Юля Попкова
Проект «Невидимые чернила» в подготовительной логопедической группе
▼ Скачать + Заказать документы
«Юные исследователи-будущее науки»
Номинация: естественнонаучная
Тема работы «Невидимые чернила»
Авторы: творческая группа воспитанников подготовительной логопедической группы
(Ганжа Валеря, Едакина Екатерина, Хохлова Екатерина)
Руководитель работы: воспитатель высшей кв. категории Попкова Юлия Владимировна
Введение:
Все дети любят играть в пиратов, особенно искать и находить сокровища и клады. Это очень интересная и захватывающая игра. Однажды, я прочитала ребятам рассказ про пиратов. Он их так впечатлил, что они захотели тоже стать пиратами. И тут же стали рисовать пиратские карты. Ну тут возник вопрос, как отметить место клада на карте, чтобы оно было невидимым. Тогда я им рассказала, что существую невидимые чернила. Так и родилась тема нашего исследования, в котором мы решил выяснить, что же такое невидимые чернила? И можно ли их сделать самим?
Актуальность:
Разные секретные штучки всегда интересуют мальчиков и девочек. Вы хотите передать секретное послание своему другу, но при этом вам нужно, чтобы содержание никто не прочитал. Есть выход из положения. Часть письма вы пишите обычными чернилами, а секретную - невидимыми. Или можно воспользоваться - «ручкой– шпион». Это очень интересная и необычная ручка, когда ей пишешь, надпись не видна на бумаге, но стоит подсветить надпись ультрафиолетовым фонариком, встроенным на другом конце ручки, надпись проявляется и ее легко можно прочесть.
Невидимые чернила – часть любого фильма или литературного произведения про разведчиков. Как сделать исчезающие чернила? Этот вопрос волновал не одно поколение людей, ведь секреты, которые необходимо скрыть, существовали всегда. Для многих детей, очень интересно узнать, из чего же можно сделать такие «волшебные» чернила? Вот бы было здорово узнать секреты и научиться ими пользоваться.
Гипотеза нашего исследования такая: невидимые чернила существуют и их можно изготовить своими руками.
Объект исследования: невидимые чернила.
Предмет исследования: вещества, исчезающие при нанесении на бумагу и проявляющиеся на ней при определённых условиях.
Цель: узнать, что такое невидимые чернила; какие бывают невидимые чернила и изготовить невидимые чернила своими руками.
Задачи:
1. Узнать о видах невидимых чернил и способах их получения.
2. Проверить свою гипотезу о возможности самостоятельного изготовления невидимых чернил.
3. Описать результаты эксперимента и сделать выводы.
4. Доказать, что эксперименты являются интересными, увлекательными и познавательными.
5. Познакомить с результатами исследований ребят моей группы.
Место исследования: МБДОУ «Детский сад №19», подготовительная логопедическая группа
Участники: воспитанники подготовительной логопедической группы
Методы исследования:
- Поиск информации в Интернете и книгах;
- Проведение опытов по изготовлению невидимых чернил.
- Наблюдение.
- Сравнение.
- Анализ.
Этапы работы над проектом:
Подготовительный этап:
- Определение темы проекта.
- Формулировка цели и определение задач.
- Подбор материалов по теме проекта.
Основной этап:
-Беседа с детьми на тему: «Что такое невидимые чернила»,
«История невидимых чернил».
-Познавательно-экспериментальная деятельность с детьми (см. Приложение1)
- Тестирование инструментов и приспособлений для письма.
-Составление алгоритмов для проведения опытов (см. Приложение 2)
- Картотека опытов «Невидимые чернила»(см. Приложение 4)
- Просмотр мультфильма "Фиксики. Невидимые чернила".
Заключительный этап:
- показ презентации «Мы экспериментируем».
Что такое невидимые чернила.
Прежде всего, необходимо узнать, что такое невидимые чернила.
Невидимые (симпатические) чернила – это чернила, записи которыми являются изначально невидимыми и становятся видимыми только при определенных условиях (нагрев, химический проявитель, ультрафиолетовые или инфракрасные лучи и др.).
В ходе исследования, мы выяснили, что все симпатические чернила можно разделить на 2 группы: проявляющиеся и исчезающие. Проявляющиеся чернила не оставляют следа на бумаге после их высыхания. Они представляют собой бесцветные или слабоокрашенные растворы. Надписи или изображения, сделанные такими чернилами, становятся видимыми (проявляются) только при создании специальных условий: нагревании или обработке другими веществами.
Все предыдущие варианты чернил невидимы изначально, но существуют вещества, которые первоначально имеют цвет, во время письма хорошо видны, а под воздействием времени или веществ в воздухе обесцвечиваются. В этом случае документ теряет свою силу, превращаясь в обычный чистый лист бумаги. Существует целая наука, занимающаяся невидимыми письмами -стеганография.
История возникновения невидимых чернил
История невидимых чернил уходит корнями в глубокую древность. С давних
времён невидимые чернила использовались для сохранения тайны переписки. Сколько секретов скрывалось благодаря тайнописи, которая наносилась специальными веществами. Знаменитый древнеримский поэт Овидий указывал на возможность письма молоком, в этом случае написанное проявляется от нагрева. Древнегреческий философ Филон Александрийский ещё в I веке приводил пример рецепта невидимых чернил из сока чернильных орешков - это такие образования на листьях растений, вызванные насекомыми или грибком. В его случае буквы проявлялись после воздействия на написанное раствором железомедной соли. Секрет тайнописи Плиния Старшего заключался в использовании сока растений. Китайский император Цин Шихуанди использовал для своих тайных писем густой рисовый отвар. Если такое письмо слегка смочить слабым раствором йода, то появляются синие буквы. Тайные агенты Ивана Грозного писали свои донесения луковым соком. Буквы становились видимыми при нагревании бумаги. Знаменитая шпионка Мата Хари тоже использовала секретные чернила. Буквы, написанные раствором хлорида кобальта, совершенно невидимы и проявляются, делаясь синими, при нагревании бумаги. Владимир Ильич Ленин использовал для тайнописи сок лимона или молоко. Для проявления письма в этих случаях достаточно подержать бумагу несколько минут над огнём. Русские революционеры писали молоком секретные сведения между строк обычных писем. Правда, эта уловка была достаточно хорошо известна сотрудникам тюрем, поэтому большого успеха такая переписка не имела. Химическими чернилами пользовались немецкие шпионы. В 1915 году из Англии в Норвегию шпионом было отправлено письмо, в которое он вложил важный документ. На первый взгляд, это была нотная тетрадь. Между строчек нотной тетради немецкий агент сделал надписи с помощью симпатических чернил. Британская контрразведка смогла проявить эту тайнопись, что привело к разоблачению германского шпиона. В состав чернил входил калий, текст стал видимым после обработки бумаги солями железа.
Сегодня существуют особые чернила, которые проявляются только при освещении ультрафиолетом, что используется при изготовлении бумажных денег.
В ходе работы мы узнали, что невидимые чернила были известны людям ещё в древности, что они широко применялись для тайной переписки, что существует много рецептов невидимых чернил
Виды симпатических чернил
В зависимости от характера взаимодействия веществ, все невидимые (симпатические) чернила можно условно разделить на такие виды:
- химические;
- фоточувствительные;
- люминесцентные;
- термочувствительные;
- влагочувствительные.
Химические чернила
В состав химических чернил входят бесцветные или слабо окрашенные вещества, которые способны реагировать с другими веществами, образуя ярко окрашенные продукты. Раствор «чернил» наносится на бумагу и высушивается при комнатной температуре. Полученное скрытое изображение проявляется раствором другого вещества (проявитель) или его называют электролит, при помощи пульверизатора или ватного тампона. Иногда проявитель представляет собой газообразное вещество.
Химическими чернилами пользовались немецкие шпионы.
Фоточувствительные чернила
Фоточувствительными называются чернила, способные проявляться или исчезать под действием света.
Первая группа таких чернил содержит бесцветные или слабоокрашенные вещества, которые разлагаются при освещении видимым светом. Продукты разложения таких веществ окрашены или образуют окрашенные соединения в результате взаимодействия с другими компонентами чернил.
Ко второй группе относятся чернила, «исчезающие» при освещении и снова проявляющиеся в темноте.
Фоточувствительные чернила наносят на бумагу и высушивают на воздухе. Надпись проявляют или удаляют, освещая ее ярким солнечным светом.
Люминесцентные чернила
Эта группа чернил содержит бесцветные либо слабо окрашенные вещества, способные к люминесценции под действием ультрафиолетового излучения. Для проявления таких чернил надпись освещают ультрафиолетовой лампой. После прекращения действия ультрафиолета надпись исчезает. Люминесцентные чернила активно используются полицией и спецслужбами, а также студентами – во время контрольных или экзаменов.
Термочувствительные чернила
В состав термочувствительных симпатических чернил входят бесцветные или слабо окрашенные вещества, которые переходят в окрашенные соединения при нагревании. Во многих случаях окраска появляется в результате взаимодействия компонентов чернил с бумагой. Чернила наносятся на бумагу и высушиваются при комнатной температуре. Сделанные ими надписи и рисунки незаметны. Они проявляются при нагревании до 120–180°С, например, если бумагу прогладить горячим утюгом, подержать ее над пламенем или сильно нагретой электроплиткой.
Влагочувствительные чернила
Невидимые надписи или изображения, сделанные влагочувствительными чернилами, проявляются водой или водяным паром. В зависимости от характера процессов проявления такие чернила делятся на две группы:
Просвечивающие чернила. Надписи, сделанные ими, после высыхания на бумаге совершенно незаметны, но проявляются при выдерживании ее в воде в течение 2 – 3 минут. Участки бумаги, пропитанные этими чернилами, становятся под действием воды полупрозрачными. При высыхании бумаги надпись исчезает, но вновь появляется при погружении в воду.
Клеящие чернила. Изображения или надписи, сделанные ими, проявляются водяным паром с последующей обработкой порошком пигмента. Для проявления бумагу с невидимой надписью держат над водяным паром (100°С) в течение 5 секунд, не допуская ее переувлажнения и образования на ней капелек воды. Затем, держа бумагу вертикально, посыпают ее очень мелким порошком какого-нибудь окрашенного вещества. Избыток порошка удаляют стряхиванием. Участки бумаги, пропитанные указанными чернилами, после обработки паром становятся липкими и за счет этого удерживают частицы пигмента – надпись «проявляется».
Практическая часть
Познавательно-экспериментальная деятельность с детьми
Эксперимент 1. приготовление невидимых чернил из лимона
Цель: научиться получать невидимые чернила из сока лимона.
Оборудование: доска, нож, кисточка, тарелка, белый лист бумаги, стакан 2 шт, фотоаппарат (для фотографирования этапов опыта).
Реактивы: половинка лимона, вода.
Ход работы:
1. Выдавить сок половины лимона в стакан и добавить такое же количество воды.
2. Обмакнем кисточку в раствор лимонного сока и воды и напишем что-нибудь на бумаге.
3. После того, как надпись сделана, ей надо дать высохнуть.
4. Чтобы проявить надпись, надо нагреть листок бумаги, например, прогладить горячим утюгом или нагреть свечёй.
Выводы: Лимонная кислота темнеет при воздействии температуры и таким образом, чернила становятся видимыми. Лимонный сок приятно пахнет, не заметен при высыхании, но долго сохнет, проявляется слабо, букв практически не видно и при нагревании свечой, и при проглаживании утюгом.
Эксперимент 2. приготовление невидимых чернил из яблочного сока
Цель: научиться получать невидимые чернила из сока яблока.
Оборудование:, осветленный яблочный сок, кисточка, белый лист бумаги, стакан 2 шт, фотоаппарат (для фотографирования этапов опыта).
Реактивы: осветленный яблочный сок, вода.
Ход работы:
1. Налить осветленный яблочный сок в стакан и добавить такое же количество воды.
2. Обмакнем кисточку в раствор яблочного сока и воды и напишем что-нибудь на бумаге.
3. После того, как надпись сделана, ей надо дать высохнуть.
4. Чтобы проявить надпись, надо нагреть листок бумаги, например, прогладить горячим утюгом или нагреть свечёй.
Выводы: При высыхании сок немного заметен на бумаге. Сок темнеет при воздействии тепла, и чернила становятся видимыми, приобретают коричневый оттенок. Яркая и четкая надпись и при нагревании свечой, и при проглаживании утюгом. А еще надпись имеет очень приятный запах.
Эксперимент 3. приготовление невидимых чернил из молока
Цель: научиться получать невидимые чернила из молока.
Оборудование: кисточка, стакан, белый лист бумаги, свеча, спички,утюг, фотоаппарат (для фотографирования этапов опыта).
Реактивы: молоко.
Ход работы:
1. В стакан нальем молоко.
2. Нанесем надпись с помощью кисточки на бумагу, подождем высыхания.
3. После того, как надпись сделана, ей надо дать высохнуть.
4. От букв не останется ни следа, ни запаха.
5. Затем нагреть бумагу над свечой, а потом утюгом, и на ней проступит написанное, так как молоко при нагревании изменит цвет.
Выводы: Молоко действительно изменило цвет, но цвет надписи оказался не однородным, а свечой пользоваться не очень удобно и безопасно потому, что постоянно боишься, что листок может загореться, гораздо удобнее пользоваться утюгом. Но эксперимент позволил доказать, что надпись проявляется от воздействия любого тепла.
Эксперимент 4. Приготовление невидимых чернил из соды
Получение невидимых чернил из соды.
Цель: научиться получать невидимые чернила.
Оборудование: кисточка, белый лист бумаги, стакан, свеча, утюг, спички, фотоаппарат (для фотографирования этапов опыта).
Реактивы: сода, вода.
Ход работы:
1. В стакан нальем воду
2. Приготовим очень насыщенный раствор соды (5 чайных ложек).
3. Нанесем надпись с помощью кисточки на бумагу, подождем высыхания.
4. После того, как надпись сделана, ей надо дать высохнуть.
5. От букв не останется ни следа, ни запаха.
6. Затем нагреть бумагу над свечой, а потом утюгом, и на ней проступит написанное,
Выводы: Вода испаряется сразу же, и на листе бумаги вроде бы ничего нет. Проявляется тайное письмо тоже очень просто: воздействием тепла. При нагревании утюгом проступает темно-коричневый текст. Надпись проявилась быстро, четко и ясно. Чернила не имеют запаха и не портятся. Причем, этот текст оказался самым ярким и однородным из всех предыдущих. Эти невидимые чернила оказались лучшими!
Эксперимент №5. Приготовление невидимых чернил из сливок
Цель: научиться получать невидимые чернила из сливок.
Оборудование: кисточка, стакан, белый лист бумаги, свеча, спички, утюг, фотоаппарат (для фотографирования этапов опыта).
Реактивы: сливки10%
Ход работы:
1. В стакан нальем сливки10%
2. Нанесем надпись с помощью кисточки на бумагу, подождем высыхания.
3. После того, как надпись сделана, ей надо дать высохнуть.
4. От букв не останется ни следа, ни запаха.
5. Затем нагреть бумагу над свечой, а потом утюгом, и на ней проступит написанное, так как молоко при нагревании изменит цвет.
Выводы: Сливки действительно изменили цвет, цвет надписи стал однородным, буквы проявлялись хорошо, но греть нужно было дольше. Надпись одинаково легко проявлялась и под воздействием свечи, и под воздействием утюга. Но сливки при нагревании имеют приторно сладкий запах.
Эксперимент №6. Приготовление невидимых чернил при помощи свечки.
Цель: научиться получать невидимые чернила при помощи свечки.
Оборудование: белая свечка, кисточка, баночка с водой, краски, белый лист бумаги, свеча, утюг, спички, фотоаппарат (для фотографирования этапов опыта).
Реактивы: свеча, вода, краски.
Ход работы:
1. На белом листе бумаги мы свечкой нарисовали рисунок.
2. Лист остался белым.
3. Затем взяли кисточку, краски и закрасили лист краской.
4. Затем нагреть бумагу над свечой, а потом утюгом, и на ней проступит написанное,
Выводы: Весь лист окрасился, кроме тех мест, где было написано свечкой. Рисунок было хорошо видно.
Все результаты экспериментов мы внесли в таблицу (см. Приложение 3)
Вывод
В начале исследования ребята предположили, что можно изготовить
невидимые чернила самостоятельно в группе Наша гипотеза подтвердилась- невидимые чернила можно изготовить самостоятельно. В ходе проведенной исследовательской работы они узнали много способов изготовления невидимых чернил. В процессе эксперимента мы обращались к различным источникам информации: книгам и интернету.
Получить невидимые чернила в домашних условиях очень легко. Причем с этим справится даже ребенок. Проявлять невидимые рисунки можно с помощью: свечи, лампы, утюга. В ходе своего эксперимента мы установил, что самым подходящими чернилами можно считать – чернила из соды они легко готовятся, не имеют запаха, быстро сохнут, долго хранятся. Хорошо проявляются при нагревании.
Самый удобный и безопасный способ - с помощью утюга. Обязательное условие при проведении данного этапа - соблюдать технику безопасности и проводить только взрослому, а воспитанники только наблюдают за результатом и делают выводы.
Проводить эксперименты очень легко и увлекательно. В ходе проведения экспериментальной деятельности эребята почувствовали себя настоящими исследователями и химиками.
Своими результатами мы поделились с ребятами из нашей группы.
Заключение
В нашей исследовательской работе мы показали некоторые способы приготовления невидимых чернил, в основном это были теплочувствительные чернила, которые проявляются в усовиях воздействия тепла. Мы делали их воском, яблочным соком, молоком, содой, сливками. А можно ещё приготовить их с помощью лука, яблока, нашатырного спирта и т. д. Поэтому мы решили продолжить наши исследования и расширить круг используемых в опытной деятельности веществ. Предлагаем воспользоваться нашими рецептами невидимых чернил для проведения собственных экспериментов для других ребят.
Список литературы
1. Алексинский В. Н. Занимательные опыты по химии. – М. : Просвещение, 1995.
2. Лаврова С. А. Загадки и тайны обычных вещей. – Изд. «Белый город», 2006.
3. Лаврова С. А. Моя первая книга. Занимательная химия для малышей. – Изд. «Белый город», 2009.
4. Стёпин Б. Д., Аликберова Л. Ю. Книга по химии для домашнего чтения. – М. : Химия, 1994.
5. Что? Зачем? Почему? Большая книга вопросов и ответов / Пер. К. Мишиной, А. Зыковой. – М. : Эксмо, 2007.
6. Интернет ресурсы
Приложение 3
Результаты экспериментов
Вид чернил Способ проявления Цвет Запах Результат
Чернила из лимона Тепло Жёлто-коричневый Приятно пахнет Имеют запах, долго сохнут
Чернила из яблочного осветленного сока Тепло Коричневый оттенок Приятно пахнет Яркая и четкая надпись и при нагревании свечой, и при проглаживании утюгом.
Чернила из молока Тепло Светло-коричневый Чернила не имеют запаха Не остаётся ни следа, изображение не четкое
Чернила из соды. Тепло темно-коричневый текст Чернила не имеют запаха Надпись проявилась быстро, четко и ясно. Чернила не портятся.
Чернила из сливок. Тепло цвет надписи стал однородным при нагревании имеют приторно сладкий запах.
. Надпись одинаково легко проявлялась и под воздействием свечи, и под воздействием утюга.
Чернила при помощи свечи Краска Светлый Не остаётся Легко готовятся, долго хранятся, высыхают быстрее.
