апр
16
Лишайник как краситель
Автор: | Опубликовано в: Исследователь, Работы | Дата: 16 апр 2012
Еще в 2005г в рамках школьного проекта «Думай глобально – действуй локально», учащимися нашей школы начато изучение лихенофлоры пришкольной территории. При составлении экологического паспорта школы и пришкольной территории мы использовали известное свойство лишайников как индикаторов чистоты атмосферного воздуха. Актуальность нашей работы в том, что мы попытались обратить внимание на лишайники как уникальную группу организмов, через изучение одного из малоизвестных качеств данных организмов как источников краски. Особенно актуально это сейчас, когда мы начали ценить экологичность и натуральность происхождения продуктов, которыми пользуемся.
Цель исследования: изучить красящие свойства лишайников, произрастающих на пришкольной территории.
Исходя из цели, сформулированы следующие задачи:
1. Изучить лихенофлору пришкольной территории и собрать лишайниковый материал разных родов;
2. Изучить литературу, посвященную изготовлению красок из лишайников;
3. Проверить красящие свойства нескольких видов лишайников в разных условиях.
При изучении литературных источников мы выяснили, что многие народы использовали лишайники для изготовления краски. Шотландские юбки – килты, и одеяла индейцев навахо, тоги римских сенаторов и накидки карельских князей – валитов окрашивали при помощи лишайников. Краска, полученная из лишайников, не только очень стойкая, но и предохраняет шерстяные ткани от моли. Лишайниковая краска дает такие цвета, как желто-коричневые и красно-пурпурные оттенки. Лишайники были одним из источников получения пурпурной краски, и эта краска была даже более привлекательна, чем знаменитый тирский пурпур, получаемый из моллюсков. Лишайниковый пурпур называют орхилом. Другие красители, получаемые из лишайников — лакмус и орхинол. Лакмус — старейший индикатор, используемый в химии. Орхинол используется для производства лекарств.
Современные исследования показали, что окраска является результатом реакции между свободными аминогруппами в шерсти и альдегидными группами лишайниковых кислот. Обычно эти группы бесцветны в лишайниках, но при кипячении дают окрашенный продукт. Таким образом, нет прямой связи между цветом лишайников и той окраской, которую они дают при кипячении с шерстью.
Методы окрашивания нитей:
1) Из лишайников изготовили водные экстраты. Экстракт каждого вида лишайника готовился в 3-х вариантах: нейтральный водный экстракт, кислый (с уксусной кислотой) и щелочной (с содой). В полученные экстракты опускалась шерстяная нить на 3 часа.
2) Из литературы мы узнали, что при крашении шерсти растительными красителями используются различные протравы – вещества, усиливающие красящий эффект растительного сырья. В качестве протрав мы использовали медный купорос, железный купорос, перманганат калия. Данным способом окрашивали шерстяные нити экстрактами эвернии, ксантории и гипогимнии.
Результаты исследования:
Лихенофлора школьного парка.
В окрестностях Гожской средней школы были выявлены лишайники, принадлежащие к 9 родам: леканора (Lecanora), ксантория (Ksantoria), пармелия (Parmelia), пармелиопсис (Parmeliopsis), эверния (Evernia), кладония (Kladonia), офалина (Omphalina), гипогимния (Hypohymnia), клавулинопсис (Klavulinopsis). Для проверки красящих свойств отобраны наиболее распространенные на территории школьного парка и удобные для сбора лишайники: ксантория, пармелия, эверния, гипогимния, офалина, кладония.
Лишайниковые экстракты с различной кислотностью как красители.
При окрашивании шерстяных нитей в экстрактах лишайников 6 родов разной кислотности, мы получили следующие результаты:
|
№
|
Лишайник
|
Окраска нити
| ||
|
в кислом растворе
|
в нейтральном водном растворе
|
в щелочном растворе
| ||
|
1
|
Офалина
|
коричневая
|
светлая желто - бурая
|
светлая желто - бурая
|
|
2
|
Пармелия
|
темно - бордовая
|
бордовая
|
красно – бордовая
|
|
3
|
Кладония
|
светлая желто - бурая
|
светлая желто - бурая
|
светло – желтая
|
|
4
|
Ксантория
|
желто - розовый
|
оранжево - бурый
|
малиновый
|
|
5
|
Эверния
|
болотный
|
желто - зеленый
|
сине – зеленый
|
|
6
|
Гипогимния
|
грязно - желтый
|
бурый
|
буро – зеленый
|
Лишайниковые экстракты с примесью протрав как красители.
Из трех видов лишайников (ксантория, эверния и гипогимния), которые окрасили нити в наиболее яркие цвета, мы приготовили экстракты с добавлением протрав. Получены следующие результаты:
|
№
|
Лишайник
|
Окраска нити в водном экстракте с добавлением протравы
| ||
|
сульфата меди (II)
CuSO4
|
сульфата железа (II)
FeSO4
|
перманганата калия
KMnO4
| ||
|
1
|
Ксантория
|
темно - бирюзовая
|
бурая
|
темно – коричневая
|
|
2
|
Эверния
|
бирюзовая
|
светло – бурая
|
темно – коричневая
|
|
3
|
Гипогимния
|
светло - бирюзовая
|
светло - желтая
|
коричневая
|
Определение устойчивости окраски.
Одним из главных качеств, влияющих на качественную окраску ткани, является не только ее цвет, но и устойчивость к выцветанию. Окрашенные нити мы проверяли в условиях яркого освещения с перепадами температур в течение месяца. Результат показал, что окраска нитей, подвергаемых данным факторам, не отличается от нитей, находящихся в теплом темном месте.
По результатам нашей работы можно сделать следующие выводы:
1. На территории пришкольного парка произрастают лишайники, относящиеся к 9 родам. Встречаются все лишайниковые формы: листоватые, кустистые и накипные.
2. Наиболее простым и эффективным является способ окраски нитей водным экстрактом лишайников в средах с различной кислотностью. Данным методом можно получить окраску от светло-желтой до насыщенной бордовой.
3. Особенно насыщенные и яркие цвета в растворах с различной кислотностью дают отвары таких лишайников, как ксантория (Ksantoria) и пармелия (Parmelia).
4. При использовании протрав в крашении нитей, получаемый цвет больше определяется цветом самого реактива, чем особенностью лишайниковых пигментов. Так, нити, окрашенные растворами разных лишайников с одной и той же протравой, отличаются лишь интенсивностью окраски.
5. Все окрашенные нити, не зависимо от способа окрашивания, отличаются мягкостью и устойчивостью окраски.
Практические предложения.
В ходе своей работы мы проверили и подтвердили одно из многих полезных для человека свойств лишайников – красящее свойство. Краска, полученная из лишайников, не только очень стойкая, насыщенная, но и предохраняет шерстяные ткани от моли придает им мягкость. Не смотря на отсутствие подтвержденных фактов, мы не исключаем, что и наши предки – белорусы использовали лишайники как источники краски. Ведь цвета, которые мы получили в результате исследования, совпадают с традиционными цветами белорусского национального костюма (множество оттенков красного, коричневый, зеленый).
Однако, не смотря на полученные результаты, мы совсем не советуем всем срочно собирать лишайники и окрашивать ткани в промышленных масштабах. Использование лишайников должно вестись планомерно, на заранее разработанной научной основе, чтобы не нанести непоправимый ущерб природе, в которой они играют свою важнейшую роль.
Авторы работы выражают искреннюю благодарность:
• учащимся 7 класса ГУО «Гожская средняя школа» за помощь в сборе лишайникового материала;
• родителям за терпение и понимание.
Автор: ученик 7 класса ГУО «Гожская средняя школа» Прончатов Дмитрий
Руководитель: учитель химии и биологии Карпенко Ольга Геннадьевна
Комментариев: 2
Огромная благодарность за проделанную работу и
за эту бесценную публикацию Ольге Геннадьевне,
Дмитрию, всем участникам! Мы занимаемся
исторической реконструкцией причерноморских
скифов (v век до н. э.). Искали информацию о
крашении лишайниками в интернете, но до сих пор
находили лишь невразумительные обрывочные
упоминания, даже без названий видов. Не
беспокойтесь, мы обещаем бережно относиться к
флоре родного Крыма
Успехов вам в учебе и в научных поисках! Татьяна,
Анатолий, г. Симферополь.
Огромная благодарность за проделанную работу и
за эту бесценную публикацию Ольге Геннадьевне,
Дмитрию, всем участникам! Мы занимаемся
исторической реконструкцией причерноморских
скифов (v век до н. э.). Искали информацию о
крашении лишайниками в интернете, но до сих пор
находили лишь невразумительные обрывочные
упоминания, даже без названий видов. Не
беспокойтесь, мы обещаем бережно относиться к
флоре родного Крыма
Успехов вам в учебе и в научных поисках! Татьяна,
Анатолий, г. Симферополь.