мне стало интересно из чего состоит мел? Как он образовался? А используют ли его еще где-нибудь кроме школы? Один мел крошится, другой царапает доску, а третий имеет яркий цвета. Что влияет на свойства мела? Почему от мела сохнет кожа рук, а некоторые начинают чихать и кашлять?

Тема проекта очень актуальна, так как ученики и учителя ежедневно работают с мелом. Некоторые производители, чтобы уменьшить затраты на производство мела и повысить доход, вместо мела содержащего карбонат кальция используют дешевые материалы, которые могут оказывать негативное воздействие на здоровье человека. В исследовании мы докажем, что в домашних условиях можно определить наличие карбоната кальция в меле, найти примеси и изучить свойства мела.

Гипотеза:

-мел необходим в повседневной жизни, им можно не только писать, но и использовать его в для других целей;

- мел может быть вреден для здоровья человек

Цели исследования:

- определить состав школьного мела и содержаться ли в нем примеси;

- выяснить особенности влияния школьного мела на здоровье человека.

Задачи исследования:

- найти в литературе материал о происхождении и применении мела;

- изучить состав и свойства мела;

- выяснить приносит ли вред здоровью использование мела.

Мел — осадочная горная порода белого цвета, мягкая и рассыпчатая, нерастворимая в воде, органического (зоогенного) происхождения. 

В водах океанов существуют различные виды мельчайших растений и животных. Одним из них является одноклеточное существо под названием «фораминифера» с панцирем из извести. Отмирая, они опускаются на океанское дно. Со временем образуется толстый слой из этих панцирей. Конечно, на это уходят миллионы лет. Постепенно этот слой цементируется и превращается в мягкий известняк, который мы называем мелом.

Добыча мелапроисходит в карьерах на различной глубине. Например, довольно крупным месторождением по добыче мела является Шебекинское месторождение мела в Белгородской области, где добываются высококачественные сорта мела. 

Применение мела. Мел является необходимым сырьем для различных отраслей промышленности:

·         В сахарной промышленности для очистки стекловичного сока;

·         В школах для письма на досках;

·         В бумажной промышленности в качестве наполнителя и отбеливателя;

·         В животноводстве для подкормки животных и приготовления комбикормов;

·         В резинотехнической отрасли в качестве наполнителя для ускорения процесса вулканизации резины и придания ее поверхности гладкости;

·         При производстве стекла для придания стойкости, механической прочности;

·         В строительстве для побелочных работ и производства цемента, извести, различных шпаклевочных и малярных материалов

Производство школьного мела.

Сегодня в России очень много предприятий производящих мел. Самый старый в России завод по производству мела находится в Белгороде. Здесь мокрый мел в виде тонких колбасок поступает из машины, похожей на мясорубку. Колбаски поступают из машины и укладываются на противне, режутся и сушатся в печах. Получаются мелки круглой формы. Технологическая особенность этих мелков в том, что их «связывание» происходит за счет клея (чаще всего ПВА), что не совсем безопасно для здоровья детей (некоторые дети, а иногда и взрослые, просто едят его в прямом смысле этого слова).

Также существуют заводы, где производят литой мел. Он имеет квадратную форму. Литой белый мел считается безопасным для здоровья, так как его связывающим компонентом является гипс. При производстве порошок мела тщательно перемешивается с гипсом (белый мел), а так же с красителями (цветной). От качества порошка зависит качество мела, например, в нем не должно быть твердых частиц гипса или песка, которые потом царапают доску при письме. Полученный порошок ссыпается в бочку, где вручную разводится водой. Смесь заливается в матрицы и остается там на некоторое время, затем вода постепенно испаряется. Затем матрицу переворачивают на специальный решетчатый поддон и «снимают» ее с мелков. Поддон ставят в сушильный шкаф, выдерживают там мел определенное время, затем готовые мелки поступают в цех упаковки. Твердым мел становится от перебора гипса, а мягким от длительной пересушки или использования очень высокой температуры.Опыт №1 Определение содержания известняка в меле.

В стакан налили немного уксуса и положили в него кусочек мела. Уксус забурлил, а от мела начали откалываться мелкие кусочки. Уксус – это кислота, а мел состоит из известняка, который при взаимодействии с кислотой разрушается и  выделяет углекислый газ.Вывод: мел состоит из известняка.

Опыт №2 Определение наличия в меле крахмала

Нанесем на образцы мела каплю йода. Крахмал изменяет цвет йода и на меле появляется сине-фиолетовое пятно. На других образцах цвет йода не изменился. Вывод:в разных видах мела при производстве используются разные добавки, в одних крахмал, а в других , например, клей.

Опыт №3Мел сушит руки. Кожа выделяет влагу и жир, а мел это впитывает.

Возьмем 2 блюдца, в одно нальём воду, в другое масло и положим  по кусочку мела. Воду мел впитал сразу же, масло впиталось через некоторое время, но всё же блюдца стали сухие. Вывод: мел сушит руки, потому что хорошо впитывает влагу и жир.

Заключение

         По результатам проведенного исследования можно сказать, что все поставленные нами задачи были решены.

         Мы изучили литературу. В которой узнали о происхождении, добычи и производстве  мела. Узнали, что мел имеет широкое практическое применение, так как используется не только в школе, но и в других отраслях промышленности.

         Исследуя мел, мы выяснили, что он состоит из известняка, но и содержит различные примеси, например, крахмал. Доказали, что мел хорошо впитывает влагу и жир.

         Школьный мел может оказывать вредное воздействие на здоровье человека, но несмотря на это, меловые доски являются самыми безопасными для здоровья, так как маркерные доски могут выделять эфиры и вызывать астму, а интерактивные доски оказывают излишнее напряжение на глаза. Для использования в школе, следует выбирать мел хорошего качества с добавлением гипса и крахмала. При соблюдении правил производства мел не будет сильно крошиться и попадать в дыхательные пути, вызывая кашель и чихание.

         При использовании мела, необходимо выполнять рекомендации:

- стирать мел с доски только влажной тряпкой;

- промывать тряпку как можно чаще;

- во время работы чаще мыть руки со смягчающим мылом;

- после смены использовать увлажняющий крем для рук;

- при работе с мелом его следует обернуть бумагой или фольгой.