Chế tạo bộ dụng cụ chưng cất tinh dầu

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO THCS TẠO HÀ TĨNH TRƯỜNG ======== TRƯỜNG THPT CHUYÊN HÀ TĨNH ======== CUỘC THI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC, KỸ THUẬT (ĐỐI TƯỢNG HỌC SINH THCS) CUỘC THI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC, KỸ THUẬT (ĐỐI TƯỢNG HỌC SINH BẬC THPT) TOÀN VĂN DỰ ÁN: CHẾ TẠO BỘ DỤNG CỤ CHƯNG CẤT TINH DẦU ĐƠN GIẢN TỪ CÁC VẬT LIỆU DỄ KIẾM VÀ ỨNG DỤNG LĨNH VỰC: DỤNG CỤ GIA ĐÌNH Người thực hiện: Người hướng dẫn: Phần Mục lục Trang Phần 1: MỞ ĐẦU I Lý hình thành dự án II Cơ sở khoa học, mục đích nghiên cứu đối tượng phục vụ dự án Cơ sở khoa học Cơ sở lựa chọn phương pháp nghiên cứu Mục đích dự án đối tượng phục vụ dự án III Phương pháp trình nghiên cứu Phương pháp thu thập, nghiên cứu tài liệu Qúa trình nghiên cứu IV Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn Ý nghĩa khoa học tính sáng tạo Ý nghĩa thực tiễn Tính khả thi sản phẩm Phần 2: CÁCH LẮP RÁP VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA SẢN PHẨM I I Cách lắp ráp, lắp đặt sản phẩm Các nguyên vật liệu sản phẩm Cách lắp ráp sản phẩm Nguyên tắc hoạt động PHẦN III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU II HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ KIẾN NGHỊ 9 10 10 10 11 Hướng phát triển 11 Kết luận kiến nghị 12 Ứng dụng - hiệu kinh tế sản phẩm PHẦN I: MỞ ĐẦU I LÍ DO HÌNH THÀNH DỰ ÁN Tinh dầu ví nhựa sống, tinh hoa cây, mang đầy đủ phẩm chất quý thiên nhiên ban tặng cho loại mùi hương, vị, màu sắc, tính chất hóa học, lý học, Từ lâu người biết sử dụng tinh dầu để phục vụ đời sống dùng chế biến ăn, dùng để đuổi trùng, chữa bệnh, làm đẹp….Tinh dầu sử dụng hầu hết lĩnh vực như: thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm, y tế…mang lại hiệu cao, nâng cao chất lượng sống cho sản xuất Nhưnghiện rât nhiều loại tinh dầu bán thị trường với nhiều loại giá khác nhau, đa phần tinh dầu nguyên chất, lợi nhuận người bán pha tạp chất khác để giảm giá thành lại gây hại cho sức khỏe người sử dụng lâu dài Theo chia sẻ số người bán tinh dầu tinh dầu thị trường có 30% tinh dầu thật 70% hợp chất, hương liệu khác Vùng đất Kỳ Phương địa phương chúng em sinh sống chủ yếu đất đồi núi, khí hậu khắc nghiệt không thuận lợi phát triển nông nghiệp, mảnh đất lại thuận lợi trồng sả Tràm, loại có giá trị tinh dầu cao, giá thành đắt Hiện với phát triển khoa học kĩ thuật, người biết cách thu nhận nhiều loại tinh dầu phục vụ cho lĩnh vực đời sống Tuy nhiên, phương pháp chiết tách tinh dầu thường đòi hỏi dụng cụ chuyên dụng, hóa chất đắt tiền, cách lắp đặt phức tạp dẫn đến giá tinh dầu thị trường mức cao Với mong muốn người thân người sử dụng tinh dầu nguyên chất an toàn cho sức khỏe người nên chúng em chọn đề tài: Chế tạo dụng cụ chưng cất tinh dầu đơn giản từ vật liệu dễ kiếm ứng dụng II CƠ SỞ KHOA HỌC, MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨUVÀ ĐỐI TƯỢNG PHỤC VỤ CỦA DỰ ÁN Cơ sở khoa học: - Tinh dầu loại chất lỏng chứa hợp chất thơm dễ bay chiết xuất cách chưng cất nước ép lạnh, từ cây; thân cây; hoa; vỏ cây; rễ cây; phận khác thực vật Phương pháp khác để tách chiết tinh dầu tách chiết dung mơi - Tinh dầu ví nhựa sống cây, mang sức sống, lượng tinh khiết dược thảo từ thiên nhiên mạnh 50 -100 lần loại dược thảo sấy khô (thảo mộc) Hầu hết loại tinh dầu trong, ngoại trừ vài loại tinh dầu dầu hoắc hương, dầu cam, sả chanh có màu vàng hổ phách - Tinh dầu sử dụng sản xuất nước hoa, mỹ phẩm, sữa tắm, xà phòng, tạo hương vị cho đồ uống thực phẩm, hay thêm mùi vào hương/trầm sản phẩm tẩy rửa vệ sinh gia dụng khác - Tinh dầu theo dòng lịch sử sử dụng lĩnh vực y học Các ứng dụng y học bao gồm từ làm đẹp da điều trị ung thư thường thuần túy dựa theo miêu tả lịch sử việc sử dụng tinh dầu cho mục đích Các tuyên bố hiệu điều trị y học tinh dầu, cụ thể hiệu chữa trị ung thư, phải tuân theo quy định điều chỉnh nhiều quốc gia - Với lịch sử phát triển hàng ngàn năm, tinh dầu mệnh danh báu vật thiên nhiên, tủ thuốc tự nhiên phát triển thành phương pháp trị liệu, chăm sóc sức khỏe, làm đẹp toàn giới Giữa kỉ 19, tinh dầu tập trung nghiên cứu trở thành phương pháp trị liệu tổng thể phổ cập nhiều nước như: Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản, Anh, Pháp… - Tinh dầu giúp loại bỏ tế bàochết da, giữ làm cho da mượt mà, mềm mại kích hoạt làm tiêu mỡ thừa da, giúp da săn ngăn ngừa mụn trứng cá - Tinh dầu giúp trị cảm cúm, nhức đầu, bệnh khớp, trị liệu vấn đề gan, thận, ngủ, giải độc cho thể, thư giãn, giảm strees… - Tinh dầu tạo mùi thơm nhẹ nhàng, hồn tồn tinh khiết cho khơng gian - Tinh dầu dùng sản xuất thuốc - Ngoài tinh dầu nhiều người sử dụng thay loại mỹ phẩm thơng thường, tính an tồn sử dụng gần khơng có tác dụng phụ Bên cạnh tác dụng chăm sóc sắc đẹp cơng dụng chăm sóc sức khỏe, làm khơng khí nhiều chuyên gia khuyên dùng Cơ sở lựa chọn phương pháp nghiên cứu: - Có nhiều phương pháp thu nhận tinh dầu như: phương pháp tẩm trích, hấp thụ… phương pháp chưng cất lơi nước ưu áp dụng nhiều - Vì phương pháp tương đối nhanh phù hợp với điều kiện thực tiễn phòng thí nghiệm, sở kinh doanh quy mơ nhỏ, hay hộ gia đình muốn sử dụng tinh dầu - Tinh dầu chưng cất phương pháp lôi nước tạp chất Vì loại dùng sản xuất tinh dầu không phun thuốc phân bón, chưng cất chất tan thường nằm nước, tinh dầu tan lên nên khơng lo tạp chất Mục đích dự án Dự án hình thành nhằm mục đích sau: - Giúp học sinh thêm yêu thiên nhiên, gần gũi với thiên nhiên, ứng dụng kiến thức học vào giải vấn đề thực tiễn đời sống - Nâng cao ý thức bảo vệ sức khỏe cho thân, cho người thân cho cộng đồng - Tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có vườn nhà, nâng cao ý thức bảo vệ môi trường tạo sản phẩm tinh dầu nguyên chất an toàn cho sức khỏe người - Tạo hướng giúp tăng thu nhập gia đình, kinh tế địa phương Đối tượng phục vụ dự án Sản phẩm chúng em phục vụ cho đối tượng khách hàng khác tùy vào mục đích sử dụng:Sản phẩm áp dụng hộ gia đình có nhu cầu sử dụng tinh dầu nhiều, hay sở sản xuất tinh dầu quy mô nhỏ III PHƯƠNG PHÁP VÀ QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU Phương pháp thu thập, nghiên cứu tài liệu - Nghiên cứu quy trình chưng cất tinh dầu phương pháp lôi cuối nước trang web tin cậy, tài liệu tham khảo… - Nghiên cứu cách lắp đặt chưng cất tinh dầu áp dụng quy mô lớn, nhỏ trang web tin cậy, tài liệu tham khảo… Qúa trình nghiên cứu Giai đoạn 1: Hình thành ý tưởng: Kỳ Anh vùng đất đồi núi, đất đai cằn cỗi không thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp, vùng đất lại hợp với Sả, tràm Đây hai loại có giá trị tinh dầu cao, tốt cho sức khỏe.Từ nhu cầu thực tế sử dụng tinh dầu hộ gia đình, đồng thời từ kiến thức qua học hóa học chúng em nảy sinh ý tưởng Chế tạo dụng cụ chưng cất tinh dầu đơn giản từ vật liệu dễ kiếm Giai đoạn 2: Tìm tịi, thu thập thiết bị, tham khảo thầy, cô giáo trang web tin cậy, tài liệu tham khảo Giai đoạn chúng em tranh thủ thời gian rảnh lớp để phục vụ cơng tác nghiên cứu, hình thành ý tưởng Trong q trình hồn thành dự án chúng em có giúp đỡ Cơ Nguyễn Thanh Loan - Trực tiếp hướng dẫn, hoàn thiện hồ sơ, đồng thời qua tham khảo ý kiến thầy, cô trường dự án chúng em đánh giá cao mặt ý tưởng sáng tạo đặc biệt có ý nghĩa thiết thực cao sống Bên cạnh để hồn thành dự án chúng em tư vấn thợ hàn giúp đỡ số thiết bị liên quan đến chưng cất để dự án hoàn thành thời hạn Tìm thiết bị để phục vụ cho dự án việcsử dụng vật liệu dễ kiếm như: Nồi áp suất cũ, ống inox, kẹp ống inox, ống nước, máy bơm mini…sử dụng phương pháp hàn để gắn số chi tiết nhỏ nhằm liên kết phận dụng cụ lại với Giai đoạn 3: Tiến hành lắp ráp dụng cụ chưng cất tinh dầu Sau có đầy đủ thiết bị, kiến thức sản phẩm chúng em tiến hành xây dựng mơ hình sản phẩm, thử nghiệm có kết tốt IV Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIẾN Ý nghĩa khoa học tính sáng tạo - Tận dụng thiết bị, đồ dùng loại sống, có sẵn gia đình (nồi áp suất cũ, ống nước, máy bơm mini ) để tạo sản phẩm có ý nghĩa cao sống - Đã liên kết ứng dụng thiết bị với để hình thành nên sản phẩm phù hợp với nhu cầu thực tiễn - Tận dụng nguồn nguyên liệu có sẵn địa phương, gia đình để tạo sản phẩm phục vụ sức khỏe, làm đẹp, làm không khí,… - Sản phẩm hình thành q trình từ nhận thức nhu cầu thực tế đến tìm hiểu hình thành ý tưởng, tìm kiếm thiết bị cuối làm sản phẩm mẫu thử nghiệm có kết Để có kết cuối trình suy nghĩ, kết hợp kiến thức lý thuyết với thực tiễn chúng em Ý nghĩa thực tiễn: - Tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có vườn nhà, tạo sản phẩm tinh dầu nguyên chất phục vụ cho nhu cầu gia đình, hay hộ kinh doanh nhỏ - Nâng cao ý thức bảo vệ sức khỏe cho thân, cho người thân cho cộng đồng - Có ý thức bảo vệ mơi trường, phát triển kinh tế gia đình địa phương V TÍNH KHẢ THI CỦA SẢN PHẨM Với vật liệu dễ tìm việc thực đề tài nghiên cứu thuận lợi đồng thời tận dụng vật liệu có sẵn gia đình *Các tính sản phẩm: - Cải thiện tính động sản phẩm - Tận dụng vật liệu có sẵn gia đình - Hiệu suất thu tinh dầu tăng cao - Vật liệu bền, sử dụng nhiều lần, phù hợp với nhiều loại bếp - Sản phẩm tận dụng làm số chức khác xông hương liệu, làm thuốc, chưng cất nước hoa, * Hướng phát triển tương lai - Thu gọn sản phẩm - Thêm dụng cụ tự chiết tinh dầu thơ - Sản phẩm sử dụng trực tiếp điện - Thu hồi nước chưng để ứng dụng chế biến sản phẩm thân thiện với môi trường PHẦN II: CÁCH LẮP RÁP VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA SẢN PHẨM I CÁCH LẮP RÁP, LẮP ĐẶT SẢN PHẨM Các nguyên vật liệu sản phẩm: Sử dụng vật liệu dễ kiếm như: Nồi áp suất cũ, ống inox, kẹp ống inox, ống nước, máy bơm mini…sử dụng phương pháp hàn để gắn số chi tiết nhỏ nhằm liên kết phận dụng cụ lại với Hình Nồi áp suất cũ hàn ống nối Hình 2.Ống nối Hình Kẹp nối Hình Ống sinh hàn làm từ inox Hình Ống nhựa dẫn nước Hình Máy bơm mi ni Cách lắp ráp sản phẩm - Đầu tiên dùng kẹp nối nối ống sinh hàn nồi chưng cất lại - Đặt nồi lên bếp - Sử dụng chai hứng bên đầu ống sinh hàn - Lắp ống nhựa vào đầu nước vào đầu nước - Lắp máy bơm vào đầu nước vào, bỏ máy bơm vào chậu nước lạnh Nguyên tắc hoạt động Để chưng cất tinh dầu phương pháp lôi nước, người ta sử dụng loại cỏ, vỏ…có chứa tinh dầu xay cắt nhỏ cho thêm nước Hỗn hợp đun nóng nồi giữ cố định nhiệt độ sôi nước(1000C) Hơi nước bốc theo tinh dầu vào ống sinh hàn (bộ ngưng tụ) ngưng tụ lại Hỗn hợp dầu – nước (dầu không hịa tan nước) sau tách cách chiết tách Ứngdụng - hiệu kinh tế sản phẩm Nếu muốn mua chưng cất tinh dầu thị trường đắt, chưng cất tinh dầu 1000ml giá triệu, hay có dung tích to khoảng lít nước ngồi sản xuất có giá 44 triệu, việt nam sản xuất có giá rẻ gần triệu Giá tiền đắt nên hộ gia đình dám đầu tư Theo tìm hiểu chúng em giá bán tinh dầu thị trường dao động từ 100.000 dến 150.000/10ml tùy vào loại tinh dầu, vấn đề đặt tinh dầu thị trường có phải tinh dầu ngun chất, khơng bị pha lỗng hay làm giả Một số tính tốn KINH TẾ: - Chi phí lắp đặt thiết bị vào khoảng triệu cho chưng cất, thời gian sử dụng lâu dài - Đối với gia đình: Một gia đình bình thường có nhỏ sử dụng trung bình mổi tháng khoảng 30ml tinh dầu sả cho việc tắm, nâng cao sức khỏe cho trẻ em xông tinh dầu đuổi muỗi vào mùa đông lượng tinh dầu dùng nhiều, số tiền bỏ lớn Nếu sử dụng chưng cất tinh dầu tự chế tiết kiệm tiền bạc, quan trọng tận dụng nguồn nguyên liệu có sẵn vườn nhà sử dụng tinh dầu thiên nhiên, an toàn cho sức khỏe tiết kiệm khoản tiền Nếu tính trung bình gia đình sử dụng nhiều tinh dầu (đặc biệt gia đình có nhỏ người cần dùng tinh dầu để chữa bệnh) số tiền bỏ phải từ đến triệu năm - Sản phẩm áp dụng hộ gia đình có nhu cầu sử dụng tinh dầu nhiều, hay sở sản xuất tinh dầu quy mô nhỏ - Đối với sản phẩm người dùng không cần phải bỏ số tiền đầu tư lớn mà tự làm cách đơn giản nhà, tận dụng số vật liệu có sẵn gia đình Khơng chiết suất tinh dầu sả tràm mà chưng cất chiết xuất nhiều loại tinh dầu khác cam, bưởi chanh…phù hợp với mục đích sử dụng cá nhân, gia đình Hay hộ sản xuất nhỏ - Người dùng tự thu phóng sản phẩm theo ý thích, tháo lắp tận dụng cho mục đích khác - Đây sản phẩm có tính ứng dụng thực tế cao PHẦN III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU I HỆ THỐNG HOÀN CHỈNH Hình Hệ thống chưng cất tinh dầu lắp đặt hoàn chỉnh Tinh dầu sả: Cây sả đem rửa sạch, cắt bớt phần lá, để nước sau chắt nhỏ từ 1,5 đến 2cm cho vào nồi đổ nước vào.Sau thực q trình chưng cất lơi nước để thu tinh dầu nước chưng Sau thu hỗn hợp tinh dầu nước chưng, dùng xilanh hút phần tinh dầu phía sau bỏ vào chai đựng, ta thu tinh dầu thô, phần tinh dầu thô để vào ngăn đá tủ lạnh Một thời gian sau, phần nước cịn sót lại tinh dầu đông lại phần tinh dầu không đông, ta tiến hành sang tinh dầu sang chai khác Phần phần tinh dầu tinh khiết Hoặc ta loại bỏ ta cho tinh dầu qua Na2SO4 khan Hình Làm sả Hình Cắt nhỏ sả Hình 10 Lắp hệ thống chưng cất Hình 13 Hỗn hợp tinh dầu – nước Hình 13 Tách hỗn hợp nước tinh dầu Hình 14 Tinh dầu sả thu Kết ứng dụng sản phẩm: - kg sả thu 12ml đến 15ml - 1kg vỏ cam thu ~ 12ml tinh dầu cam - 1kg vỏ bưởi thu ~ 16ml tinh dầu bưởi * KẾT LUẬN: Chúng em hoàn thành dự án thời gian tương đối ngắn với quan tâm tạo điều kiện Ban giám hiệu nhà trường, giúp đỡ tận tình giáo viên hướng dẫn, thầy giáo, gia đình , bạn bè Đây lần đầu tiên chúng em tập nghiên cứu khoa học kĩ thuật khơng tránh khỏi thiếu sót, mong muốn nhận góp ý xây dựng từ Ban Giám khảo, quý thầy cô giáo, bậc phụ huynh anh, chị, bạn bè để chúng em có kinh nghiệm quý báu, động lực để tiếp tục nghiên cứu dự án sau Chúng em xin trân trọng cám ơn ! II HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ KIẾN NGHỊ Hướng phát triển: Khắc phục tồn dụng cụ chưng cất để trở nên hoàn hảo hơn, cải tiến để ngồi chiết tách tinh dầu, sản phẩm cịn sử dụng dụng cụ cất nước sạch, xông hương liệu cho nhà cửa, làm thuốc… Kết luận kiến nghị Trong trình lịch sử phát triển hàng ngàn năm, tinh dầu mệnh danh báu vật thiên nhiên, tủ thuốc tự nhiên phát triển thành phương pháp trị liệu, chăm sóc sức khỏe, làm đẹp toàn giới.Với kiến thức học, tìm hiểu số lĩnh vực liên quan hướng dẫn tận tình thầy giáo, em hồn thành đề tài “Chế tạo dụng cụ chưng cất tinh dầu đơn giản từ vật liêu dễ kiếm ứng dụng” Đề tài nghiên cứu trình bày chế tạo chưng cất tinh dầu đơn giản sử dụng vật liệu có sẵn dễ tìm với giá thành tương đối rẻ, chất liệu bền, dễ dàng tháo lắp sử dụng Chúng em hoàn thành dự án thời gian tương đối ngắn với quan tâm tạo điều kiện Ban giám hiệu nhà trường, giúp đỡ tận tình giáo viên hướng dẫn, thầy giáo, gia đình , bạn bè Đây lần đầu tiên chúng em tập nghiên cứu khoa học kĩ thuật khơng tránh khỏi thiếu sót, mong muốn nhận góp ý xây dựng từ Ban Giám khảo, quý thầy cô giáo, bậc phụ huynh anh, chị, bạn bè để chúng em có kinh nghiệm quý báu, động lực để tiếp tục nghiên cứu dự án sau Chúng em xin trân trọng cám ơn MỘT SỐ HÌNH HẢNH VỀ HOẠT ĐỘNG NGHIÊN CỨU SÁNG TẠO KHOA HỌC KỸ THUẬT Hình 15 Lắp hệ thống chưng cất Hình 16 Tách hỗn hợp nước tinh dầu Kỳ Anh, ngày 18 tháng 11 năm 2018 GV HƯỚNG DẪN ĐẠI DIỆN NHĨM HỌC SINH (Nhóm trưởng) MỤC LỤC NỘI DUNG PHẦN I: MỞ ĐẦU I LÍ DO HÌNH THÀNH DỰ ÁN II CƠ SỞ KHOA HỌC, MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨUVÀ ĐỐI TƯỢNG PHỤC VỤ CỦA DỰ ÁN Cơ sở khoa học: Cơ sở lựa chọn phương pháp nghiên cứu: Mục đích dự án Đối tượng phục vụ dự án III PHƯƠNG PHÁP VÀ QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU Phương pháp thu thập, nghiên cứu tài liệu Qúa trình nghiên cứu IV Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIẾN Ý nghĩa khoa học tính sáng tạo Ý nghĩa thực tiễn: V TÍNH KHẢ THI CỦA SẢN PHẨM *Các tính sản phẩm * Hướng phát triển tương lai PHẦN II: CÁCH LẮP RÁP VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA SẢN PHẨM I CÁCH LẮP RÁP, LẮP ĐẶT SẢN PHẨM Các nguyên vật liệu sản phẩm: Cách lắp ráp sản phẩm Nguyên tắc hoạt động Ứng dụng - hiệu kinh tế sản phẩm PHẦN III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU I HỆ THỐNG HOÀN CHỈNH II HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ KIẾN NGHỊ Hướng phát triển: Kết luận kiến nghị