17 января, 2025 - 09:18

Работа над научно-исследовательским проектом – дело долгое и вовсе не легкое, особенно когда ты учишься в выпускном классе и готовишься к ЕГЭ. Один проект может занять недели и месяцы, а иногда даже год и больше, потому что нередко его хочется постоянно совершенствовать, а совершенству предела, как известно, нет.
В Детской академии творчества «Солнечный город» работа над проектами идет круглый год: и во время учебного процесса – все четыре четверти, и на каникулах – в летних лагерях. Здесь постоянно что-то изобретают, создают, совершенствуют. Наша газета не раз писала о том, как юные изобретатели из «Солнечного города» побеждали в разных конкурсах со своими проектами роботов, марсоходов, ракет и другой сложной техники. Между прочим, писать о таких проектах тоже нелегко – попробуй разберись в этих терминах и операциях! Поэтому, когда я услышала, что в Наноквантуме «Солнечного города» под руководством педагога дополнительного образования кандидата химических наук Валентины Куашевой старшеклассники защитили проекты, «затрагивающие различные сферы жизнедеятельности человека», я обрадовалась! Объясню почему: несмотря на то, что, как было сказано официально, «индивидуальные проекты явились результатом освоения программы проектной деятельности в области современного естествознания, материаловедения и нанотехнологий, предназначенной для детей 14-17 лет», в названии у них были понятные и простые слова! Одиннадцатиклассник Алихан Беров, например, работал над бытовым определителем фальсифицированного меда, Лариса Глашева сравнивала свойства твердых и жидких мыл, Диана Дышекова искала растительное средство от накипи, Даяна Шомахова изучала химические основы красного борща. Это все, бесспорно, тоже наука, но она «про жизнь здесь и сейчас», а не про «далекое будущее», хотя, конечно, важно и то, и другое. Но это же так понятно и «по-домашнему» – про борщ, про мыло и мед! Ну, по крайней мере, на первый взгляд – чуть позже, пообщавшись с авторами проектов, я поняла, что это не так понятно и просто, как казалось на первый взгляд: тут тоже исследования, опыты, формулы, но, согласитесь, про борщ и мед все-таки привычнее и понятнее, чем про грунт Марса.
Про свои проекты они рассказывают интересно и с воодушевлением. Мы в разговоре даже немного поспорили и пошутили. И сошлись во мнении, что «конечный результат проекта должен быть полезным как можно большему количеству людей, а не только его автору».
Диана Дышекова:
- Тему, если честно, я не сама придумала, мне ее подсказала наш педагог и руководитель проекта Валентина Батиевна Куашева. Это она первая заметила, что нарциссы имеют свойство удалять накипь. Да-да, эти красивые весенние цветы могут с ней бороться!
Практически каждый из нас сталкивался с проблемами, связанными с образованием накипи. Достаточно привести примеры с «зарастанием» ТЭНов стиральных машин или водонагревателя, образование капель известкового налета на поверхности хромированных кранов и смесителей в ванной и кухне, появление белого налета на посуде.
Промышленность наша, конечно, предлагает потребителю ряд средств, которые уменьшают жесткость воды и разрушают накипь, но некоторые из них аллергены, у некоторых качество и цена не соответствуют друг другу. Поэтому мы и поставили себе цель: найти средство растительного происхождения для очистки накипи.
Откуда вообще берется эта накипь или осадок на стенках сосудов, в которых даже не кипятили ничего? Все дело в воде. Вообще-то, в природе чистая вода не встречается, так как, взаимодействуя с минералами, она частично растворяет их. Поэтому в воде всегда присутствуют различные соли, которые придают ей неповторимый вкус. Самая чистая в природе – дождевая вода, но и она содержит незначительные количества различных примесей, захваченных из воздуха. Достаточно чиста и родниковая вода, ведь она фильтруется, проходя через различные породы. В воде очень часто встречаются катионы кальция и магния, потому что эти элементы одни из самых распространенных в земной коре.
Накипь – это твердые отложения, образующиеся на внутренних стенках труб паровых котлов, водяных экономайзеров, пароперегревателей, испарителей и др. теплообменных аппаратов, в которых происходит испарение или нагревание воды, содержащей те или иные соли. По химическому составу преимущественно встречается накипь карбонатная, сульфатная и силикатная. Теплопроводность накипи в десятки, а зачастую в сотни раз меньше теплопроводности стали, из которой изготовляют теплообменники. Поэтому даже тончайший слой накипи создает большое термическое сопротивление и может привести к такому перегреву труб паровых котлов и пароперегревателей, что в них образуются отдулины и свищи, часто вызывающие разрыв труб. То есть накипь – это реально проблема сегодняшнего времени и с ней надо бороться. Если упрощенно говорить, то накипь – это труднорастворимые соли, которые оседают на стенах посуды. Растворяются они только в кислотах. Моей задачей было выяснить, какие кислоты присутствуют в нарциссах. Я провела соответствующие исследования и выяснила, что это хелидоновая кислота и ее можно использовать в борьбе с накипью и солями, оседающими на стенках сосудов. Попробуйте сами поставить букет нарциссов в какую-нибудь старую вазу с налетом на стенах – увидите, как нарцисс ее «почистит». К слову, я не только нарциссы изучала, но и другие цветы. Кислоты есть еще и в ирисах, например.
Конечно, работу над проектом надо продолжать, есть идея сделать весной из букетов нарциссов небольшие брикеты или «таблетки» – высушить, измельчить, спрессовать. И это будет растительное экосредство борьбы с накипью.
Алихан Беров:
- Почему я стал работать над созданием определителя фальсифицированного меда? Мне интересно все, что связано с пчеловодством. У моего дяди своя пасека в селении Герменчик, и я иногда помогаю ему там.
Этот определитель – довольно-таки простое устройство, состоящее из двух шприцев, находящихся один в другом. В одном – медный купорос, в другом – щелочь – NaOH, например. Соединив их, мы получим гидроксид меди, который, попадая в натуральный мед, дает насыщенный сине-фиолетовый цвет. Так он реагирует на аминокислоты, которые в нем присутствуют.
Количество аминокислот в меде – один из главных показателей его натуральности и зрелости. По составу аминокислот меду нет равных среди всех натуральных пищевых продуктов. Ежедневное потребление 100 г меда удовлетворяет 5% необходимой суточной потребности в заменимых и незаменимых аминокислотах. Спектр аминокислот зависит от ботанического происхождения меда, а количество – от условий медосбора и переработки нектара пчелами.
Понимаю, что не очень удобно ходить на базар за медом со шприцем, я планирую сделать такой небольшой прибор с кнопкой, который можно просто в карман положить. А на базаре, выбирая мед, просто отлить его в маленькую емкость – надо несколько граммов всего – и проверить.
Свой способ проверки меда я уже испробовал – опыты проводил на разных видах меда и смог сразу определить, где настоящий продукт, а где фальсификат. Обнаружил так называемый сахарный мед – он получается, если пчел кормить сахарным сиропом. Так иногда делают недобросовестные пчеловоды. Моего дядю это сильно огорчает, он вообще очень не любит, если кто-то подделывает мед. Поэтому он очень обрадовался, когда я сделал это свое приспособление для определения фальсифицированного меда.
Даяна Шомахова:
- Свойства красного борща я начала исследовать из-за мамы. У нас в семье любят борщ, и она его часто готовит. Однако он у нее всегда получался разным по цвету, что ее огорчало, и она не могла понять почему. Вроде как добавила много свеклы, и он должен быть такого насыщенного свекольного цвета, а он почему-то получался красным или оранжевым. Для того, чтобы понять, как именно достичь того самого красивого свекольного цвета, я и начала исследовать свойства сока разных овощей. И выяснила, что этот цвет свекла дает борщу, если попадает в кислую среду, а в щелочной свекла даст другой цвет. То есть достаточно в конце варки добавить в борщ ложку уксуса, и ваш борщ будет того самого красивого цвета! На вкус борща это, кстати, никак не повлияет, только даст устойчивый цвет. Объяснила маме, что капустный сок – щелочная среда, томатный сок и уксус – кислая, так что хочешь красивый цвет борща – добавь меньше капусты, больше томата, свеклы и ложку уксуса. Вроде все очень просто, но мама довольна – у нее борщ теперь не только вкусный, но и красивый!
Лариса Глашева:
- Я так много раз слышала споры по поводу того, какое мыло лучше – жидкое или твердое, что решила сама это выяснить, проведя их сравнительный анализ в нашей лаборатории.
Твердые мыла представляют собой смесь растворимых натриевых солей высших карбоновых кислот, жидкие мыла – смесь растворимых калиевых или аммонийных солей высших карбоновых кислот. Мыла чаще всего изготавливают из стеариновой, пальмитиновой, миристиновой, лауриловой и олеиновой кислот. В зависимости от входящих в состав жидкого мыла компонентов выделяют три вида: на основе натуральных компонентов: щелочи, растительных масел и животных жиров; на основе анионных поверхностно-активных веществ из возобновляемого сырья и на основе катионных синтетических ПАВов – поверхностно-активных веществ. Помимо основных компонентов, производители жидких средств для мытья рук добавляют в состав экстракты трав, органические кислоты, ароматизаторы, смягчающие компоненты и другое.
В составе твердого мыла – сода (натриевая соль), животные и растительные жиры. При производстве низшего сорта мыла – «ординарное» – используются синтетические жирозаменители: таловое масло, канифоль, нафтеновые кислоты. Также в состав могут входить борная кислота для понижения кислотно-щелочного уровня; ланолин (животный воск); глицерин и многое другое.
В лечебных моющих средствах могут содержаться вазелин, деготь, камфора, тимол, формалин. Консервантов в составе твердого мыла нет – вредные микроорганизмы не размножаются в условиях щелочной среды.
В косметическое мыло, предназначенное для ухода за лицом и телом, добавляют масло зародышей пшеницы, жожоба, оливковое или норковое, отвары трав, а также увлажняющие кремы.
В составе органического мыла могут быть косточки миндаля или абрикоса, мед, смола деревьев, экстракты цитрусовых и т.д.
Детское жидкое мыло должно быть гипоаллергенным, поэтому при его производстве не добавляют в состав синтетические ПАВы, ароматизаторы в виде эфирных масел и травяных экстрактов, которые могут вызвать аллергию. Зато обязательно включают глицерин, ланолин, растительные масла (кокосовое, оливковое, авокадо). Они не раздражают кожу малышей, обеспечивают бережный уход во время и после купания.
Я изучала не только состав мыла, но и его пенообразующие свойства, кислотность среды, количество глицерина. И на основе проведенных опытов сделала свои выводы. Пенообразующие свойства у твердого и жидкого мыла практически одинаковые, глицерина, который смягчает кожу, больше в жидком мыле, с грязью лучше справляется твердое мыло, имеющее слабощелочную среду. Так что сказать однозначно, какое мыло лучше, очень сложно – каждый должен сам выбрать его для себя, опираясь на разные свойства – смотря чего вы хотите от мыла. Твердое хорошо удаляет грязь, но при этом может сушить кожу, жидкое к коже относится бережнее, но может не иметь такой щелочной среды, которая помогает бороться с грязью.
В принципе, я еще до исследования подозревала, что однозначного ответа на вопрос: какое мыло лучше – жидкое или твердое, я не найду, исследования подтвердили мои подозрения и дали возможность изучить и проанализировать свойства разного мыла.
Гюльнара Урусова.