XXII региональная научно-практическая конференция
«Шаг в будущее - 2020»
Россия, Забайкальский край, Дульдургинский район, село Чиндалей
Физика, лазерные и нанотехнологии
Исследовательская работа
«Свечи декупаж
в домашних условиях»
Автор работы: Хандаева Саяна Зориктоевна,
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Чиндалейская средняя общеобразовательная школа», 8 класс
Научный руководитель: Дашиева Баирма Долгорцыреновна,
I квалификационная категория, учитель физики и математики,
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Чиндалейская средняя общеобразовательная школа».
Агинское, 2019 г.
«Свечи декупаж в домашних условиях»
Хандаева Саяна Зориктоевна,
Россия, Забайкальский край, Дульдургинский район, село Чиндалей,
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Чиндалейская средняя общеобразовательная школа», 8 класс
«Краткая аннотация»
В данной исследовательской работе рассматривается возможность изготовления декоративной свечи в домашних условиях с применением техники декорирования, используя, подручные материалы: цветные красители – восковые карандаши и ароматические масла.
«Свечи декупаж в домашних условиях»
Хандаева Саяна Зориктоевна,
Россия, Забайкальский край, Дульдургинский район, село Чиндалей, Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Чиндалейская средняя общеобразовательная школа», 8 класс
«Аннотация»
Цель: изучение свойств парафина для изготовления «свечи декупаж» в домашних условиях
Задачи: изучить литературу об истории свечи; изготовить «свечи декупаж», с использованием техники декорирования и рассмотреть разные виды оформления «свечи декупаж».
Объект исследования: изготовление «свечи декупаж» в домашних условиях.
Предмет исследования: свойства парафина для изготовления «свечи декупаж».
Методы, используемые в работе: анализ литературных источников, проведение опытов, анализ полученных результатов.
Полученные выводы: рассмотрено изготовление декоративной «свечи декупаж» с использованием техники декорирования. При изготовлении свечей в домашних условиях для аромата добавлены специальные ароматические масла. В цветных свечках в качестве красителей использованы восковые карандаши.
Результаты исследования: в соответствии с поставленной целью и задачами, изучены литературы об истории парафиновой свечи и по изготовлению «свечи декупаж» с использованием техники декорирования в домашних условиях.
Выдвинутая гипотеза верна, а именно: действительно возможно изготовление «свечи декупаж в домашних условиях».
Практическая значимость данной работы состоит в том, что такие декоративные «свечи декупаж» особенно необходимы для людей с ограниченными возможностями, которым необходим такой безопасный светильник в ночное время, но и для демонстрации наглядных опытов на уроках физики.
«Свечи декупаж в домашних условиях»
Хандаева Саяна Зориктоевна,
Россия, Забайкальский край, Дульдургинский район, село Чиндалей,
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Чиндалейская средняя общеобразовательная школа», 8 класс
«План исследований»
Введение ……………………………..………………………….……………………..6
Аннотация
Научная статья (описание работы)………………………………………………..8
Заключение ……………………………………………………...............................11
Список использованных источников…………………………………………….12
Приложение 1 ……………………………………………………………………..I-IV
Приложение 2………………………………………………………………………V
Гипотеза: действительно ли возможно, изготовление «свечи декупаж», с использованием техники декорирования в домашних условиях.
Обзор литературы
Используя разную литературу, выяснила, что при изготовлении свечи наблюдаются различные физические явления и процессы такие как: теплопередача, агрегатные состояния вещества и их свойства, плавление, отвердевание и диффузия.
1. Английский физик Майкл Фарадей в книге «История свечи» в 1861 году, которая впервые появилась на русском языке в 1866 году, описал физические явления и процессы, происходящие, как и при изготовлении, так и при зажигании свечи.[3]
2. В книге «Подарок для девочек» изложено подробное описание изготовления декоративных свечек в домашних условиях, сделанной в технике «декупаж» для придания им необычного вида . [1, с.156,158]
3. Молекулярно-кинетическая теория подтверждается многими физическими явлениями и процессами, например, явление диффузия, теплопередача, агрегатные состояния вещества, плавление и отвердевание.
Диффузия – это явление взаимного проникновения молекул одного вещества между молекулами другого вещества. Диффузия свидетельствует о том, что молекулы находятся в постоянном хаотическом движении. Также явление диффузии свидетельствует о том, что между молекулами есть промежутки. [3]
Плавление — физический
процесс перехода вещества из твердого
состояния в жидкость.
Отвердевание – физический процесс перехода вещества из жидкости в твердое состояние.
Конденсация – физический процесс перехода вещества из газообразного состояния в жидкость.
Таким образом, процессы нагревания (плавления) и охлаждения (отвердевания) описывают переходы одного агрегатного состояния, также известно, что каждое агрегатное состояние вещества ограничено температурой плавления и температурой отвердевания. Они равны для каждого вещества, к тому же являются табличными. [5]
Введение
В настоящее время свечи используются в качестве освещения при отсутствии электричества, на разных праздниках, чаще всего декоративные свечи нужны как подарки и украшения в доме. Необходимо соблюдать меры безопасности при работе с парафином: плавлении, отливке парафина в готовые формы и при зажигании свечи.
Привычные бесцветные парафиновые свечи, имеющие форму трубы с фитилем знакомы нам с детства. Мне захотелось придать свечкам оригинальный вид, а именно изменить форму, цвет, добавить аромата, а также сделать свечу самосветящейся. И вот возникает идея: «А почему бы не попробовать получить такую «свечу декупаж в домашних условиях», которую использовали бы как светильник без зарядки и батареек». Для этого применяем цветные красители – восковые карандаши, ароматические масла и «лак с сюрпризом» - люминесцентная краска.
Молекулярно-кинетическая теория и агрегатное состояние вещества
Молекулярно-кинетической теорией называют учение о строении и свойствах вещества на основе представлений о существовании атомов и молекул. В основе теории лежат три основных положения: а) все вещества – жидкие, твердые и газообразные – образованы из мельчайших частиц – молекул, которые сами состоят из атомов. Молекулы очень малы по размеру. Молекулы имеют размер примерно 10 – 10 м; б) атомы и молекулы движутся непрерывно и хаотично; в) Частицы взаимодействуют друг с другом: между частицами действуют силы притяжения и отталкивания, которые зависят от расстояния между частицами. [3]
Молекулярно-кинетическая теория подтверждается многими физическими явлениями и процессами, например, явление диффузия, теплопередача, агрегатные состояния вещества, плавление и отвердевание.
Диффузия – это явление взаимного проникновения молекул одного вещества между молекулами другого вещества. При смешивании расплавленных парафина и воскового карандаша, объясняется перемешиванием молекул различного рода, следовательно, объем смеси в твердом состоянии отличается от суммарного объема входящих в нее компонентов. При нагревании веществ диффузия протекает быстрее. Диффузия свидетельствует о том, что молекулы находятся в постоянном хаотическом движении. Также явление диффузии свидетельствует о том, что между молекулами есть промежутки. [3]
1. Свойства твердых, жидких и газообразных тел
Свойства жидкости |
Свойства твердых тел |
||
1) текучесть; 2) сохраняют объем.
|
3) не сохраняет форму; |
имеют либо кристаллическую решетку, либо аморфную структуру |
сохранять форму и объем |
Процессы плавления и кристаллизации энергетически равнозначны (обозначим ):
(1),
где — теплота, необходимая для плавления () и кристаллизации ,
— удельная теплота плавления и кристаллизации,
— масса вещества.
Процессы кипения и конденсации энергетически равнозначны (обозначим ):
(2)
где — теплота, необходимая для кипения ( ) и конденсации (),
— удельная теплота кипения и конденсации,
— масса вещества.
Кроме самих переходов, процессы нагревания и охлаждения (опять же процессы энергетически одинаковые), описаны с помощью формул:
(3)
где — теплота, необходимая для нагревания () и для охлаждения (),
— удельная теплоёмкость,
— масса нагреваемого/охлаждаемого вещества,
— изменение температуры вещества.
Таким образом, энергия, подводимая к системе для плавления равна
энергии, отводимой из системы для кристаллизации при одной и той же массе вещества.
«Свечи декупаж в домашних условиях»
Хандаева Саяна Зориктоевна,
Россия, Забайкальский край, Дульдургинский район, село Чиндалей,
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Чиндалейская средняя общеобразовательная школа», 8 класс
Научная статья (описание работы)
1. История возникновения свечей.
Из времен Древнего Египта дошли сведения о применении факелов для освещения домов, а также для освещения дорог во время ночных путешествий и для создания соответствующего настроения.
В Китае и Японии свечи производили из воска. Его получали из насекомых и семян растений, а затем эту массу формовали в трубочки, из рисовой бумаги, из этой же бумаги изготовлялись фитили, пропитываемые вытяжкой из растений или насекомых.
Интересные серии лекций об «истории свечи» написаны английским физиком Майклом Фарадеем в книге в 1861 году, которая неоднократно переиздавалась на многих языках и впервые появилась на русском языке в 1866 году.
На сегодняшний день парафиновые свечи среди всех свечей являются почти единственным видом. Свечи делают из смеси высокоочищенного парафина с небольшим количеством стеарина, либо из мало очищенного парафина, как с добавкой стеарина, так и без нее. Парафин — это нефтепродукт, белого цвета, воскоподобный, температура плавления 45-65°C. Самый безопасный и простой материал для изготовления свечей.
2. Процесс изготовления свечей.
Фитиль представляет собой хороший впитывающий материал. Фитиль и парафин являются неоценимыми помощниками друг для друга. Пластовой парафин в брикете достаточно легко колется при помощи молотка и отвертки. Фитили для свечей можно сделать из любых хлопчатобумажных нитей самостоятельно, для этого нужно скрутить или заплести косичкой. Также их можно прибрести в магазине. Для отливки свечек применяют разнообразные формы: пластиковые, силиконовые, резиновые коробочки, стеклянные формы, выдерживающие температуру до 100 °С. [1, c. 158]
При смешивании расплавленных парафина и воскового карандаша, объясняется перемешиванием молекул различного рода, следовательно, объем смеси в твердом состоянии отличается от суммарного объема входящих в нее компонентов. При нагревании веществ диффузия протекает быстрее.
[3]
Организация исследовательской работы
Материалы: парафин пластовой, восковые карандаши, фитиль, ароматическое масло – лаванда и люминесцентная краска.
Оборудование: формочки из силикона, пластика, резины и стекла, кастрюли металлические для водяной бани, терка, кисточка, доска.
Опыты №1 – 3. Изготовление «свечи декупаж»
Опыт №1: Парафиновая свеча
Шаг 1. В металлическую кастрюлю для водяной бани положить пластовый парафин, разломав их на кусочки,
Шаг 2. Перемешиваем и на медленном огне растопить парафин.
Шаг 3. Насаживаем фитиль и переливаем в форму.
Шаг 4. Подождать до полного отвердевания и извлечь из формы готовые свечи
Опыт № 2: Цветная свеча
Шаг 1. В металлическую кастрюлю для водяной бани положить кусочки парафина, с кусочками воскового карандаша.
Шаг 2. Перемешиваем и на медленном огне расплавить парафин
Шаг 3. Перемешиваем парафин с восковым карандашом до однородной массы и цвета
Шаг 3. Переливаем в формы с насаженным фитилем
Шаг 4. Подождать до полного отвердевания и извлечь из формы готовые свечи.
Опыт № 3: Ароматическая свеча
Для изготовления ароматической свечи мне понадобиться парафиновая свеча и различные эфирные масла, например, масло лаванды. Можно добавить красители.
В формочках закрепить фитиль и вылить туда расплавленный парафин.
Смесь расплавленного парафина и воскового карандаша путем диффузии, следовательно, состав этого объема в твердом состоянии отличается от суммарного объема входящих в нее компонентов. Температуры плавления и отвердевания равны для каждого вещества, к тому же являются табличными. [3]
Переходные физические процессы, характеризующие изменение агрегатного состояния вещества, такие как плавление, отвердевание, конденсация являются основными.
Опыт № 4 «Свеча самосветик»
Шаг 1. В металлической кастрюле в водяной бане расплавить кусочки парафина.
Шаг 2. Перемешивая на медленном огне расплавленный парафин, добавляем восковой карандаш.
Шаг 3. Полученную массу отливаем в форму с насаженным фитилем.
Шаг 3. Подождать до полного отвердевания и извлечь из формы готовые свечи.
Шаг 4. На готовую цветную свечу нанесем кисточкой в три слоя люминесцентной краски, время высыхания каждого слоя 45 минут.
Шаг 5. Готовую свечу оставляем на солнышке на 2 часа, после чего свеча становится «самосветящейся»
Данный материал работы приводит к выводу о том, что выдвинутая гипотеза верна, а именно: изучение свойств парафина и приготовление «свечи декупаж в домашних условиях». Используя, опыт изготовления свечи хотелось бы продолжить работу по производству декоративной свечи – «свечи самосветик».
Заключение
В результате экспериментов был установлено, что при нагревании и плавлении парафина и воскового карандаша на водяной бане – взаимное проникновение частиц одного вещества в другое, доказана хаотичность их движения. Опытным путем было выявлено, что с повышением температуры диффузия происходит быстрее.
1.В ходе работы были изготовлены разные декоративные свечи.
2. Изучена история свечи, виды и свойства.
3. Используя разный состав, можно получить декоративные свечи с ожидаемыми свойствами.
При переходе из одного агрегатного состояния в другое, например, из твердого состояния в жидкое, и обратно, принимая форму сосуда, в которой отливают свечу, а также при окрашивании, она превращается в «роскошно оформленную свечу».
Данный материал работы приводит к выводу о том, что выдвинутая гипотеза верна, а именно: действительно возможно, изготовление «свечи декупаж» домашних условиях.
Используя, опыт изготовления свечи хотелось бы продолжить работу по производству декоративной свечи.
Список использованной литературы
1. Подарок для девочек/ И.М. Попова. – М.: Издательство АСТ, 2018. – 160 с.
2. Тит Т. Научные забавы: интересные опыты, самоделки, развлечения/ Пер. с
франц. - М: Издательский Дом Мещерякова, 2007. - 224с.
3. Фарадей Майкл История свечи: Перевод с английского/ Под ред. Б.В. Новожилова.- М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1980. – 128 с.
4. Физика 7 класс. В 2 ч. Ч.1: учебник для общеобразовательных учреждений/ Л.Э. Генденштейн, А.Б. Кайдалов; под ред. В.А. Орлова, И.И. Ройзена. – 3 – е изд., испр. – М.: Мнемозина, 2012. – 255с.
5. Физика 8 класс. В 2 ч. Ч.1: учебник для общеобразовательных учреждений/ Л.Э. Генденштейн, А.Б. Кайдалов; под ред. В.А. Орлова, И.И. Ройзена. – 3 – е изд., испр. – М.: Мнемозина, 2012. – 255с.
6. Физика. 10 класс: учебник для общеобразовательных учреждений / Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский; под ред. В.И. Николаева, Н.А. Парфентьевой. – 21-е изд. – М.: Просвещение, 2012. – 366 с.
Приложение 1.
Приложение 2. Виды свечей и их свойства
Виды свечей |
Состав |
Температура плавления |
|
Плотность при 200 С |
Яркость, продолжительность горения, проявление копоти |
Восковые (воск технический) |
смесь воска с парафином с нефтяным маслом |
55 0 С |
|
810 кг/м3 |
Парафин снижает мягкость пчелиного воска |
|
|
|
|
|
|
Маканые |
Бычий жир |
78-88 0 С |
|
880-920 кг/м3 |
Жирный, с противным запахом. |
Восковые |
натуральный пчелиный воск |
68-75 0 С |
|
950-970 кг/м3 |
Натуральный пчелиный воск немного липкий и вязкий. Свечи из воска гнутся очень хорошо и не пригодны для отливки. Имеет тягучий медовый запах |
Парафиновые |
85-97 % парафина, 3-15 % стеарина или церезина. |
50-52 0 С |
|
900-950 кг/м3 |
Парафин материал хрупкий, твердый и не пластичный. Нет запаха. Горит спокойно. Не коптит. |
Стеариновые |
88 г стеарина, 10-20 г парафина и 2-6 г воска. |
50-56 0 С |
|
900-970 кг/м3 |
Стеариновые свечи не коптят, не пачкают вещи, похоже на мыло. |
Гелевые |
гелевый парафин |
93 0 С |
|
При горении не оплывают, не дают копоти и не выделяют неприятного запаха. Горят в 5 раз дольше, чем парафиновые свечи. |
|
Глицериновые |
глицерин, танин, желатин |
55°С |
|
1150 кг/м3 |
Горят спокойно, не распространяя никакого запаха. |
Жировые |
5% алюмокалиевых квасцов, 5% натриевой селитры, 90 % жира |
32 °С |
|
930-940 кг/м3 |
Свечи коптят, горят с небольшим потрескиванием из-за присутствия влаги и нитрата натрия. |
© ООО «Знанио»
С вами с 2009 года.