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夏の奇跡。 化学実験
夏の不思議は以下を必要とします：
まず第一に、いくつかの植物を買いだめしましょう。それらから本物の塗料を準備します。 ただし、野原や森に入る前に、長すぎない程度に説明を読んでください。 XNUMX世紀まで、人々は自然が供給する染料以外の染料を知りませんでした。 絵の具には、砕いた石、焼いた土、色を付けた粘土を使いました。 そして、衣服の生地を染める必要がある場合には、染色工場を使用しました。 時には樹皮、時には葉、根、茎、花。 現在、ほとんどすべての染料は化学工場で作られています。 ごくまれに、いくつかの天然物質が芸術的な絵の具に使用されることがあります。 そして、紫檀、藍、ログウッド、カーマインなど、以前は一般的に知られていた名前を見つけることが少なくなりました。 古代の染料が本当に優れているかどうかを確認してみると興味深いでしょう。 しかし、ログウッドの木は南アメリカで育ちます...それでも、遠くの国に行かなくても何かを手に入れることができます。 私たちがよく知っている植物にも色素が含まれています。 それらを抽出していきます。 そして、無駄にしないために、水に溶ける自家製の水彩絵の具を用意します。 すべての植物から染料を抽出する方法は同じです。粉砕し、清潔なエナメルボウルに入れ、弱火の水で長時間、数時間煮て、濃い煎じ薬を作ります。 食器が汚れる可能性があるので、新しい鍋はやめたほうが良いです。 食器を適切に洗った後、その中で次の煎じ薬を準備できます。 スープは水のようなものではなく、適度な濃さである必要があることに注意してください。 薄い場合は、蓋をせずに火の上に置き、水分の一部を蒸発させます。 蒸発乾固する必要はありません。後で水に溶かす必要があります。 さて、非常に重要なメモです。 以下では、植物の名前を呼びますが、これらのハーブ、木、茂みがどのようなものであるかを知らない可能性は非常に高くなります（そして非常に高い可能性があります）。 植物に詳しい人に相談してみましょう。 たとえば、生物学の先生に教えてもらったり、図書館で植物学の参考書を探したりすると、そのような参考書には通常、植物の説明とその画像の両方が含まれています。 植物を収集するときは、節度を守ってください。 煎じ薬を準備するには、数コピーを取るだけで十分です。 不在の場合に正確に何個を言うかは困難ですが、いずれにせよ、標本が大きくなるほど、必要な標本は少なくなります。 何色から始めますか？ 赤から！ 赤い染料を得るには、セントジョーンズワートの茎の煎じ薬を準備し、明るさを出すために少量の酢を加えます。 別のオプション：ベッドストローの根の煎じ薬、XNUMX番目：スイバの根から（この場合、煎じ薬に少量のミョウバンを加えます）。 XNUMX番目のオプション：ハンノキの樹皮から、最初にXNUMX〜XNUMX日間水に浸す必要があります。 私は次のような疑問を予感します：なぜもっと身近なもの、たとえばビートから染料を作らないのですか？ 塗装が不安定になるからです。 また、ビートジュースは酸性度の変化に敏感だからです。 キャンディーや甘いクリームの場合でも、ビートルートの注入物は使用されませんが、他の、より持続性のあるもの、たとえば黒ブドウからの注入物が使用されます。 黄色も自然界ではよく見られます。 適切な染料には、ベッドストローの花、ハシバミの樹皮、ハンノキクロウメモドキの葉、果実および樹皮、およびハリエニシダのあらゆる部分が含まれます。 メギの実を採るとレモン色の染料が得られます。 そしてクサノオウの茎と葉から - オレンジ色。 緑色の染料に移りましょう。 どの葉からでも作ることができるように思えますが、これはまったく真実ではありません。 葉から抽出できるクロロフィルは水に溶けず、水彩絵の具には適しません。 ただし、三つ葉の葉からは明るい緑色の煎じ薬が得られます。 ややくすんだ灰緑色の染料は、あらかじめ粉砕したマントルの茎と葉から得られます（細かいほど良い）。 ラークスパーの花や鳥ソバの根から青い染料を準備することをお勧めします。 しかし、おそらく、エレカンパンの根を調理する前にアンモニアに浸しておくと、最も明るい青色が得られます。 乾燥したジョスター樹皮は茶色の染料を作るのに使用できます。 乾燥した玉ねぎの皮から煎じ薬を作るのはさらに簡単です。 紫色の染料の起源は明らかで、ブルーベリーまたはブラックベリーです。 どうしたら黒くなるでしょうか？ 黒いカラスの果実または根を茹でることができます。 ただし、これはオプションです。 実際のところ、鉄を含む物質の存在下では、すでに準備した煎じ薬が黒くなります。 煎じ薬に少量の硫酸鉄を加えれば、黒い染料が完成します。 硫酸鉄はホームセンターで販売されていますが、突然手に入らない場合は、鉄やすりを青い溶液に浸して硫酸銅から作ります。 数種類の煎じ薬ができたら、絵の具を作り始めます。 絵の具を紙に結合させる物質をそこに導入する必要があるでしょう。 カゼインやポリ酢酸ビニルなど、水で調製した少量の接着剤を加えることもできます。 しかし、これは信頼性が低く、面白くもありません。 昔、絵の具作りの本当の達人がやっていたようにやってみましょう。 この奇跡が夏であるという事実を利用して、桜、梅、または杏の木から粘着性の物質を抽出してみましょう。 果樹の幹にはガムと呼ばれる粘着性の樹脂が溜まっています。 汚れないように注意しながらガムを数片取り（これは木を傷つけません）、酢を加えて水に溶かします（酸のない水では溶解が非常に遅くなります）。 ガムよりも水を少し多めに摂取しましょう。 作成するすべての絵の具の溶液を一度に準備します。 各色に約 5 ～ 10 g のこの接着剤溶液が必要です。 絵の具のもう XNUMX つの成分は、絵の具が紙の上に広がるのを防ぐ物質、つまりかなり厚い物質です。 たとえば、糖蜜、蜂蜜。 おいしいものを翻訳するのが残念なら、医薬品のグリセリン。 ガム溶液を同量のグリセリンと混合します。 蜂蜜を選ぶ場合は、グリセリンの XNUMX 分の XNUMX の量を摂取してください。 植物から抽出された物質は、冷蔵庫に保管しない食品と同様に簡単に腐ります。 塗料の腐敗やカビを防ぐには、液体消毒剤を数滴加えます。 たとえば、フェノール（別名石炭酸）の溶液、レゾルシノールまたはクレゾールの溶液など、最寄りの薬局で見つけることができるものであれば何でもいいでしょう。 今後のペイントのすべての成分を完全に混合し、最後に濃い染料の注入を追加します。 塗料のベースと同じくらいの量を取ります。 準備した煎じ薬の数に応じて、数回に分けることを忘れないでください。 もう一度よくかき混ぜると、自家製ペイントの完成です。 タイルの中で固体ではなく液体であることに奇妙に感じるかもしれません。 しかし、芸術家はしばしばそのような絵の具を使用します。 チューブ状で販売されており、半液体と呼ばれます。 自作塗装は工場塗装よりは劣るかもしれませんが、自分の手で作ったものです。 自家製塗料からは徐々に水分が蒸発していきますが、これは塗料にとって良くありません。 秋や冬まで塗料を長期間保管する場合は、ゴム栓付きの医薬品瓶など、しっかりと密閉された瓶に塗料を注いでください。 天然染料を扱う楽しさを感じていただければ幸いです。 必要に応じて、別の目的で作業を続行することもできます。つまり、絵を描くためではなく、生地に色を付けるためです。 同時に、最も古くから尊敬されている工芸品の XNUMX つである染物工芸についても知ることができます。 ただ、価値のあるものをすぐに描こうとしないでください。 きれいな綿または麻の端切れ（できれば白）を数枚用意し、ウールの糸を扱っている場合は、少しほぐします。 ボウルに少量の溶液を準備します。 そして、実験が成功し、絵の具が正しい色でしっかりと定着していると確信したら、年長者の許可を求めて実験から実践に移ることができます。 ただし、ペイントしようとしているものは、実験で使用したものと同じ素材で作られている必要があることを覚えておいてください。 そして、それがまだ新しくなく、高価ではないとしても... 天然染料を明るくし、最初の一滴の水で洗い流されないようにするために、昔は生地をエッチングする、つまりミョウバン、ビトリオール、または他の物質の熱い溶液の中に入れて保管していました。 同じことをします。綿または麻の布地または糸を熱いミョウバン溶液に浸し、熱いスープの中に入れます。 飛沫や火傷に注意してください。 スープを沸騰させ、火を弱め、生地に約XNUMX分放置します。 その後、ボウルから外さずに冷まします。 布地を染色するための液体は、水彩絵の具よりもはるかに薄い必要があります。 保存した煎じ薬を使用する場合は、水で薄めてください。 正確に言うのは難しいです。 溶液の強さは実験的に選択してください。 塗料は淡くなります-スープを追加し、濃すぎて暗くなります-水を追加します。 ここでは、布地の染色液が以前に調製された工場をいくつか紹介します。 タマネギの皮：ミョウバンの作用の後、リネンまたはウールの生地は黄赤色になり、硫酸鉄の後は緑色になります。 ルバーブの根は硫酸鉄の後に湿地色を与えます。 アルダー樹皮：濃い赤色。 トネリコの樹皮：青色。 白樺の葉: 灰緑色。 生のコーヒー豆を挽き、洗濯用ソーダを加えて沸騰させ、最初にミョウバン溶液に漬けると羊毛が緑色に染まります。 他の夏の体験に移る時期が来ました。 しかし、染色を諦めたくない場合は、他の植物の着色効果を確認するという独立した作業が必要です。 水彩絵の具や布地に適していますか？ 媒染剤はどのようなものを使用する必要がありますか? 今まで誰も知らなかった組み合わせが見つかるかもしれません。 それで、あなたは最近化学実験を始めたようですが、なんと、すでにささやかな発見をすることができます... 私たちの助けなしに、それ自体が天然染料で着色されている花に対処しましょう。 前世紀には、そのような流行がありました。花びらにゲストの名前を書き、その花びらをテーブルの上のお皿の近くに置き、各ゲストがテーブルのどの位置に割り当てられているかを明確に確認できるようにしました... ここでの原理はインジケーターを使用する場合と同じです。酸またはアルカリの影響下で、花の色素は新しい色合いを獲得します。 たとえばバラの花びらを例にとると、酸で書いたものは通常赤に変わり、アルカリで書くと青や緑に変わります。 活躍の場が広く、さまざまな花びらを体験できます。 文具店で薄い羽を数枚とペンを購入します。 花びらに書く溶液を変えるときは、ペンをきれいな水ですすぐことを忘れないでください。 花びらに細い線を残すようにしてください。 ペンの代わりに針や細いブラシを使用することもできます。 次に酸とアルカリについてです。 酢、クエン酸溶液、医薬品の塩酸などを試してみてください。 強酸は花びらを焼き切る可能性があるので注意してください。 その場合は水で薄めてください。 ただし、非常に弱い酸では痕跡がまったく残らない可能性があるため、多すぎないように注意してください。 アルカリについては、洗剤とアンモニアの溶液を試してください。 ただし、溶液が強すぎる、または十分に強力でない場合もあります。 あなたが書く花に名前は付けません。自分で選んでください。 庭の花と家庭の花の両方が適しています。たとえば、ウザンバラスミレ、シクラメン、サクラソウなどです。 したがって、必要に応じて実験は冬に実行できます。 すべての物質が必ずしも花びらに影響を与えるわけではないことに注意してください。 碑文の作成に失敗した場合 - 解決策を変更し、どの解決策も結果をもたらしませんでした - まあ、別の花の花びらを取る必要があります。 指示薬、界面活性剤、染料はすでに植物から抽出されています。 植物に含まれる物質はこれだけではありませんが、残りの物質は単純な手段では入手が困難です。 ただの抑制剤なのか… 化学反応を遅らせ、必要な速度での進行を妨げる物質があります。 これらは阻害剤です。 鉄の部品の錆を取り除く必要があると想像してください。 ファイルやサンドペーパーで剥がすのは時間がかかり、あまり快適ではありません。 しかし、部品を酸に浸すと、なんと、錆とともに鉄自体も腐食してしまいます。 このような場合には、酸と鉄の反応を遅らせる阻害剤が必要です。 「ヘキサメチレンテトラミン」（またはウロトロピン）という長い名前を持つ阻害剤の XNUMX つは、薬局で販売されていますが、もちろんその目的はまったく異なります。 しかし、おそらく植物から阻害剤を入手することの方が興味深いでしょう。 覚えておいてください：植物のコピーはXNUMXつまたはXNUMXつあれば十分です - 結局のところ、少量の阻害剤が必要になります。 庭で育つものの中から、ジャガイモ、トマト、ケシの実が注目されています。 葉と茎が必要なので、収穫が完了するまで待ってからサンプルを採取してテストしてください。 ノコギリソウ、マシュマロ、クサノオウなどの野生植物も適しています。 抽出により阻害剤を抽出していきます。 葉と茎をすりつぶし、塩酸の弱溶液（薬用酸を同量またはわずかに多めの水で希釈したもの）で満たします。 抽出を行う容器に蓋をして約XNUMX週間放置すると、酸性溶液が茎や葉からより多くの物質を抽出します。 酸がない場合は、代わりにガソリンまたはアセトンを使用できますが、この場合、容器をしっかりと閉め、火のない場所に保管する必要があります。ガソリンとアセトンは可燃性です。 緑が注入されたら、鉄から錆を取り除く溶液を準備します。 調製した抽出物 100 ml を医薬品塩酸 5 ml に加えます。 ビーカーまたは計量カップを使用します。 部品があまり錆びていない場合は、酸を水と半分ずつ取ります。 これで、鉄の部分を安全に溶液に入れることができます。 数分で新品のように輝き、腺に害はありません。 確認するには、不要な錆びた鉄片を酸性溶液に入れて、そこから何が出るかを確認するだけです。 希酸が一滴でも服を傷める可能性があるため、この実験を行うときは注意してください。 実験が終了したら、すぐに残りの溶液を注ぎ出します。 洗浄した部品を使用する場合は、流水で洗浄してください。 植物阻害剤が酸による鉄の腐食を防ぐ理由について少し説明します。 植物に含まれる一部の物質の分子が金属表面に固定されています。 これらは酸分子が鉄に近づくのを防ぎ、鉄を保護します。 最後に、別の種類の奇跡。 植物がポンプを使わずに、どのようにして下から上へ、根から葉まで水を汲み上げるのかを見てみましょう。 新鮮なニンジンを用意し、上部を切り取り、ニンジンの穴が開いた上部にガラス管を挿入します。 グラスに水を注ぎ、ニンジンを立てて入れます。 落ちないように強化する方法を考えてください。 塩水をチューブの途中まで注ぎ、次に何が起こるかを観察します。 何が起こるかというと、チューブ内の液体が上昇し始めます。 すべて慎重に行うと、チューブから水がこぼれる可能性もあります。 コップから水を汲み出し、ガラスを上方に移動させるのはニンジンです。 あなたが彼女に水を与えるとき、彼女は庭でも同じように行動します。 塩は体験をより速く進めるためにのみ必要です。 根気があれば塩なしでも大丈夫です。 花壇の地面から約10cmのところで、色あせたダリアまたはタバコの茎を切ります。 ステムの残りの部分に短いゴムチューブを置き、その中にガラスチューブを挿入し、近くに打ち込まれたペグに結び付けます。 ゴムチューブがステムにしっかりと固定されていない場合は、接続部分を粘土で覆ってください。 今 - 水やりのために。 たっぷりと水をやるとすぐにガラス管の中に液体が出てきます。 チューブを細くして接続をしっかりとします。液体は急速に高く上昇します。 チューブを使わなくても同様の現象を検出できます。 キンレンカなどの小さな植物に十分な水を与え、瓶を逆さまにして覆います。 すぐに水滴が葉の上に現れます。 ここで何が起こっているのかを理解してみましょう。 速度を上げるために、プラント モデルを使用します。 私たちのモデルはシュガーシロップです。 小鍋に水を入れて熱し、温かいうちに砂糖が溶けない程度に入れます。 このシロップをグラスの一番上まで満たし、水によく浸したセロファンまたはクッキングシートで覆います（シートが柔らかくなるはずです）。 葉を糸でしっかりと結び、その下に気泡が残らないようにします。 このような装置は、植物細胞を数千倍に拡大したモデルです。 瓶にグラスを入れ、グラスが隠れるまで水を注ぎます。 数時間後、葉が膨らみ泡ができます。 浸した葉は仕切りの役割を果たします。 水の分子は通過できますが、より大きな糖分子は捕捉されます。 このような隔壁は半透性と呼ばれます。 一方に水があり、もう一方にシロップがある場合はどうなりますか? 水の分子はガラスに浸透し、濃い砂糖溶液を薄めようとします。 その結果、ガラスは液体で溢れ、葉は泡の形になります。 細胞液で満たされた植物細胞でもほぼ同じことが起こります。 植物にとって重要な物質が溶け込んでいます。 水は果汁を薄めようとして、根から葉まで行きます。 そして、余分なものは、すべての緑の葉に存在する小さな穴から蒸発します。 レモンのスライスまたは半分に切った庭のイチゴに粉砂糖を振りかけると、すぐに果汁が出始めます。 それは植物細胞の隔壁を通って浸透し、レモンまたはイチゴ（庭のイチゴ）の表面に形成された砂糖溶液を薄めます。 野菜も塩をすると汁が出てきます。 キャベツが発酵すると、水分を一切使わずにジュースが非常に早く形成されます。 その理由はもうお分かりでしょう。 草の茎や木の幹には、細くて繊細な血管が浸透しています。 このような細い管 - 毛細管 - は、水またはあらゆる液体が外部からの助けなしで下から上に移動するのに役立ちます。 最も薄いものは優れたポンプのように機能します。 さまざまな植物のいくつかの茎や枝を切ります。 たとえば、イラクサの茎やチューリップ、ライラックの枝などです。 インク（できれば赤）でわずかに着色した水をいくつかの瓶に注ぎます。 実験の直前に、水中で茎や枝を切り、色の付いた水の中に入れます。 数時間後、植物を取り出し、茎に沿って、そして茎全体にいくつかの切り込みを入れます。 虫眼鏡を通してそれらを見てください。色がついた水によって植物の血管が見えるようになりました。 しかし、なぜ水中で枝を切る必要があったのでしょうか? 皿に色水を注ぎ、そこにあまり細くない茎を浸し、水の中で切ります。 同じ茎を空中で切り、色水の中に置きます。 数分後、両方の茎を取り出し、縦に切り、どちらの茎に塗料が付いているか確認します。 植物の細い道管にはエアポケットが簡単に発生します。 葉や花に水が上昇するのを確実に防ぎます。 そして植物はすぐに枯れてしまいます。 また、茎を水中で切断すると、エアロックが発生しません。 今、あなたは他の人に正当にアドバイスすることができます：花瓶に花を入れる前に、花は水の下で切る必要があります - 結局のところ、あなたは実験の助けを借りてこれを証明しました。 花に水が浸透しやすくなり、みずみずしさが長持ちします。 この章の最後の体験は完全に水中での体験です。 彼は、地球上で最も重要な反応の XNUMX つである光合成反応がどのように起こるかを説明します。光合成反応では、緑の葉が光の影響を受けて、地球上のすべての生命にとって不可欠なガスである酸素が放出されます。 私たちの地球上に緑の植物と光合成がなければ、動物も人間も存在しないでしょう... 体験自体は至ってシンプル。 そのためには、小さな水槽または少なくともXNUMXリットルのガラス瓶を入手する必要があります。 容器は確かに透明でなければなりません - 酸素は光の影響下で形成されることを忘れないでください。 そして、この容器には、蛇口から、川など、どんな水を注ぐこともできます。 実験を早く進めるために、グラス XNUMX 分の XNUMX のミネラルウォーターを加えても問題ありません。 含まれている塩分は植物の栄養になります。 水族館の植物を水の入った容器に入れます。 逆さまのガラス漏斗（必ず透明である必要があります！）で植物を覆い、注ぎ口に逆さの試験管を置きます。 水槽または瓶の隣、約XNUMXメートルまたは少し近いところに卓上ランプを置き、点灯し、漏斗の下の植物に光を向けます。 時々植物を見て、それがどのように行動するかを観察してください。 数時間後、かなりの量のガスが試験管内に蓄積されます。 慎重に試験管を容器から取り出し、すぐに逆さまにして、中に消えているがまだくすぶっている細い破片を挿入します。 破片はすぐに光り、これは試験管内に酸素があることの確かな兆候です。 しかし、酸素の生成に光はそれほど必要ではないと思っていませんか？ 素晴らしいです。暗闇の中でまったく同じ実験を行ってください。 著者：オルギンO.M.
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