Исследовательские и творческие работы

Муниципальный конкурс исследовательских и творческих работ «Шаг в науку» Группа «Юниор» Направление 1. Естественные науки и современный мир. Секция: Биология и биотехнология, медицина. Тема: «Влияние мела на организм человека». Шелопугина Мария Александровна, МОУ СОШ №2 9 «Б» класс, п. Карымское. Научный руководитель: Шелопугина Елена Станиславовна Учитель географии высшей квалификационной категории  МОУ СОШ №2, п. Карымское п. Карымское, 2019 Влияние мела на организм человека Шелопугина Мария Александровна Забайкальский край, п. Карымское МОУ СОШ №2 7 «Б» класс Аннотация Сегодня к школьному мелу предъявляются очень серьезные требования, поэтому школьный мел  считается экологически чистым и безопасным продуктом. Однако в процессе использования  школьный мел начинает пылить, забиваться в нос, пачкать руки. Цель данной работы­  провести исследование школьного мела, поступающего в школу и изучить действие на организм человека. Влияние мела на организм человека Шелопугина Мария Александровна Забайкальский край, п. Карымское МОУ СОШ №2 7 «Б» класс План исследований Актуальность.  Заключается   в   том,   что   мел,   используемый   потребителем,   отличается   по качеству. А всегда ли качество связано с безопасностью для здоровья? В основу настоящего исследования положена следующая гипотеза:состав мела должен отвечать  за его качество. Для достижения поставленной цели я поставила перед собой следующие задачи: 1 Собрать достоверную информацию о происхождении, составе, свойствах и применении школьного мела. 2 Провести   эксперименты   по   изучению   качественного   и   количественного   состава различных сортов школьного мела, пригодности для использования. 3 Провести социологический опрос на выявление действия мела на организм человека. 4 Оценить влияние мела на здоровье человека. Объектом исследования являются преподаватели. Предметом исследования  являются образцы мела разных производителей и различной формы. В ходе работы я опиралась на методы наблюдение, эксперимент, анкетирование. Влияние мела на организм человека Шелопугина Мария Александровна Забайкальский край, п. Карымское МОУ СОШ №2 7 «Б» класс Научная статья Происхождение, свойства и применение мела. Мел — белая горная порода, мягкая и рассыпчатая. Мел не растворяется в воде. Основу химического состава мела составляет карбонат кальция с небольшим количеством карбоната   магния,   но   обычно   присутствует   и   некарбонатная   часть,   в   основном   оксиды металлов.   В   составе   мела   обычно   находится   незначительная   примесь   мельчайших   зёрен кварца и микроскопические псевдоморфозы кальцита по ископаемым морским организмам (радиолярии   и   др.)   Нередко   встречаются   крупные   окаменелости   мелового   периода: белемниты,   аммониты   и   др.     Его   элементы   относятся   к   семейству   щелочноземельных металлов, которые составляют подгруппу периодической системы элементов. Мел, которым мы пишем на доске, состоит преимущественно из раковинок морских корненожек. В океанах и   морях   оседают   на   дно   раковины   отмерших   корненожек.   За   тысячи   и   миллионы   лет скопляются   громадные   толщи   раковинок,   которые   впоследствии   при   геологических перемещениях земной коры могут оказаться на суше в  виде  меловых  и известковых гор (например, на Украине). Таким образом, ничтожно малые по своим размерам и грандиозные по своей массовости простейшие входят в состав земной коры.  Сотни лет человек использует мел для различных целей. Мел, которым мы пользуемся в классе, смешивают со связующими примесями, чтобы он не крошился. Лучший мел для школы на 95%состоит из мела. Добавляя различные красители, можно получить мел любого цвета. Мел используется для письма на больших досках для общего обозрения (например, в школах). Формованный школьный мелок на 40 % состоит из мела (карбонат кальция) и на 60 % из гипса (сульфат кальция).  Мел   —   необходимый   компонент   «мелованной   бумаги»,   используемой   в   полиграфии   для печати качественных иллюстрированных изданий. Молотый мел широко применяется в качестве дешёвого   материала   (пигмента)   для   побелки,   окраски   заборов,   стен,   бордюров,   для   защиты стволов деревьев от солнечных ожогов. Мел   применяют   в   лакокрасочной   промышленности   (белый   пигмент),   резиновой, бумажной,   в   сахарной   промышленности   —   для   очистки   свекловичного   сока,   для производства вяжущих веществ (известь, портландцемент), в стекольной промышленности, для   производства   спичек.   В   этих   случаях   обычно   используют   так   называемый   мел осаждённый, полученный химическим путём из кальцийсодержащих минералов. При недостатке кальция медицинский мел может быть прописан как добавка к пище.  Мел в числе других карбонатных пород в стекольном производстве применяется в качестве одного из компонентов шихты при варке стекла, вводимого в шихту в порошковом виде   в   количестве   до   30   %   от   объема   последней.   Мел   придает   стеклу   термическую стойкость,   механическую   прочность,   устойчивость   против   химических   реагентов   и выветривания. По   прогнозам   Всемирной   Организации   Здравоохранения   в   начале   21   века   самыми распространенными   заболеваниями   человека   являются   аллергические   заболевания, бронхиальная   астма,   сердечно   ­   сосудистые   заболевания.   По   информации   Института иммунологии, каждый третий житель России подвержен аллергии, а в ближайшем будущем аллергиком будет каждый второй. От бронхиальной астмы на сегодняшний день страдает 12% населения России, тогда как в странах Европы и США эта цифра составляет 5%. По прогнозам, в ближайшие годы процент больных астмой может повыситься в России до 30%. Причем эти заболевания настигают людей везде: на улицах, в помещениях, при обращении, казалось веществами. безопасными бы,   совсем       с   Как   только   ребенок   идет   в   школу,   он   начинает   пользоваться   мелом.   Школьный   мел сопровождает нас с первого до одиннадцатого класса, педагоги пользуются им постоянно. Пыль   мела   может   вызывать   аллергические   реакции.   Аллергия   –   это   хроническое заболевание.   Аллергическая   реакция   проявляется   в   том   случае,   если   иммунная   система организма реагирует на вещества, которые, как правило, не являются вредными. Пыль от мела – является аллергеном. Этот аллерген может вызвать приступ астмы. В настоящий момент   еще   не   найдена   альтернатива   школьного   мела   (восковой   мел   не   подходит   для использования   на   школьных   досках).   Сейчас   в   школах   появляются   интерактивные, маркерные доски. Однако школьный мел как существовал много лет в школах, так и остался до сих пор. Поэтому, мы считаем, что исследование состава, качества школьного мела и его влияния на здоровье людей актуально и практически значимо. Основные показатели качества Экспериментальная часть. При изучении литературы по данной теме мы выявили следующие показатели, которыми должен обладать мел, используемый в школах:     крошится при письме; пачкает руки; чистота (белый); твердые вкрапления Данные показатели исследуемых образцов привели в таблице  «Основные показатели качества мела». Мел Цвет Сыпучесть Маркость Твёрдые Кусковой Серо – белый Средняя Средняя вкрапления Имеются Твёрдый, мягкий Твёрдый Круглый Белый Большая Большая Отсутствуют Мягкий Прямоугольны Белый Средняя Средняя Отсутствуют й Оборудование: Твёрдо ­ мягкий 1) микроскоп; 2) предметное стекло; 3)пипетка.; 4)воронка; 5) пробирки; 6) стеклянные палочки; 7) образцы школьного мела; 8) дистиллированная вода;    9) фарфоровая ложечка; 10) спиртовка; 11) спички; 12) пинцет;  13) йодид калия.  №1 Качественный анализ на содержание ионов кальция. Опыты. Ход работы. Прокалила на спиртовке мел. Вывод: Пламя спиртовки приобрело красно – оранжевую окраску, что подтверждает наличие  ионов кальция.  № 2.Содержание крахмала. Ход работы.   Прокалила на спиртовке мел. Вывод:  При прокаливании мелка он чернеет, то можно сделать вывод, что в его состав входит крахмал  (углеводы при нагревании легко обугливаются). В качестве реактива на крахмал можно  использовать и раствор йода. Крахмал мы обнаруживали с помощью спиртового раствора йода.  На исследуемые кусочки мела нанесли по 2 – 3 капли раствора йода. Окраска раствора йода  изменилась с круглым мелом (цвет синий). С остальным и образцами мела окраска спиртового  раствора йода не менялась. № 3.Выделение углекислого газа. Ход работы : Залить толчённый  мел в пробирке дистиллированной водой. Вывод: В меле содержится углекислый газ который выделяется с разной частотой. Результаты исследований: Мел Кусковой Круглый Окраска  пламени  спиртовки Красно­ оранжевый Красно­ оранжевый Выделение  Окраска  углекислого  газа раствора йода Бурно Коричневый Медленно Синий Прямоугольны й Красно­ оранжевый Медленно Коричневый Вывод: Образцы мела все содержат ионы кальция и карбонат ­ анион, следовательно, в нём присутствует карбонат кальция. Из примесей мы обнаружили крахмал.  Вывод по экспериментальной части 1 Все исследуемые образцы мела содержат в своём составе катионы кальция. 2 Примеси в наших образцах были гипс, крахмал и клей. 3 Кусковой мел состоит из карбоната кальция и огромного количества примесей, пачкает руки, плохо пишет. 4 Круглый мел состоит из карбоната кальция, сильно пачкает руки, мягко пишет, крошится т.к. в качестве связывающего вещества в нём крахмал. 5 Прямоугольный мел содержит карбоната кальция, мало крошится и меньше всего пачкает руки, но очень карябает доску, т. к.  в качестве связывающего вещества содержит помимо гипса ­ клей. Наши рекомендации для уменьшения отрицательных последствий, которые появляются  при постоянном контакте с мелом: 1 во время работы чаще мыть руки со смягчающим туалетным мылом:  «глицериновое», «ланолиновое», «вазелиновое» и «молочное»; 2 после каждого урока смазывать руки увлажняющим кремом для рук; 3 стирать мел с доски только влажной тряпкой; 4 промывать тряпку для стирания мела как можно чаще. Заключение Школьный мел – это продукт, содержащий в своем составе помимо основных безопасных (как считается) компонентов: известняка, гипса, крахмала, еще и склеивающие вещества (клей ПВА, БФ, казеиновый, канцелярский и др.), красители, что не совсем безопасно для их здоровья. Изучив литературу, я рекомендую учителям тщательно мыть тряпку от мела и не стирать мел с доски сухой тряпкой.   Уменьшить негативное влияние мела на кожу рук можно, если завернуть мел бумагой, а лучше фольгой. Еще один вариант решения проблемы сыпучести мела: заранее обработать поверхность мела канцелярским силикатным клеем. Проведение исследования позволило мне научиться планировать и проводить химические эксперименты и получать достоверные результаты.  Список  литературы: 1 Карцова А.А. Химия без формул. / А.А. Карцова; – СПб.: Авалон,       2005. С. 101­103. 2 Мел // Естествознание: Энциклопедический словарь / Сост. В.Д. Шолле. – М.: Большая российская энциклопедия, 2002.  ­ 543 с. 3 Мел // Даль В. Толковый словарь живого великорусского языка: в 4 т. М.: Рус. яз., 1998 Т 4. ­  688 с. 4 Ольгин О.М. Опыты без взрывов. / О.М.Ольгин; – М.: Химия, 1995. 136 5 Справочник школьника. Химия / Сост. М. Кременчугская, С. Васильев. М.: Филолог, 1995. 380 с. 6 Степин Б.Д. Аликберова Л.Ю. Книга по химии для домашнего чтения. / Б.Д. Степин, Л.Ю. Алкберова. – М.: Химия, 1995. 270 с. 7 Я познаю мир: Детская энциклопедия: Химия / Авт.­сост. Л.А. Савина. – М.: АСТ, 1995. – 448 с. ИНТЕРНЕТ ИСТОЧНИКИ: http://www.proshkolu.ru/user/lkolganovado/blog/9963/ http://portfolio.1september.ru/work.php?id=565737 http://www.k­silikat.ru/chalk.php http://www.lformula.ru/index.php?part=him005&page=020 Приложение: Анкета для учителей. Приложение 1 Как вы считаете, оказывает ли постоянная работа с мелом влияние на ваш организм? 1 2.Имеются ли отрицательные последствия, если да, то какие?  а) на кожу рук: 1.сушит  2.аллергическая реакция 3.другое  4.нет последствий  б) на дыхательную систему:  1.кашель   2.проявления астмы 3.другое  4.нет последствий. Наши рекомендации для уменьшения отрицательных последствий, которые появляются  при постоянном контакте с мелом: Приложение 2 1)  во время работы чаще мыть руки со смягчающим туалетным мылом:  «глицериновое», «ланолиновое», «вазелиновое» и «молочное»; 2) после каждого урока смазывать руки увлажняющим кремом для рук; 3) стирать мел с доски только влажной тряпкой; 4) промывать тряпку для стирания мела как можно чаще. Имеются ли отрицательные последствия, если да, то какие? Приложение 3 ­ кашель ­ нет последствий. Возрастная группа педагогов. Приложение 4 ­ 1 группа (25­35 лет) ­2 группа(36­45 лет) ­3 группа(46­50 лет) ­4 группа (56­60 лет) ­ другое ­аллергическая реакция ­ сушит кожу рук Приложение 5