Необыкновенные свойства обыкновенной яичной скорлупы.

Министерство образования и науки РБ

МАОУ «Гимназия № 33 г. Улан-Удэ»

XIII    Республиканская научно-практическая

конференция учащихся начальных классов

«Первые шаги»

Номинация: Окружающий мир

Тема:  «Необыкновенные свойства

обыкновенной куриной скорлупы»

Автор: Аюшеев Сультим, ученик 4 класса «А»

МАОУ «Гимназия №33 г. Улан-Удэ»

Руководитель: Грибанова Оксана Павловна,

учитель начальных классов, МАОУ Гимназия №33,

г. Улан-Удэ

2017 г.

Содержание:

Введение                                                                                        3

Глава I. Общие сведения о яйце и яичной скорлупе.                                        4

Глава II. Польза и вред яичной скорлупы.                                                5

Глава III. Исследование свойств яичной скорлупы.                                        6

1. Опыт №1. Яичная скорлупа и ее способность выдерживать тяжести.
2. Опыт №2. Яичная скорлупа и ее взаимодействие с уксусной кислотой.
3. Опыт №3. Яичная скорлупа, ее взаимодействие с лимонной кислотой

        и ее защита с помощью зубной пасты.

4. Опыт № 4.  Исследование упругости  и теплопроводности яичной скорлупы.
5. Опыт № 4.  Исследование пористого строения  яичной скорлупы.
6. Опыт № 6.  Отбеливающие свойства яичной скорлупы.

Заключение                                                                                        9

Список литературы                                                                        10

Приложения (фотографии)                                                                11

Введение

Существует выражение "не стоит выеденного яйца". Оно означает, что нет в природе ничего бесполезнее яичной скорлупы. В этих словах кроется пренебрежительное отношение к яичной скорлупе. А ведь это не что иное, как пример чудесной природной конструкции. Толщина скорлупы куриного яйца — доли миллиметра, но она обладает удивительной прочностью. Недаром свое потомство «заключали» в яйца не только птицы, но и черепахи, змеи, крокодилы и даже громадные динозавры. Примером прочности может служить скорлупа страусиного яйца, выдерживающего груз в 105 килограммов.

В свое время удивительными свойствами скорлупы куриного яйца заинтересовался венгерский врач Кромпехер, который вместе с группой медиков и биологов изучал ее более десяти лет. Результаты исследований были ошеломляющими.

 Мне показалась интересной идея изучить состав и свойства яичной скорлупы. Как же получается, что курица, высиживая яйца, не разбивает их? Ведь яичная скорлупа очень хрупкая. Почему элементы многих зданий и мостов имеют форму, напоминающую яйцо?  Из чего состоит яичная скорлупа? Почему существует так много рецептов народной медицины с использованием яичной скорлупы? Можно ли как-то использовать ее удивительные свойства?

Мы выдвинули гипотезу:

Яичная скорлупа обладает удивительными свойствами: она легко разбивается, но благодаря своей куполообразной форме выдерживает большой вес, а также через нее легко проникают другие вещества из-за ее особой структуры.

Для выяснения причин этих явлений мы решили провести данное исследование.

Цель нашей работы: изучение и объяснение свойств яичной скорлупы.

В ходе исследования этих свойств необходимо было решить следующие задачи:

1. собрать материал о свойствах скорлупы;
2. провести опыты, показывающие свойства яичной скорлупы;
3. доказать, что яичная скорлупа имеет полезные для человека свойства
4. сделать выводы о результатах работы.

Объект исследования: яичная скорлупа.

Предмет исследования: свойства яичной скорлупы.

Методы исследования, которые использовались в работе:

• изучение и анализ литературы,
• проведение эксперимента,
• анализ полученных данных.

Глава I. Общие сведения о яйце и яичной скорлупе

С давних времен известна ценность куриных яиц. Об этом говорит, например, знакомая с детства русская народная сказка «Курочка Ряба». Суть ее в том, что обыкновенное яйцо гораздо ценнее, чем даже золотое: ведь золотом сыт не будешь. И обычай красить яйца на Пасху возник не просто так: яйцо считалось символом жизни. А петушиный крик был символом не только наступления нового дня, но и добрых сил.

Ученые выяснили, что человек приручил курицу более 3,5 тысяч лет назад. Это произошло в Юго-Восточной Азии. В европейских странах куры появились примерно в V в. до н.э. И сейчас куриные яйца употребляют в пищу по всему миру.

Яйцо – это уникальный продукт, простой и доступный каждому. В нем много белка, а также оно содержит полный набор витаминов и микроэлементов, необходимых человеку: витамины А, В, D, Е, кальций, фосфор, йод, железо, натрий и другие. Обладая многими питательными свойствами, данный продукт не влияет на увеличение массы тела и включается в состав различных лечебных диет. Именно желток улучшает жировой обмен в организме, благодаря входящему в его состав лецитину.

Сформировавшееся яйцо состоит из белка, желтка, скорлупы и оболочек. В курином яйце 10-12% массы составляет скорлупа, 56-61% – белок и 27-32% – желток. В жидком содержимом яйца без скорлупы на долю белка приходится примерно 64%, а желтка – 36%.

Было доказано, что скорлупа яиц на 90% состоит из карбоната кальция (углекислого кальция). Кроме того, скорлупа еще содержит магний (0,55%), фосфор (0,25%), кремний (0,12%), калий (0,08%), натрий (0,03%), медь, железо, серу, фтор, алюминий, марганец, цинк, молибден и многие другие элементы (всего 27). Интересно, что состав яичной скорлупы очень похож на состав костей и зубов человека.

Снаружи скорлупа покрыта слоем высохшей слизи – надскорлупной оболочкой, которая предохраняет от испарения влаги из яйца и проникновения микроорганизмов. Внутри находится подскорлупная оболочка, которая не пропускает белок, задерживает проникновение бактерий, но пропускает воздух, влагу и ультрафиолетовые лучи. А за ней следует эластичная белковая пленка.

Яйцо дышит благодаря порам в скорлупе. На первый взгляд скорлупа кажется плотной, но на самом деле она имеет пористую, проницаемую для газов структуру. Через поры в яйцо поступает кислород, а углекислый газ и влага выводятся наружу. Скорлупа куриного яйца имеет около 7500 пор! На тупом конце яйца пор больше и меньше на остром.

Толщина скорлупы куриных яиц колеблется от 0,3 до 0,4 мм, причем по всей поверхности яйца она неодинаковая. На остром конце яйца скорлупа немного толще, чем на тупом.

Цвет скорлупы яиц зависит от породы курицы-несушки. Интересно, что в большинстве случаев куры с белыми ушными мочками несут белые яйца, а куры с красными ушами несут коричневые яйца.

Глава II. Польза и вред яичной скорлупы.

В яичной скорлупе содержится легко усвояемый кальций. Кальций – это основа костной ткани. Ее недостаток приводит к появлению ряда заболеваний, как у детей, так и у взрослых. Состав яичной скорлупы во многом совпадает с составом зубов и костей. С возрастом содержание в организме кальция становится меньше, особенно у женщин.

         Для профилактики и лечения яичную скорлупу принимают при заболеваниях позвоночника, ломкости ногтей, рахите, остеопорозе, запорах, диатезе, кровоточивости десен и кариесе зубов, раздражительности и частых нервных срывах. Питьевая сода, мел, гипс, которые тоже содержат кальций,  не имеют такого сильного воздействия на организм человека.

Польза яичной скорлупы проявляется в том, что она стимулирует выработку крови костным мозгом. Также скорлупа яиц помогает выводить из организма радиоактивные вещества. Ее употребление в пищу не дает накапливаться в костном мозге радиоактивным элементам.

Яичная скорлупа поможет при лечении ожогов, поносе, гастрите, а также для измельчения камней в мочевом пузыре и почках.

Наиболее полезной для человека является скорлупа домашних птиц,  так как их не кормят химическими добавками.  

Яичная скорлупа может нанести вред. Надо очень тщательно провести дезинфекцию яичных скорлупок — промыть их, просушить, очистить от внутренней пленки. В случае недостаточного очищения можно заболеть сальмонеллезом.

Карбонат кальция СаСO3 (именно в этом виде кальций находится в яичной скорлупе) не растворим в воде и спирте. Чтобы усвоится организмом,  кальций  должен перейти в раствор.

В желудке человека вырабатывается соляная кислота, которая переводит кальций в растворимое состояние.

После 50 лет у человека образуется недостаточное количество соляной кислоты (пониженная кислотность). Это отмечено 40% людей. В этом случае усваивается всего 2% кальция. Поэтому пожилые люди чаще страдают болезнями, связанными с недостатком кальция – они просто не могут его усвоить.

Пожилым людям рекомендуют добавлять в порошок скорлупы лимонный сок. Сок вступает в реакцию с карбонатом, получается растворимая соль лимонной кислоты (цитрат). Для его усвоения соляная кислота в желудке не требуется, а кальция усваивается в 11 раз больше.

Цитрат кальция это известный медицинский препарат! Карбонат кальция (измельченная яичная скорлупа) это зарегистрированная пищевая добавка E170, а цитрат кальция (измельченная яичная скорлупа, политая лимонным соком) это зарегистрированная пищевая добавка E333! Их добавляют  во многие продуты питания, особенно молочные для увеличения процентного содержания кальция.

Глава III. Исследование свойств яичной скорлупы

        Свое исследование я начал с изучения скорлупы в электронный микроскоп. При наблюдении я увидел, что вся она пронизана порами. Скорлупа куриного яйца имеет около 7500 пор! На тупом конце яйца пор больше и меньше на остром.

Опыт № 1. Яичная скорлупа и ее способность выдерживать тяжести.

Описание опыта: нам понадобились 4 половинки яичной скорлупы, плоская пластмассовая крышка, 4 коробки молока весом по 1 кг, большая емкость для воды.

Для начала мы накрыли половинки яичной скорлупы плоской крышкой, чтобы вес распределялся равномерно. Затем поочерёдно клали 1, 2, 3 и 4 коробки молока, каждый раз убеждаясь, что скорлупки остаются целыми. Получилось, что скорлупки выдерживают вес 4 кг. После этого мы поставили на них большую емкость с 9 л воды и убедились, что и этот вес они выдерживают. Затем мы долили в емкость еще 3 л воды с тем же результатом. Но когда мы довели вес до 15 кг, то одна из скорлупок начала трескаться.

Вывод: хрупкие скорлупки могут выдержать внушительный вес. Прочность яйца объясняется именно его куполообразной формой. Масса груза распределяется по изогнутым стенкам, расширяющимся к основанию. Именно поэтому яйца не разбиваются, когда их высиживает курица. В нашем опыте 4 маленькие скорлупки выдержали вес 12 кг. Это свойство люди стали использовать давно при сооружении куполов на зданиях или в современных мостах арочного типа.

Опыт № 2. Яичная скорлупа и ее взаимодействие с уксусной кислотой.

        Яичная скорлупа очень прочная, это я выяснил при изучении строения самого яйца. Но предположим, что я смогу размягчить скорлупу.

Описание опыта: нам понадобились 1 яйцо, уксусная кислота 70%, небольшая емкость, ложка и перчатки.

Надев перчатки для защиты кожи рук от уксуса, мы поместили с помощью ложки яйцо в емкость с уксусной кислотой. С поверхности яйца моментально начал выделяться углекислый газ. Продержав его в таких условиях почти сутки, мы увидели, что скорлупа полностью исчезла! А само яйцо стало напоминать резиновый мячик, так как оно стало упругим, и на нем можно было оставить вмятины при надавливании.

Вывод: Уксус вступает в реакцию с кальцием, из которого почти на 90%  состоит яичная скорлупа, и растворяет его. Этот опыт показывает необходимость кальция для прочности скорлупы.

Опыт № 3. Яичная скорлупа, ее взаимодействие с лимонной кислотой и ее защита с помощью зубной пасты.

Описание опыта: нам понадобились 1 яйцо, лимонная кислота, зубная паста, зубная щетка, небольшая емкость, ложка.

Сначала мы покрыли половину яйца зубной пастой. Затем мы поместили с помощью ложки яйцо в емкость с лимонной кислотой. Продержав его так почти 2 суток, мы увидели, что половина скорлупы, которая была намазана зубной пастой, осталась твердой, а вторая незащищенная ничем половина стала мягче.

        Вывод: лимонная кислота также растворяет  кальций, содержащийся в скорлупе. Прочность скорлупы зависит именно от кальция, который сохранился в защищенной половине яйца. Так как состав скорлупы схож с составом наших зубов, то мы можем сделать еще и  вывод о том, что зубная паста эффективно защищает наши зубы от вредного воздействия кислой среды во рту. 

Опыт № 4.  Исследование упругости  и теплопроводности яичной скорлупы.
           Описание опыта:          Положил два сырых яйца в морозильную камеру. Они замерзли. От сильного охлаждения яйца треснули. В состав яичных белка и желтка входит вода. Замерзая, она превращается в лед, а лед всегда занимает больший объем, чем вода, из которой он образовался.

Беру  из морозильной камеры одно треснувшее яйцо и кладу его, чтобы оттаяло, на блюдце в комнате. Спустя некоторое время яйцо опять станет "целым". Лед растаял, и яйцо постепенно вернулось к своему начальному объему. Видимая щель уменьшилась настолько, что стала почти незаметной.

Вывод: скорлупа имеет упругость.

Второе замерзшее яйцо беру  в руки и пробую его очистить. Это сделать непросто. Подставляю яйцо под струю теплой воды – теперь скорлупа легко отделяется.

        Вывод: скорлупа хорошо проводит тепло. Ближайший к ее стенкам замерзший слой оттаял. Вода сжалась, образовалась пустота, которая  помогает снять скорлупу.

Опыт № 5.  Исследование пористого строения  яичной скорлупы.

Если посмотреть на поверхность скорлупы через увеличительное стекло, можно увидеть множество мелких пор, через которые и проходит воздух для цыпленка. Докажем, что по этим порам могут передвигаться красящие вещества.
Взял  кусочек скорлупы (приблизительно 1x2 см), освободил его от пленок, и тонким черным фломастером провёл небольшую черточку на расстоянии 2-3 мм от края. Опустил этот край в воду так, чтобы черточка была параллельна поверхности, однако с ней не соприкасалась, и начал наблюдение.

Жидкость начала подниматься по скорлупе, достигла черты, растворила чернила и двигается дальше. Черная полоска, двигаясь вверх, начинает разделяться на две, окрашенные в разные цвета и ползущие по скорлупе с разной скоростью. Дал им двигаться до тех пор, пока они полностью не отделятся друг от друга, а затем высушил скорлупку.

Вывод: из-за пористого строения скорлупка поглощает красящие вещества, в растворённом виде они передвигаются с разной скоростью.

Опыт № 6.  Отбеливающие свойства яичной скорлупы.

        Взял два кусочка материи. Запачкал их акварельной краской. Прокипятил оба кусочка со стиральным порошком: в первом случае к небольшому количеству порошка добавил яичной скорлупы, во втором случае кипятил только со стиральным порошком. После высыхания с того  кусочка ткани, что кипятился со скорлупой, пятно исчезло. на первом кусочке остались бледные следы.

        Вывод: яичная скорлупа обладает отбеливающим действием, так как она поглощает красящие вещества благодаря своей пористой структуре.

Заключение

В результате проведенных опытов мы увидели, что наша гипотеза подтвердилась –скорлупа имеет уникальные свойства, которые могут быть использованы в повседневной жизни..

Разглядывая скорлупу в микроскоп, мы заметили, что она имеет пористую структуру, а значит, на нее могут воздействовать какие-то вещества.

Яичная скорлупа является очень прочной из-за своей полусферической формы. Она может выдержать внушительный вес.

Кроме того, мы доказали, что скорлупа состоит, в основном, из кальция. Уксусная кислота, которая вымывает кальций, уничтожила скорлупу на яйце примерно за 24 часа.

Помимо этого, мы убедились, что лимонная кислота уменьшает количество кальция в скорлупе, но зубная паста препятствует этому. Благодаря сходству состава яичной скорлупы и наших зубов, мы можем сделать вывод о том, что зубная паста является эффективным средством защиты зубов от кислой среды.

Выводы:

1. Яичная скорлупа обладает целым набором полезных для человека свойств.
2. Эти свойства объясняются её химическим строением.
3. В яичной скорлупе много кальция. В таком количестве, в котором он присутствует в скорлупе, его нет нигде, причем этот кальций хорошо усваиваемый. Помимо кальция яичная скорлупа – кладезь полезных микроэлементов.
4. Яичная скорлупа может помочь нашим костям оставаться прочными и избежать многих заболеваний.
5. Скорлупа находит применение у химиков и любителей прикладного искусства.

Вот с какими важными вещами помогло мне познакомиться заурядное выеденное яйцо. А еще говорят - никакого от него толка! Не выбрасывайте яичную скорлупу в мусорное ведро. Найдите способ ее использования.

Список литературы

Книги:

1. Богданов К.Ю. Не только о физике яйца – М.: Просвещение, 2009.
2. Голубева Э.Л. Энциклопедия первоклассника – М.: Эксмо, 2013.
3. Плешаков А.А. Окружающий мир: учебник для 3 класса – М.: Просвещение, 2011.
4. Школьник Ю.К. Птицы. Полная энциклопедия – М.: Эксмо, 2012.
5. Школьник Ю.К. Хищные животные, опасные, дикие, домашние – М.: Эксмо, 2013. Репьев С.А. Забавные химические опыты. Издательский дом «Карапуз», журнал «Мастерилка», №8 1998г.
6. Волшебство, фокусы, эксперименты. Д.Уиз, перевод с англ. М.Л.Кульневой. – М.:АСТ: Астрель, 2007

Энциклопедии:

1. Большая книга экспериментов – М.: Эксмо, 2012.
2. Природа – М.: Эксмо, 2013.
3. Самые невероятные факты – М.: Эксмо, 2013.
4. Что? Зачем? Почему? Большая книга вопросов и ответов – М.: Эксмо, 2012.

        Электронные ресурсы:

• http://www.zelenblog.ru/ispolzovanie-yaichnoj-skorlupy-v-ogorode.html 
• http://maxidachka.ru/?p=293 
• http://www.vashaibolit.ru/4792-sostav-i-lechebnye-svoystva-yaichnoy-skorlupy.html 
• http://www.nnre.ru/zdorove/kalcii_iony_zdorovja/p4.php 
• http://www.yourlifestyle.ru/polza/917-yaichnaya-skorlupa-polza-i-vred.html
• Детская энциклопедия. URL: http://encyclopedia.dljatebja.ru/ .