книги из ГПНТБ / Байкова, В. М. Химия после уроков

Испытания индикаторов

Весо­ вые со­

и оснований; составление красочной таблицы «Растения-

индикаторы»; оформление гербария «Растения-индикато­ ры». 3. Каждая группа школьников (2—3 человека)

составляет отчет по следующему плану: а) какие части

каких растений собраны для приготовления раститель­ ных индикаторов (1—2 растения); б) как приготовить

90

вытяжку и испытать ее на индикаторные свойства; в) со­ ставление таблицы, указывающей изменение цвета инди­

катора в различных средах.

г) к отчету приложить гербарные листы растений-ин­

ниц истории химии. Она наполнена событиями, пока­

зывающими путь развития процесса крашения. Доклады на кружке о природных красителях, о работах H. Н. Зи­

нина, А. Байера, о возможностях получения красителей

в школьных условиях пробуждают интерес ребят к поис­

ку и исследованию растений-красителей. Учащиеся еще

раз убеждаются, что природа таит в себе много возмож­

ностей для ее более полного изучения.

91

Перед тем как отправиться на экскурсию за растения­ ми-красителями, мы знакомим учеников с красителями

растительного и животного происхождения. Включение

вбеседу исторического материала, показывающего ис­

пользование красящих веществ в прошлые времена, по­

могает учащимся оценить сложность пути, который про­

шла химическая наука. Объясняя, как человек сначала

использовал природные вещества без существенной пере­

работки, а затем научился получать их промышленным

способом, то есть рассматривая вопрос в историческом

аспекте, руководитель кружка способствует превраще­ нию знаний учащихся из набора разрозненных сведений

вцелостную систему.

Школьникам сообщается, что искусство крашения,

в котором пальма первенства принадлежала народам Востока, было известно и народам Средиземноморского

бассейна. Кроме нескольких минеральных красителей историк Плиний упоминает охру, ярь-медянку, сподию,

знали индиго, марену, пурпур. В качестве закрепителей красок на материи применяли квасцы, железный купорос

и другие вяжущие вещества. Первых исследователей красящих веществ привлекали глубокие синие и красные

тона цветов (обусловленные содержанием в них антоциа­

нов), желтые и оранжевые оттенки лепестков (благо­ даря содержанию в них каратинойдов), и поэтому пер­ вые красители искали среди растений.

«Король красителей» — индиго (Ci6HioO2N2), синий краситель, известен с древнейших времен. Его добывали

в Индии из листьев и стеблей растения вайды. Сок этого

растения бесцветен, но под действием кислорода воздуха

из него постепенно выпадает синий краситель. В 1800 г.

Наполеон объявил премию в 1 миллион франков тому,

кто откроет способ искусственного получения индиго,

но синтез удался лишь через столетие немецкому уче­

ному Адольфу Байеру. В 1897 г. на рынке появилось ис­

кусственное индиго, а к 1910 г. оно уже удовлетворяло 85% мировой потребности в этом красителе.

Из корней марены красильной получали краситель ализарин. Цвет окрашенной им ткани зависел от протра­ вы: с солями алюминия и солью кальция он дает красный

цвет, с солями железа — черный, с солями хрома — жел­

тый. Марену разводили во всей южной Европе и в Малой Азии. В 1869 г. немецкие химики К. Гребе и К. Либерман

92

в лаборатории А. Байера синтезировали ализарин. Про­ мышленность сразу же приступила к его изготовлению.

Природный продукт уже не мог конкурировать с искус­

ственным ализарином, и марену перестали разводить.

Из корня растения куркумы получали желтую крас­

ку. Сандалом окрашивали шерсть в красный цвет. Темно­

красный краситель кармин делали из высушенных насе­

валось 8000 улиток). Своеобразие его в том, что на свету он становится сначала лимонным, потом зеленовато-жел­

тым, затем лиловым и, наконец, под действием света по­

степенно приобретает красивый красный цвет. Пурпур

ценился дороже золота. В Древнем Риме плебея, осме­

лившегося надеть платье, окрашенное в пурпурный цвет,

за дерзость казнили. Как знак особого отличия и уваже­ ния знаменитому оратору Цицерону было разрешено ок­

расить тогу в пурпуре дважды.

Крашение ткани издавна было известно и на Руси.

Красные, желтые, зеленые, коричневые, синие и черные

краски широко применялись для окраски одежды. Кра­ сители использовались исключительно растительного происхождения. Около тридцати естественных красите­

лей применялись на протяжении веков — ничтожно мало по сравнению с тысячами марок известных сейчас синте­

тических красителей.

Подготовка к экскурсии. Исторические сведения

о природных красителях и крашении (сообщения готовят школьники). Растения-красители нашего края (знаком­ ство с гербарными образцами и красочно оформленной таблицей). Рассказ учителя о том, как собирать растения.

Сообщения членов кружка, имеющих соответствующий опыт о том, как приготовлять отвары и красить в них ткани.

План экскурсии и задания. Сбор растений-красите­

лей для гербаризации (1—2 растения). Сбор частей рас­ тений, содержащих красящее вещество. Обработка мате­ риала: кипячение частей растения с водой; упаривание

полученного раствора красителя; окрашивание ткани

при кипячении раствора; составление каждой группой

93

школьников (2—3 человека) отчетов по следующему плану: какие растения собраны; как приготовляли отвар;

как протекал процесс крашения; заполнение таблицы по

образцу:

Стенд «Растения-красители»

94

Засушить или нарисовать растение-краситель. Окра­

сить ткань (лоскуток прилагается к отчету).

На основании собранного материала составляется

стенд-таблица (в красках, с рисунками) «Растения-кра­ сители».

95

ЛИТЕРАТУРА:

Гостев Μ. Μ. Химический кружок в школе. АПН РСФСР,

Μ., 1958, стр. 271.

Егоркин В. Ф., Кирюшкин Д. Μ., Полосин В. C.. Внеклассные практические занятия по химии. «Просвещение», Μ.,

1965, стр. 255.

Мусабеков Ю. С. Что вы знаете и чего не знаете о красите­ лях. «Химия и жизнь», 1968, № 12, стр. 41, 44.

Сбор душистых растений

Среди диких и культурных растений много таких, из

которых можно извлечь эфирные масла — сырье для парфюмерной и пищевой промышленности. Эфирные мас­

В составе эфирных масел найдены вещества из многих

классов органических соединений. Компоненты, входя­

щие в состав эфирных масел, под действием кислорода

воздуха быстро окисляются и теряют летучесть — проис­

ходит их осмоление. Отрицательное влияние на них ока­ зывают также свет и влага. Масла, содержащие альде­ гиды, под воздействием света темнеют, и образуются но­

вые высококипящие вещества. Отсюда следует, что сырье

лучше заготовлять в утренние и вечерние часы, когда не

жарко. Растения не следует собирать в дождь'—при этом

снижается выход эфирных масел.

Экскурсию за сбором душистых растений рекоменду­ ется проводить в утренние часы при сухой погоде. Неза­ долго до этого увлекательного похода мы вывешиваем в химическом кабинете список растений, рисунки, фото­

графии цветов, деревьев и плодов, которые можно ис­

пользовать для получения пахучих масел.

Каждый учащийся выбирает для себя определенное

растение, чтобы потом на занятиях химического кружка

получить из него путем отгонки с парами воды эфирное

масло. Заготовленное сырье перерабатывают сразу, ра­

боту не откладывают на следующий день.

Учитель делает экскурс в историю получения души­

стых веществ. Среди диковинных заморских товаров, ко­

торые привозили купцы из своих далеких путешествий, едва ли не самыми ценными были различные благовония,

смолы, бальзамы, экзотические масла. C ростом цивили­

96

зации применение душистых веществ все более расширя­ лось и постепенно стало повсеместным.

Долгие годы использовали только естественные про­

дукты— эфирные масла, смолы, бальзамы, мускус, амб­

ру, сухое растительное сырье (гвоздику, корицу, ваниль,

дубовый мох и т. д.), но с развитием парфюмерии нату­ ральные источники уже не в состоянии были удовлетво­ рить возросшие потребности. Все большее значение ста­

ли приобретать синтетические душистые вещества.

В 1910 г. ученые Ф. Тиман (1848—1899 гг.) и О. Валлах

(1847—1931) гг.) были удостоены Нобелевской премии

по химии за искусственное получение душистых веществ.

К настоящему времени разработаны методы синтеза

почти всех душистых веществ, добывавшихся ранее из

природного сырья, с запахом жасмина, липы, ландыша

и пр. и создан ряд новых, не найденных в природе. Из химического, а не из природного сырья теперь получают ментол, ванилин, вещества с запахом амбры, мускуса,

На следующем заседании кружка каждый учащийся,

получивший то или иное эфирное масло, делает неболь­

шое сообщение о его химических и физических свойст­ вах, рассказывает о технологии получения, демонстри­

рует готовый продукт. Такая работа развивает у школь­ ника исследовательские навыки, учит работать с допол­

нительной литературой, расширяет познания в области органической химии.

Основной путь получения душистых масел — отгонка

их с парами воды и охлаждение в холодильнике. Для работы нужны холодильник Либиха и колба емкостью

1,5—2 литра. Если холодильника нет, можно вести отгон­ ку пахучих масел упрощенным способом: к колбе через

пробку присоединяют газоотводную трубку, изогнутую

под острым углом. Растительный материал помещают в колбе почти доверху, не очень уплотняют, наливают воды (2/з колбы) и дают ей кипеть. Пары увлекают с со­

бой в холодильник душистые масла. Охлаждаясь, смесь воды и масла поступает в приемник — пробирку, соеди­

ненную с холодильником пробкой и опущенную в стакан с холодной водой. Из 1 кг сухого материала, богатого

маслами, получают около 10 мл масла. Сначала масло

плавает в виде капель, а потом, постепенно накапливаясь, образует резко отделенный от воды слой. C помощью пи­ петки масло собирают в маленькую бутылочку, плотно закрывают ее пробкой и снабжают этикеткой.

В школе создается коллекция полученных школьни­

ками из местных растений пахучих масел. Кружковцы

составляют альбом «Душистые травы Карелии», в кото­

ром находятся гербарные образцы или рисунки растений и описание получения эфирного масла.

Подготовка к экскурсии по сбору ду­ шистых растений и задание для школьни­

ков. Рассказ учителя об истории Получения душистых

веществ. Знакомство с душистыми растениями (герба­ рии, таблицы). Сообщение учителя о том, как собирать душистые растения. Сообщение членов кружка, имеющих соответствующий ; опыт, о том, как обрабатывать собран­ ный материал.

Задание каждой группе школьников:

получить эфирное масло из растений и собрать его в ма­

ленькую пробирку, снабдить ее этикеткой, описать мето­

дику извлечения эфирного масла, его применение, нари-

98

совать прибор для получения эфирного масла. К отчету

приложить гербарный лист исследованного растения.

Подготовить выставку «Эфирные масла» и стенд «Ду­ шистые травы Карелии».

Поиск растений-рудознатцев

Экскурсии за растениями-рудознатцами знакомят уча­

щихся с природными богатствами края, со «способ­

ностью» некоторых растений указывать залежи полезных

ископаемых.

Знакомство начинается в школе, у карты «зеленого царства», выполненной по статье «Зеленые рудознатцы»1.

Учащиеся узнают, что растения накапливают в себе те или иные элементы, и это позволяет использовать их при разведке рудных месторождений. Школьникам стано­ вится известно, что растения иногда указывают место­

рождения полезных ископаемых, а иногда сами являют­

ся источниками для извлечения их. Применяя историче­

1C. Смуглый. Зеленые рудознатцы. «Техника молодежи», 1965, № 12, стр. 5.

99