Проектная технология

                                  МБОУ «Красивская СОШ»

Проект по химии  на тему: «Влияние полимеров на здоровье человека и их опасность при пожарах»

                                                                                    Выполнила:

                                                                                   Логинова Анастасия                                                                                                    

                                                                                   ученица  9 класса  

                                                                                   Руководитель: Фролова Н.В.

                                                                                    учитель химии  

                            Красивка      2018    

                                     Оглавление      

1. Введение…………………………………………………………………….3    

     2 Основная часть……………………………………………………………….4

      1. Теоретические основы…………………………………………………  …4

      1.1. Полимеры – это…………………………………………………………..4

      1.2. Материалы, которые используются для отделки наших домов и их характеристика…………………………………………………………………5

    1.3.Опасные вещества, применяемые в производстве отделочных материалов……………………………………………………………………………….8

     2.  Практическая часть………………………………………………………9

     3.  Заключение……………………………………………………………….10

     4. Список используемых источников информации……………………….11

      5.  Приложение………………………………………………………………12

                                            Введение

    Двадцатый век заслуженно можно назвать веком пластмасс. Полимеры незаметно вошли в нашу жизнь и стали окружать нас повсюду: дома, на работе, в общественных местах. Всё это произошло благодаря их свойствам: прочности, термостойкости, дешевизне. На фоне широкого использования полимерных материалов в быту увеличилось число исследований учёных, изучающих их влияние на здоровье человека. Статистика ВОЗ пестрит возрастающим числом заболеваний дыхательной системы, сердечно – сосудистой, онкологических, иммунной системы, что, по мнению многих учёных, связано с веществами, которые выделяются из этих материалов. Статистика МЧС показывает увеличивающееся число жертв пожаров из-за отравления и удушения парами токсичных канцерогенов, образующихся при горении полимеров. Но, не смотря на это, человечество не может отказаться от использования этих материалов с силу их практичности, дешевизны, красоты. Да и стоит ли это делать, стоит ли это делать в широком масштабе, может просто нужно грамотно использовать эти материалы  и при необходимости находить им альтернативу. Здесь уже начинают играть свою роль  человеческий и экономический факторы. Лекарства по своей сути тоже разрушают наш организм, но без них мы не можем справиться с многочисленными заболеваниями. Вряд ли кто-то поспорит, что лечиться гомеопатическими средствами более безвредно, чем медикаментами, также как и жить в домах, сделанных из натурального дерева и глины. И вот поэтому человечеству приходится искать компромисс.

           Целью моей работы является: изучение   современных синтетических материалов используемых при отделке помещений и их опасность при пожарах.

        Задачи моей работы это:

1. Изучить современные материалы, используемые для отделки помещений.

2. Охарактеризовать их влияние на здоровье человека при длительном контакте.

3. Экспериментально определить их способность поддерживать горение по сравнению с натуральными материалами.

    В своей работе я использовала следующие методы:

          1.Изучение литературы и интернет – источников

     2.Метод эксперимента

    3.Анкетирование и наблюдение

     4.Интервьюирование.

    На защиту выносится характеристика полимеров на основе, которых сделано большинство современных материалов внутренней отделки помещений и их поведение при пожарах.

     Моя работа может быть полезна тем, кто  заинтересован в сохранении своего собственного здоровья и жизни.

     Новизна моей работы в том, что  после широкого распространения полимеров в быту, учёные всё больше внимания уделяют их влиянию на здоровье людей.

Основная часть

1 Теоретические основы.

1.1 Полимеры – это высокомолекулярные соединения, важнейшая составляющая часть пластмасс. 

          Высокомолекулярные – это значит, что в цепочку выстраиваются сотни тысяч молекул. Полимеры бывают натуральные и синтетические. Натуральные - это например пластическая сера, карбин, силикаты.

    Искусственные полимеры – это материалы и вещества, полученные путем глубокого синтеза из одного или нескольких веществ. Чаще всего за основу берется один компонент, к нему добавляются различные добавки и на выходе имеют совершенно новый продукт, обладающий уникальными свойствами. Случается это из-за того, что изменения происходят на молекулярном уровне, создается новая макромолекула.

    Искусственные полимеры делятся на биополимеры и синтетические полимеры. Основой того и другого вида является углерод. Это его молекулу видоизменяют, придавая ей новые качества. Биополимеры получают путем модификации, то есть, придавая исходному веществу недостающие свойства. В основном это делается для того, чтобы придать материалу пластичность или прочность. Примером может служить получения полимера под названием "целлулоид", который производят из природного сырья – целлюлозы (она сама является природным полимером), далее он идет для создания тканей.                Синтетические виды получают двумя технологическими путями. Это методы полимеризации и поликонденсации. Они позволяют получить новые вещества из азота, нефтяного газа, углекислоты и водорода. Таким путем производят полипропилен – это полимер, который используется практически во всех областях жизнедеятельности человека. Искусственные полимеры получили широкое распространение в промышленности и в быту. Эти материалы прочны, долговечны, эластичны, сравнительно дешевы по сравнению с натуральными материалами.

        Слово «натуральное» постепенно становится  определенным символом, который значительно повышает стоимость готового продукта. Многие считают, что натуральные материалы гарантируют качество и экологичность. При этом мало кто задумывается о том, как в действительности получают искусственные полимеры. Примеры таких материалов показывают, что основная их часть производится из природного сырья с использованием синтетических добавок. Натурального сырья для всего человечества не хватает. Искусственные полимеры под названиями "силикон" и "латекс" активно используют в медицине и косметологии. Из них изготавливаются имплантанты, их применяют в производстве медицинского оборудования, предметов ухода и прочего. Искусственные полимеры в виде пластмассы применяются в автомобильной промышленности, для производства бытовой и электронной техники и многого другого. Многие предметы в наших домах сделаны из пластмассы: отделочные материалы, предметы быта, игрушки. Все эти вещи могут быть как экологически безопасными, так и представлять определенную опасность для жизни. Зависит это от качества материала. Дело в том, что сама основа для создания полимера инертна с точки зрения экологии. А вот технологические добавки: различные антиоксиданты, стабилизаторы, красители и так далее - могут быть вредными для здоровья. Они могут вызывать аллергические реакции или отравление. Поэтому пластмассовую вещь выбирают по запаху. Качественный полимер запаха не имеет. [1]

 1.2 Материалы, которые используются для отделки наших домов и их характеристика.

          Побеленный потолок, окрашенные в ненавязчивый цвет стены и кафель на полу – типичная отделка кухни прошлого века. Сейчас владельцы роскошных квартир с евроремонтом с презрительной усмешкой вспоминают ту простоту убранства. Однако эксперты советуют вернуться именно к такой отделке, как наиболее простой и экологически безопасной.

     В странах, где приняты экологические стандарты, продолжительность жизни значительно выше. Так, например, в Германии мужчины живут больше на 18 лет, а женщины на 10. Врачи уверены: применение современных отделочных и строительных материалов играет в этом отнюдь не последнюю роль. В жилом помещении человек проводит большую часть своей жизни, вдыхая отравляющий коктейль химических соединений.

      Ежедневно в мире изобретается порядка 2 тысяч новых химических соединений. Сегодня практически все строительные материалы производятся с использованием полимерно-синтетических компонентов, которые значительно дешевле натуральных. Велик соблазн использовать эти материалы, поскольку им проще задать прочностные и эстетические свойства. В итоге химические материалы используются повсеместно, в том числе, при строительстве и отделке жилых помещений. «Абсолютно все полимерные синтетические материалы негативно влияют  на здоровье человека», – уверен Владимир Ентус, заведующий отделом токсикологической экспертизы ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Свердловской области», кандидат медицинских наук, заслуженный врач РФ. 

      Уровень негативного воздействия химических соединений на здоровье человека зависит от концентрации вредных веществ в воздухе. Определено оптимальное соотношение объема помещения к количеству используемых синтетических полимерных отделочных материалов – один к одному, то есть на каждый метр покрытия в среднем должен приходиться один кубический метр помещения. Чем меньше используется синтетических материалов, тем лучше. В среднестатистической квартире это соотношение, как правило, не соблюдается. Например, в комнате площадью 20 м2, где стены, пол и потолок отделаны синтетическими материалами, на объем помещения 58,5 м3 приходится 90 м2 отделки. Таким образом, количество вредных веществ в воздухе может в два раза превышать норму даже при соблюдении нормативов. У владельцев квартиры с евроремонтом могут возникнуть сложности со здоровьем: возможно появление аллергической реакции, нервного расстройства, болезни почек, печени, не исключены онкологические заболевания.

        В помещении воздух должен полностью обновляться не менее трех раз в час, при отделке помещений воздухообмен должен быть десятикратным. Проблемой является отсутствие нормальной – механической приточно-вытяжной вентиляции. Естественная вентиляция, которой оснащены все многоквартирные дома, не работает в теплое время года. Кроме того, многие владельцы квартир в приступе творческого забвения, делая перепланировку, закладывают вентиляционные каналы, лишая тем самым соседей воздухообмена.

         Пластиковые окна, как и ряд других отделочных материалов: линолеум, натяжные потолки и виниловые обои, – производят из синтетического материала поливинилхлорида. В исследовании ООН говорится, что ядовитые для человека вещества будут выделяться только при высокой температуре – более 270ºС. Однако заведующий отделом токсикологической экспертизы Центра гигиены и эпидемиологии уверяет, что вредные вещества (винилхлорид, стирол, фенолы, формальдегид, этилбензол и проч.) начинают выделяться из пластика  при попадании прямых солнечных лучей после нескольких лет использования. Первое время этот материал безвреден, вот только новые окна устанавливают на долгие годы. «Хлористый винил, который может выделяться из изделия из поливинилхлоридной смолы, – это канцероген. Повышенная температура является катализатором выделения вредных химических веществ из полимерного материала. В процессе использования свойства поливинилхлорида меняются. Через три-четыре года начинается активная миграция вредных веществ. Если долго дышать выделениями поливинилхлорида, то, увы, это приведет к развитию онкологических  заболеваний. Лучше всего, чтобы были установлены простые деревянные окна, покрашенные натуральной масляной краской».

         Использовать линолеум для покрытия пола в жилых помещениях также крайне нежелательно. «Линолеум – это полимер. Все полимеры содержат растворители, которые в первое время испаряются. Вспомните, новый линолеум обладает неприятным запахом. Вероятно, что линолеум в первые сроки эксплуатации (около полугода) может представлять какую-то опасность для здоровья человека, но после того, как все летучие вещества выветрятся, он становится безопасным», – рассказывает Михаил Михеенков, доцент кафедры «Технология вяжущих материалов и строительных изделий», кандидат технических наук.

    Самый лучший вариант – деревянный паркет, покрытый натуральным лаком. Ламинат является приемлемой альтернативой паркета, у которого вредных выделений практически нет. «Ламинат – это спрессованная при высоких давлениях древесно - волокнистая основа, покрытая бумагой, имитирующей структуру древесины,  и нанесенным сверху слоем износостойкого полимера. Меламиновые смолы, из которых выполнено износостойкое покрытие, практически не выделяют вредных примесей в окружающую среду, поэтому при использовании ламината не возникает серьезных экологических опасностей», – убежден ученый.

        Эксперты не советуют использовать ворсистые напольные покрытия, особенно в квартирах, где есть маленькие дети, так как в коврах скапливается пыль и клещи, что способствует появлению аллергии.

      Последнее слово в потолочных покрытиях – натяжной потолок. Натяжной потолок, как и клеевая потолочная плитка, изготавливаются из уже описанного выше поливинилхлорида. Подвесной потолок из гипсокартона является меньшим злом. Хотя этому материалу не сравниться по экологической безопасности с окраской потолка известкой или отделкой деревом – в состав гипсокартонного листа в массу гипса в небольших количествах добавляются химические соединения для повышения прочности и используется клей для фиксации гипсовой сердцевины с наружными листами картона.

       Виниловые обои – самый практичный вариант отделки стен, но не самый экологичный. Отдать  свое предпочтение лучше простым бумажным обоям, которые можно покрасить водоэмульсионной или масляной краской. Главное, не использовать для этих целей краски на основе стирола или акриловых соединений.

     Процессы деструкции полимерных синтетических материалов протекают и при комнатной температуре, но в случае возрастания температуры, например во время пожара, происходит выброс большого количества отравляющих веществ, который может привести к гибели человека.

      В закрытом помещении основными факторами риска, формирующими повышенную токсическую нагрузку на организм, помимо внутренней отделки, являются выделения вредных веществ из основных конструкций здания. Такие органические материалы, как пенополистеролбетон, пенополиуретан, бризолит, имеют достаточно короткий срок службы.

    Строительный материал, в экологичной безопасности которого не уверены профессиональные строители, – пенополистеролбетон. Материал в процессе эксплуатации подвержен разрушению под действием света, кислорода, воды. Как уже указывалось выше, при деструкции из гранул полистерола выделяется отравляющее вещество – стирол.

     Менее токсичен бризолит. В советское время этот материал использовался для строительства нежилых помещений. Для уменьшения теплопотерь в бризолитовые блоки производители закладывают токсичные и горючие пенополистирольные плиты.

        Пенобетон более экологически безопасный материал, но у него есть своя особенность – экологичность этого материала зависит от пенообразователя. В пенобетоне ничего вредного для человека нет: песок, цемент и неорганика, единственное – пенообразователи, содержание в общей массе которых ничтожно мало – 0,1-0,2 % в смеси. Кроме того, помимо синтетических пенообразователей существуют натуральные, они безвредны.

    Керамзитобетон и кирпич являются приемлемыми материалами. Опасность представляют радионуклиды, которые могут содержаться в минеральных компонентах. Однако при разработке  глиняного месторождения проводится экспертиза, за уровнем радиации тщательно следят. Поэтому эти материалы смело можно использовать.

          Самый экологически безопасный материал для строительства – дерево. Если использовать минеральные пропитки, а не органические, то это будет абсолютно безопасный для здоровья человека материал.

        Задумываясь о строительстве или отделке жилья, следует отдавать предпочтение товарам известных производителей, обращать внимание на сертификацию продукта. Приобретая построенный объект недвижимости с чистовой отделкой, не лишним будет обратиться в лабораторию для замера содержания вредных веществ в воздухе.

       Далеко не многие задумываются об экологичной безопасности строительных и отделочных материалов. А значит, пока за эту экономию потребители расплачиваются своим здоровьем. [2]

1.3.Опасные вещества, применяемые в производстве отделочных материалов:

Толуол – канцероген, проникающий через кожу и лёгкие, сильнейший, токсичный яд, действующий на нервную систему и кроветворение.

Ксилол вызывает сложные заболевания кожи (добавка в пестициды!)

Ацетон раздражает слизистые органов дыхания и негативно воздействует на почки и печень.

Фенолформальдегид – канцероген, опасности подвергаются глаза, кожа, органы дыхания, нервная и репродуктивная система.

Фенол – канцероген, неблагоприятен для нервной системы.

Бензол – канцероген, наркотик, вызывающий эйфорию и привыкание.

Диоксины – мощные канцерогены, вызывают мутации, угнетают кроветворение и репродуктивную систему, опасны для беременных.

Фтолаты – неблагоприятно действуют на репродуктивную функцию.

Стиролы вызывают раздражение слизистых, токсичны. [3]

2. Экспериментальная часть

Ход работы:

Я взяла следующие образцы материалов:

1. Потолочная плитка

2. Материал, из которого делают натяжной потолок.

3.Пластиковая панель для отделки ванной комнаты.

4. Виниловые обои.

5. Флизелиновые обои.

6. Древесина.

  Тигельными щипцами я вношу образец в пламя спиртовки. Оцениваю скорость возгорания материала и выделяющийся при горении дым и его резкость.

Вывод: синтетические материалы загораются гораздо быстрее, чем древесина, и горят с выделением едкого, удушливого дыма от белого до чёрного цвета. Древесина загорается намного медленнее,  горит медленнее и выделяется меньшее количество дыма и не такого опасного.

                                           Заключение

     На основе изученной литературы можно сделать следующий вывод, что практически все современные строительные и отделочные материалы при эксплуатации со временем начинают выделять довольно опасные канцерогены, отрицательно влияющие на здоровье и самочувствие людей. Эксперименты показали, что материалы, которые производители  заявляют как термо- и пожаростойкими на самом деле довольно хорошо загораются от поднесённой спички или даже пламени спиртовки. Поливинилхлорид горит с трудом, но при производстве материалов на его основе используется большое количество легковоспламеняющихся веществ (например, растворители, стабилизаторы, пластификаторы, красители). Поэтому натуральная древесина, не имеющая таких добавок, от спички или пламени спиртовки загорается дольше, несмотря на более низкую температуру возгорания от открытого огня по сравнению с полимерными  материалами. Ну и никаких сомнений в том,  что при горении полимеров выделяется огромное количество канцерогенов, не оставил густой, резкий, едкий дым, выделяющийся при их горении.

      Опрос показал, что наши дома в большинстве отделаны именно такими синтетическими материалами.  Довольно большая разница в ценах на натуральные и синтетические материалы перевешивает чашу весов в сторону вторых и люди в погоне за комфортом и красотой рискуют своим здоровьем и жизнью. Беседа с пожарным подтвердила моё мнение, что натуральные материалы оставляют больше шансов выжить при пожаре, так как несколько вдохов канцерогенами, выделяющимися при горении полимеров, могут привести к обморочному состоянию. Конечно, всё выше сказанное не снимает ответственности с производителей этих материалов, они, в погоне за уменьшением себестоимости товаров и увеличением прибыли, не всегда используют здоровьесберегающие технологии при производстве материалов. Учёные работают над тем как сделать вышеперечисленные материалы экологически чистыми и безвредными и многие пути уже найдено, но иногда это лишние затраты для производителей и всё остаётся только на бумаге.

       Я надеюсь, что здравый смысл восторжествует, и мы все начнём думать о нашем здоровье и здоровье нашей планеты.

  Список источников информации

1. http://fb.ru/article/71185/iskusstvennyie-polimeryi-prochno-voshli-v-nashu-jizn

2. https://www.u-mama.ru/read/home/repair/7605.html

3. http://eko-jizn.ru/?p=7430

4.http://www.xn----9sbb.su/pr_83.html

5. https://fireform.ru/zagoraetsya-derevo/

6. http://poznayka.org/s21430t1.html

7.  http://green-dom.info/

 Приложение  

1. Канцерогены, которые выделяют строительные материалы из полимеров при эксплуатации.

http://poznayka.org/s21430t1.html [6]

2. Характеристики горения некоторых полимеров.

3.Канцерогены, выделяющиеся при горении

http://www.xn----9sbb.su/pr_83.html [4]

4. Температура, при которой начинают гореть материалы.

Температура горения древесины от 800-1000

https://fireform.ru/zagoraetsya-derevo/[5]

5. Сравнительная таблица цен на строительные материалы.

http://green-dom.info/

6. Анкетирование.

Вопросы анкеты для учащихся.

1. Из какого материала построен ваш дом?

а) Кирпич    б) Блоки    в) Дерево

2.Какой материал вы использовали  для покрытия пола?

а) Линолеум   б) Ламинат  в)  Доска  г) Другой вариант

3. Какие у вас в доме обои?

а) Бумажные   б)Виниловые   в) Флизелиновые  г) Другой вариант

4.  Какое у вас в доме потолочное покрытие?

а) Штукатурка     б) Потолочная плитка    в) Натяжные потолки   г) Другой вариант

5. Вы считаете свой дом экологически чистым?

а) Да    б) Нет в) Не знаю

6 .  Вы задумывались о разнице между натуральными и синтетическими материалами?       а) Да   б) Нет   в) Не знаю

Результаты анкетирования. В опросе участвовало 40 человек и у меня получились следующие результаты:

Вопрос №1

Вопрос №2

Вопрос №3

Вопрос №4

Вопрос №5

Вопрос №6

7.Памятка для покупателей.

Влияние вредных экологических факторов в наших домах не только нужно, но и можно снижать! Традиционным и эффективным способом снижения уровня загрязнения воздуха в наших домах остается периодическое проветривание.

• Надо чаще проветривать квартиру, чтобы улетучивались вредные газы, «пылесосить» ковры и паласы, делать влажную уборку, уменьшая количество пыли, на частицах которой задерживаются вредные вещества.
• Надо приобретать мебель, предметы быта и материалы для ремонта с учётом их экологических качеств.
• Необходимо стремиться сократить число источников загрязнения, в том числе, по возможности, максимально отказаться от асбестосодержащих материалов, древесностружечных плит.
• Не злоупотреблять лакокрасочными покрытиями; соблюдать правила эксплуатации газовых и отопительных приборов.
• Хранить предметы бытовой химии в нежилых помещениях, если это сделать невозможно, то хранить только герметично закрытыми.
• Дешевый и эстетический способ уменьшения влияния вредных факторов – завести комнатные растения. Они поглощают углекислоту и некоторые вредные вещества, выделяют кислород, оказывают бактерицидное действие, увлажняют воздух.