Материал опубликовал

Материал размещён в группе «УРОК.РФ: группа для участников конкурсов»

#8 класс #Химия #Школьное образование #Проектная деятельность #Проектная работа

Материалы художника своими руками

Конкурсная работа

Всероссийский конкурс для учащихся 5-11 классов на лучшую проектно-исследовательскую работу «Грани науки»

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 4 пгт Песковка

Омутнинского района Кировской области

ПРОЕКТ «МАТЕРИАЛЫ ХУДОЖНИКА СВОИМИ РУКАМИ»

Работу выполнила:

обучающаяся 8 класса

МКОУ СОШ № 4 пгт Песковка

Попова Мария, 2007г.р.

Руководитель проекта: учитель химии

Шихалеева Татьяна Леонидовна

пгт Песковка, 2020 г.

Содержание работы

Стр.

1. Введение…………………………………………………………...3

2. Основная часть…………………………………………………… 4-10

2.1.Краткий обзор литературы……………………………………..4-7

2.1.1.Изобретение бумаги.

2.1.2. История появления красок, их виды и состав

2.2.Методика и техника исследования……………………………7-10

2.2.1.Изучение свойств бумаги

2.2.2. Создание бумаги из имеющегося сырья;

2.2.3.Создание красок в домашних условиях.

3. Заключение………………………………………………………..10-11

4. Список литературы……………………………………………….11

5. Приложения……………………………………………………….12-22

1.Введение

Актуальность: Вот уже в течение 4 лет я занимаюсь на художественном отделении школы искусств и использую на своих занятиях листы бумаги и разные виды красок: акварель, гуашь, масляные краски. Это материалы можно купить в любом магазине. Современные художники так и поступают. Но живопись существовала тогда, когда не было магазинов, а краски и бумага не изготавливали на заводах. Чем пользовались древние художники? Возможно ли создать эти материалы в домашних условиях? Так возникла тема моего проекта.

Цель: Изучить состав и создать материалы, используемые художниками (бумагу и краски), своими руками.

Задачи:1.Проанализировать литературу об изобретении бумаги и возможности получения бумаги из вторичного сырья в домашних условиях;

2.Проанализировать литературу об истории появления красок, их видах и составе;

3. Исследовать свойства бумаги;

4. Создать бумагу из имеющегося сырья;

5. Создать краски в домашних условиях.

Объект исследования: материалы, используемые художником – бумага и краски.

Предмет исследования: процесс создания бумаги из вторичного сырья и красок в домашних условиях.

2. Основная часть

2.1. Краткий обзор литературы.

2.1.1.Изобретение бумаги.

Бумага - материал для письма, печатания, а также для других целей, изготовляемый из растительных волокон, тряпичной массы (Словарь Ожегова).

Бума́га - волокнистый материал с минеральными добавками. Представлен в виде листов для письма, рисования, упаковки и прочего, получаемый из целлюлозы: растений, а также вторсырья (тряпья и макулатуры) (Материал из Википедии).

Бумага занимает исключительное место в жизни людей. У нее было много предшественников. Камень и глина, дерево и кость, кожа и береста, воск и металл, папирус и пергамент – все они в разные исторические эпохи служили людям в качестве материалов для письма. Первую бумагу сделали древние китайцы в 105 году нашей эры. Прочную и качественную бумагу первым смог сделать министр земледелия Цай Лунь.

Процесс получения бумаги из этой древесины был следующим. Кору толкли в воде, чтобы отделить волокна, и выливали полученную смесь на подносы, на дне которых находились длинные узкие полоски бамбука. Когда вода стекала, мягкие листы клали сушиться на пластины из бамбука и старые тряпки. Видимо, из–за того что для сушки использовалось тряпье, китайская бумага имела одну особенность — она была настолько рыхлой, что краска на ней довольно сильно растекалась.

В Японию секрет производства бумаги привез корейский монах в 610 году. Японцы энергично трясли форму, чтобы волокна хорошенько переплелись между собой. Кроме того, они стали добавлять клейкий растительный экстракт, который способствовал более плотному и прочному соединению волокон. Японская бумагаручного изготовления, получившая название “васи”, славилась своей тонкостью, почти прозрачностью, что вовсе не лишало ее прочности. Однако мастера каллиграфии все же предпочитали китайскую бумагу, на которой тушь слегка расплывалась, что позволяло добиваться большей выразительности письма.

От китайцев секрет изготовления бумаги переняли не только японцы, но и арабы. Они и привезли его в Испанию, а уже оттуда искусство делать бумагу распространилось по всему миру.

В Россию бумага пришла из Франции. Первое российское производство началось в ХVІ веке в селе Ивантеевка под Москвой. Там была возведена самая настоящая бумажная мельница. Весомый вклад в развитие российского производства бумаги сделал уже Петр І. Видя, что две мельницы не способны удовлетворить запросы страны, он повелел поставить еще несколько, но уже европейского образца. А чтобы они не имели недостатка в сырье, Петр І издал указ: все изношенные полотна и тряпки сносить в канцелярию полицмейстерских дел.

На современных высокопроизводительных машинах осуществляется двухсеточное формование, установлены автоматические системы управления технологическим процессом.

Другой способ производства бумаги ручной. При ручном производстве бумаги используются экологически более чистые методы, химической обработки сырья. Материалом может служить лен, хлопок, рис. Бумага, сделанная вручную, заметно дороже бумаги массового производства.

2.1.2. История появления красок, их виды и состав

Краска — состав, придающий тот или иной цвет предметам, которые им покрываются или пропитываются (Словарь Ожегова).

Кра́ски — общее название для группы цветныхкрасящих веществ, предназначенных для непосредственного использования в той или иной сфере быта. По химическому составу пигменты и изготовленные из них краски разделяются на минеральные (неорганические соли или оксиды металлов) и органические (весьма сложные соединения, в основном растительного или животного происхождения). И те и другие могут быть естественными (природными) и искусственными (синтетическими) (Материал из Википедии).

Появление красок и рисование, относится к доисторическим временам. Первобытные художники замешивали свои краски (древесный уголь, глину) на животном жире, чтобы они лучше держались на камне. Краски состоят из двух компонентов: пигмента (краситель) и связующего вещества. Пигментом называют сухое красящее вещество. Сухой краситель не может держаться на холсте, поэтому нужно связующее вещество, которое склеивает, связывает частички сухого красителя в краску. Уже в Древнем Египте люди научились изготавливать очень яркие и чистые краски, которые приготовляли из минералов. Белая краска добывалась из известняка, чёрная - из сажи, зелёная - из тертого малахита, красная - из красной охры, синяя - из кобальта, жёлтая - из жёлтой охры.

Средневековые художники готовили краски сами для себя, но такие краски нельзя было хранить дольше одного дня, так как при контакте с воздухом они портились и затвердевали.

Названия краски получают от названия различных связывающих их веществ. Различают водяные (водно-клеевые) и масляные краски. К водяным краскам, в которых связующим веществом является вода с некоторым количеством клея, принадлежат темпера, акварель, гуашь.

Акварельные краски - замешивают на основе растительных смол, с добавлением меда, глицерина или сахара. Краску эту разводят водой - отсюда и название, ведь «аква» – по латыни «вода». Изобрели акварель вместе с бумагой в Китае, а вот в Европу эта техника пришла только в XII веке.

Темпера также принадлежат к водяным краскам, но между этими видами красок есть существенное различие: в состав связующего вещества акварели входит клей преимущественно растительного происхождения, в состав темперы – преимущественно животного происхождения. Связующее вещество темперы всегда состоит из эмульсии (несмешиваемые жидкости), тогда как в связующем веществе акварели эмульсия не является обязательной. С древности до XVI—XVII столетий была распространена яичная темпера. Темперные краски очень быстро сохнут, сильно изменяют цвет и тон, но они очень прочные.

Гуашь по своему составу очень близка к акварельным краскам, в ней тоже пигмент замешан на водорастворимой клеевой основе. В цвета добавлены белила, что придает краскам плотность, сильное высветление при высыхании и бархатистую поверхность.

Пальчиковые краски - специальный состав на водной основе, созданный с использованием натуральных красящих пигментов. Эта пластичная цветная масса, которая имеет приятную на ощупь консистенцию, практически не растекается по поверхности. В основе рецептов — кукурузный крахмал или пшеничная мука, вода, растительное масло и пищевые красители.

Масляные краски замешивают на сохнущих маслах, алкидных смолах и растворителе, позволяющем краске быстрее высыхать. Масляные краски известны уже с X века, были усовершенствованы в XV веке фламандским живописцем Яном ванн Эйком. Масляные краски не меняют цвет при высыхании и позволяют добиваться потрясающей глубины цвета.

Витражные краски – это обобщенное название нескольких видов лакокрасочных материалов, у которых может быть разный состав и основа, однако есть одна общая черта – способность хорошо сцепляться со стеклянной поверхностью. По материалу основы они разделяются на три основных вида: на водной основе, акриловые и лаковые на органической основе с применением смол.

Водяными красками в основном пишут на бумаге (акварель, гуашь), водяные клеевые краски служат также для живописи на штукатуренных или особо приготовленных стенах (темпера). Масляными красками пишут на холсте, дереве, металле.

2.2.Методика и техника исследования

2.2.1.Изучение свойств бумаги

Перед созданием бумаги изучила ее некоторые физико – химические свойства.

Провела опыт №1 по изучению горючести бумаги. Взяла лист бумаги тигельными щипцами и поднесла к огню (Фото 1, Приложение 1). Бумага отличается высокой воспламеняемостью и хорошо горит, оставляя пепел и золу. Можно изготовить «несгораемую бумагу». Для этого ее обработала силикатным клеем и оставила высохнуть. Полученная бумага не воспламеняется (Фото 2, Приложение 1).

Провела опыт№2 по изучению предела сложения бумаги пополам. Узнала, что любой лист бумаги можно сложить пополам не более 8 раз. Пробовала разные варианты сложения листа пополам: складывала поперёк и по диагонали, брала разные по величине, толщине и форме бумажные листы, но каждый раз сложить лист получалось не более 7 раз. Это свойство связано с прочностью бумаги.

Провела опыт №3 по изучению способности бумаги к электризации. Зарядила стеклянную палочку, потерев ее о лоскуток ткани. Поднесла ее к измельченным листочкам бумаги. Листочки прилипали к палочке, причем начинали «реагировать» еще до соприкосновения с ней (Фото 3,4, Приложение 1). Если стеклянную палочку водить по кругу около бумажной стрелки, одетой на острие иголки, вставленной в ластик, то стрелка вращается по кругу за палочкой (Фото 5, Приложение 1).

Провела опыт №4 по изучению состава бумаги. Для этого поместила в пробирку небольшой кусочек фильтровальной бумаги, добавила 4 капли концентрированной серной кислоты и перемешала стеклянной палочкой. Бумага растворилась. Пробирку осторожно нагрела в горячей воде, а затем остудила. К раствору прилила голубой осадок гидроксида меди. Такой же осадок прилила к раствору глюкозы. В обеих пробирках наблюдала ярко–синее окрашивание (Фото 6, Приложение 1).Сделала вывод, что при нагревании волокна, из которых состоит бумага, разлагается на глюкозу.

2.2.2. Создание бумаги из имеющегося сырья

Для создания бумаги собственными руками я изучила много литературы. Способов получения множество, но в результате у меня появились свои авторский способы получения бумаги из макулатуры и древесных опилок.

Для получения бумаги из макулатуры и опилок потребовались: вода, макулатура и опилки, большие ёмкости, кухонный блендер, рамки, на которых натянута мелкая сетка, деревянные доски, полотенца, марля или другой впитывающий влагу материал, крахмал, клей ПВА.

Разрезала макулатуру (старые тетради) на мелкие кусочки (не больше, чем 2х2 см) и поместила их в емкость с водой на сутки (Фото 7, Приложение 1). Намокшие кусочки бумаги поместила в другую емкость, вновь добавила воды, две чайные ложки крахмала, тюбик клея ПВА и дала бумаге постоять минут 10. Затем взбивала блендером (Фото 8, Приложение 1) небольшие порции бумаги до тех пор, пока волокна бумаги не разделились, и масса не стала мягкой (Фото 9, Приложение 1). Подготовленную бумажную массу (Фото 10, Приложение 1) нанесла на рамку с сеткой (Фото 11, Приложение 1), разместила на деревянной доске (Фото 12, Приложение 1), сверху накрыла тканью или полотенцем. Некоторое время подождала, чтобы дать воде стечь. Впитывающим влагу материалом (полотенца) давила на сетку – сначала с легким нажимом, а затем сильнее. Аккуратно удалила ткань, и получившийся лист оставила на 24 часа до полного высыхания (Фото 13, Приложение 1).

В результате проведенной работы получила листы бумаги сероватого цвета, достаточно толстые и прочные (Фото 14, Приложение 1). На них можно писать карандашом, фломастерами, рисовать красками, использовать как основу для выполнения каких–либо творческих работ.

Способ получения бумаги из опилок более трудоемкий. Я использовала смешанные опилки из разных пород деревьев (сосна, береза). Для этого опилки выложила в большую кастрюлю, залила водой и варили их с перерывом в течение 24 часов. Опилки в процессе варки разбухли, поэтому при варке постоянно помешивала их и следили за тем, чтобы они не вылезли из кастрюли. В смесь добавила пищевую соду. После варки опилки промыла под проточной водой. Для этого использовала обыкновенный дуршлаг с помещенной в него мелкой марлей. После этого опилки отжимала при помощи марли, высыпала обратно в кастрюлю и смешали с половиной стакана крахмала. Содержимое кастрюли залила водой (1:1) и довела до кипения. Как только масса закипела, измельчила опилки блендером до однородной массы (Фото 15, Приложение 1). Получила однородную жидковатую массу, которую вылила в рамку и тщательно промокнула влаговпитывающим материалом (Фото 16, Приложение 1). После этого получившийся лист поместила между двумя газетами, а сверху на несколько минут придавила прессом и оставила высыхать (Фото 17, Приложение 1).

В результате получила листы бумаги желтого цвета, достаточно толстые, но уступающие по прочности бумаге, полученной из макулатуры. Она сохранила фактуру опила. Использовать для каких – либо целей её сравнительно сложно. На них можно писать карандашом, фломастерами, рисовать красками, использовать как основу для выполнения каких –либо творческих работ.

2.2.3.Создание красок в домашних условиях.

Выяснив состав красок, предположила, что некоторые из них можно создать в домашних условиях. Для этого пигмент нужно смешать со связующим веществом. В качестве связующего вещества использовала воду, масло и добавляла немного мёда или клея для лучшего закрепления на бумаге. В качестве пигментов использовала: пищевые красители (красный и синий), куркума (желтый), активированный уголь (черный). Зеленый пигмент получила путем смешивания синего и желтого и использовали оксид хрома (III). Все компоненты красок хорошо перемешала, чтобы не было комочков. Удалось создать несколько видов красок, используя наиболее доступные компоненты.

Рецепт изготовления акварельных красок: 3 столовых ложки кукурузного крахмала;3 столовых ложки соды;3 столовых ложки лимонной кислоты;50 мл воды; 1 столовая ложки соли;0,5 столовой ложки меда; красители.

В результате проведенной работы получила яркие краски (Фото 18, Приложение 1), оставляющие след как на фабричной бумаге, так и на бумаге, изготовленной нами из макулатуры.

Рецепт изготовления масляных (пальчиковых) красок (Фото 19, Приложение 1):1 стакан пшеничной муки;1 чайная ложка растительного масла;1 столовая ложки соли; 0,5 стакана воды; 0,5 стакана пигмента.

Полученные краски имеют матовый оттенок, сложно растираются на листе бумаге (Фото 20, Приложение 1). Они безопасны для использования детьми.

Рецепт изготовления витражной краски: 2 чайные ложки клея ПВА; пищевые красители.

В результате проведенной работы получила краски, оставляющие отчетливый след на стекле (Фото 21, Приложение 1).

Заключение

В соответствии с поставленной целью и задачами была изучена литература об изобретении бумаги и возможности получения бумаги из вторичного сырья в домашних условиях, а также об истории применения, видах и составе красок. Выяснила, что бумагу получают из древесины и вторичного сырья (макулатуры). Узнала, что краски состоят из пигмента и связующего вещества.

Изучая некоторые физические и химические свойства бумаги, я научилась проводить новые для себя занимательные опыты.

Изучив технологию изготовления, создала бумагу из макулатуры и опила. Бумагу, изготовленную из макулатуры, можно использовать достаточно широко. Способ получения бумаги из опилок более трудоемкий, и полученная бумага более сложна в использовании.

Полученные мною краски (Фото 22, Приложение 1) имеют преимущества и недостатки: они экологически чистые, безвредные и имеют естественные цвета, некоторые из них достаточно яркие, процесс изготовления их простой. Основной недостаток – короткий срок хранения, так как для изготовления использованы пищевые вещества. Для продления срока эксплуатации рекомендую хранить краски в холодильнике.

Моя исследовательская работа имеет и практическую значимость. Созданные материалы можно использовать на уроках изобразительного искусства, технологии, на занятиях художественным творчеством, при изготовлении подарков к праздникам родным и друзьям. Своей работой я надеюсь привлечь внимание учащихся нашей школы к проблеме сохранения лесов, которые вырубаются для производства бумаги. Сдавая макулатуру, можно не только уменьшать количество бумажных отходов, но и сберечь лес. Поэтому использование вторичного сырья для получения бумаги – одно из возможных решений экологической проблемы.

Список литературы

1. Аверина А.В., Снегирева А.Я., Лабораторный практикум по органической химии, М., Высшая школа, 1980, 184с.

2.Кукушкин Ю. Н. Химия вокруг нас. – М.: Высшая школа, 2000, 167с.

3. Ольгин. О. Опыты без взрывов.-М.: Химия, 1995.-176 с.

4.Яковишин Л.А., Химические опыты с силикатным клеем (Химия в школе№ 8 2009г.).

5. Интернет-ресурсы:https://gufo.me/dict/ozhegov/