Исследование учащихся в проекте Химия в повседневной жизни 2

Материал из ПримаВики
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Проблемный вопрос

Как сэкономить на засохшем лаке?

Гипотеза

Я считаю, что подбор правильного растворителя поможет сэкономить мне на покупке нового лака.

План проведения исследования

  • При помощи справочной и учебной литературы узнаю, что входит в состав лака.
  • Почему лак высыхает?
  • Получаю растворители для лаков и экспериментирую с ними.
  • Делаю выводы.

Что получилось

Состав лака

Лак.jpg

Если одновременно изучать состав нескольких флакончиков лака, станет ясно, что все базовые составляющие этих лаков почти одинаковые, несмотря на то, что каждый из них предназначен для определенных целей. Отличие чаще всего появляется в последних строчках длинных списков ингредиентов. Как правило, именно заключительные составляющие этого перечня отвечают за определенные свойства того или иного лакового покрытия. С чего начинают изготовление лака?

Чтобы получить вязкую и тягучую жидкость, являющуюся лаком, в смеси двух растворителей - этилацетата и бутилацетата - растворяют нитроцеллюлозу или ее заменитель (CAB - ацето-бутират целлюлозы). Каждый из этих растворителей обладает своими особенностями, соотношение которых определяет скорость высыхания лака на ногтях, в частности, вязкость лака.

Одним из необходимых условий того, чтобы лак долго держался на ногтях, является его эластичность, то есть чтобы лаковая пленка в высохшем состоянии могла повторять изменения, происходящие с ногтем. Если лаковая пленка будет жесткая и неэластичная, при малейшем изменении поверхности ногтя она отойдет. Чтобы лак стал эластичным, в смесь растворенной нитроцеллюлозы добавляют пластификаторы. Чем больше в лаке пластификаторов, тем качественнее лак, тем дольше он будет держаться на ногтевой пластине. Основными пластификаторами в лаке являются фталаты, среди которых чаще всего используется дибутилфталат. Пластифицирующими свойствами обладают также камфара и некоторые смолы. Еще совсем недавно в качестве пластификатора использовались формальдегид и толуолсодержащие пластификаторы.

Американским медицинским организациям удалось доказать канцерогенное и токсическое действие как формальдегида, так и толуола даже при микродозах в лаках. По этой причине производителям лаков рекомендовано было исключить формальдегидные и толуоловые компоненты из состава этого продукта. Поэтому, если на флаконе с лаком вы видите эти ингредиенты, считайте продукт морально устаревшим.

Людям, страдающим аллергией или повышенной чувствительностью, подобные составы категорически противопоказаны.

В состав лаков иногда вводят спирты и эфиры, которые ускоряют процесс сушки лака. Кроме целлюлозы может использоваться ее заменитель - CAB. Нитроцеллюлоза - это вещество, добываемое из волокон хлопка или древесины. Главным недостатком нитроцеллюлозы в составе лаков для ногтей является то, что она - причина пожелтения лакового покрытия при продолжительном ношении лака. Этот недостаток отсутствует у ее синтетического аналога - CAB.

Засохшие лаки

Collage лак.jpg

Растворитель - основа любого лака. Когда он испаряется, лак высыхает.

Ацетон как растворитель не входит в состав современных лаковых формул, поэтому нельзя по старинке растворять подсохший лак ацетоном. Это может нарушить структуру лака, что приведет к непредсказуемым последствиям: в нем могут появиться хлопья, он может расслоиться, вообще не высыхать или после высыхания отслаиваться от ногтей тончайшей пленкой.

Из школьного курса химии я знаю, что растворители для лака обычно получают реакцией этерификацией - взаимодействием карбоновой кислоты с соответствующим спиртом.

Получение растворителя (эксперимент № 1)

Deva100.jpg

Оборудование:

  • 3 Мерных цилиндра объемом до 100 мл
  • 2 склянки с притертой крышкой
  • 2 пробирки

Ход эксперимента:

С помощью мерного цилиндра отмеряю соответствующие количества реагентов. Реакцию провожу в кислой среде в присутствии серной кислоты. Весь эсперимент протекает в вытяжном шкафу, так как в резульате получаются летучие вещества с резким запахом.

Результаты:

Реагенты Растворитель
Уксусная кислота и этиловый спирт Этилацетат
Уксусная кислота и бутиловый спирт Бутилацетат

Растворяем лак (эксперимент № 2)

В ходе экспериментальной работы по получению растворителей для засохшего лака было получено 2 образца. Полученные образцы переливаю в стеклянную посуду с притертой крышкой.

Изучив состав лака, отбираю только те, где в качестве растворителей используются этилацетат и бутилацетат.

Провожу эксперимент: в засохший лак приливаю по 2-3 капли одного из полученных мною растворителей. Встряхиваю... И все! Эффект налицо!

Вывод

Таким образом, исследовав около 15 флаконов с засохшими лаками, я затратила 45 капель растворителей из числа полученных мною (этилацетат и бутилацетат), что соответствует примерно 45 мл. Сравнивая стоимость нового лака (200-500 рублей) и затраты на производство растворителей (30 рублей), экономия видна.

Учебный проект Химия в повседневной жизни