Nghiên cứu làm giấy quỳ từ hoa chiều tím bằng phương pháp đơn giản

BÀI DỰ THI HỘI THI SÁNG TẠO KHOA HỌC KỸ THUẬT TỈNH ĐỒNG NAI LẦN THỨ XX – 2015 I MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Trong trình dạy mơn Hố trường, có nhiều tiết học cần minh hoạ thí nghiệm tiết thực hành tính chất hố học để kiểm chứng chất Trong hoá học lớp 8, dạy “ Axit – Bazơ – Muối ” để phân biệt tính chất chúng cần đến hố chất giấy quỳ tím Nhưng q trình thí nghiệm thực hành đơi lúc khơng có đủ giấy quỳ để làm Mặt khác giấy quỳ tím sử dụng có giá thành cao phải nhập từ bên ngồi, bên cạnh làm từ hố chất gây hại cho sức khoẻ Vì lí mà tơi tự đặt cho câu hỏi “Tại không tự làm loại giấy quỳ từ loài cỏ hay hoa đó” Sau tìm đọc nhiều tài liệu liên quan sách báo internet định thử nghiệm với nhiều lồi hoa chứa sắc tố màu tím hồng gần nơi chúng tơi như: râu ngơ tím, hoa hồng, hoa dâm bụt, hoa chiều tím Chúng tơi nhận thấy điều kỳ diệu độ nhạy màu sắc hoa chiều tím với mơi trường axit bazơ tốt có tính chất tương tự giấy quỳ sử dụng cho tiết học Xuất phát từ ý tưởng chọn giải pháp “nghiên cứu làm giấy quỳ từ hoa chiều tím phương pháp đơn giản” với mong muốn thay giấy quỳ sử dụng với giá thành rẻ ln có sẵn tự nhiên Mục tiêu nghiên cứu: - Làm giấy quỳ từ lồi hoa có chức tương tự giấy quỳ tím sử dụng với giá thành rẻ hơn, không gây hại cho sức khoẻ Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài a) ý nghĩa khoa học: - Làm giấy quỳ thoả mãn điều kiện hoá xanh nhúng vào mơi trường bazơ xà phịng, dầu gội , hố đỏ nhúng vào mơi trường axit như: giấm ăn, nước chanh, axit không thay đổi nhúng vào mơi trường trung tính muối ăn b) ý nghĩa thực tiễn: - Từ lồi hoa có chất Flavin tự nhiên, gần gũi như: bắp cải tím, hoa dâm bụt, râu bắp tím, tạo giấy quỳ - Có thể sản xuất giấy quỳ giá thành rẻ, khơng gây hại sức khoẻ, từ hữu ích tiết dạy hố học, cơng nghệ cần chứng minh chất, chứng minh nguồn nước nuôi thuỷ sản Giới hạn phạm vi nghiên cứu: a) Giới hạn: - Chỉ nghiên cứu với hoa chiều tím b) Phạm vi nghiên cứu: - Sử dụng dụng cụ hoá chất đơn giản: nước cất, bình đong, giấy lọc - Vườn hoa chiều tím nhà Trinh, Bảo Vinh – Long Khánh Hình Ảnh chụp vườn hoa chiều tím - Thực nghiệm phịng Hố trường THCS Bảo Quang II CƠ SỞ LÝ LUẬN Quỳ tím (giấy quỳ) giấy có tẩm dung dịch etanol nước với chất màu tách từ rễ địa y (ngành thực vật cộng sinh tảo nấm) Roccella Dendrographa; có màu gốc ban đầu màu tím, sử dụng ngành hóa học để thử, kiểm nghiệm độ pH Cụ thể, khái niệm pH khái niệm để phương pháp định lượng nhằm xác định tính axit bazơ dung dịch Quỳ tím giúp nhận biết dung dịch xét có tính axit hay bazơ, xác định độ mạnh, yếu axit hay bazơ thông qua mức độ màu sắc quỳ Khi nhúng mảnh giấy quỳ vào dung dịch, màu giấy quỳ giữ nguyên màu tím dung dịch trung tính, ngả sang màu xanh dung dịch mang tính kiềm, chuyển sang màu đỏ dung dịch mang tính axit Giấy quỳ ẩm (thấm nước cất) cịn giúp nhận biết tính axit hay bazơ chất khí H2S, SO2, CO2 Như biết hố chất làm thay đổi màu sắc mơi trường axít hay bazơ giống giấy quỳ chất sắc tố Flavin loại sắc tố dễ tan nước đặc biệt dễ phản ứng với môi trường axit hay bazơ kết xác giống hệt quỳ tím có nhiều lồi hoa, hay quả.(2) Bên cạnh hoa dâm bụt, bắp cải tím hoa chiều tím, lồi hoa chứa sắc tố Flavin cao, từ mà chúng tơi khẳng định khả làm giấy quỳ từ loài hoa khả thi vô hợp lý III DỤNG CỤ VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Dụng cụ hoá chất: - Dụng cụ: chậu thuỷ tinh, cốc thuỷ tinh 250ml, đũa khuấy thuỷ tinh, máy xay sinh tố, phễu lọc, cân điện tử, ống hút - Hoá chất: nước cất, giấy lọc khổ nhỏ lớn, hoa chiều tím Hình Dụng cụ hoá chất nghiên cứu - Dự toán thời gian kinh phí thực hiện:  Thời gian thực đề tài: từ 28 tháng năm 2015 đến 26 tháng năm 2015  Kinh phí thực hiện: + Giấy lọc khổ lớn A0 (2 tờ) + Nước cất lit: x 10.000 = 20.000 đ lit x 20.000 = 40.000 đ Phƣơng pháp nghiên cứu: Nghiên cứu phương pháp thủ công, đơn giản, như: rửa, xay, lọc, tách chất sấy làm khô IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Xử lý mẫu Hoa chiều tím sau hái (hình 3), rửa nước sau để khơ (hình 4) Dùng cân điện tử cân 100 gam hoa chiều tím (cho lần làm), sau nghiên cứu Hình Thu thập mẫu hoa chiều tím Hình Rửa mẫu hoa chiều tím Nghiên cứu ảnh hƣởng môi trƣờng đến tổng hợp dung dịch hoa chiều tím Sau cắt nhỏ, xay nhiễn 100(gam) hoa chiều tím, tiếp bỏ vào ngâm với 100ml nước cất 1000C (theo tài liệu (3)) để tổng hợp dung dịch khuấy khoảng 10 phút, lọc dung dịch giấy lọc Sau chúng tơi ngâm giấy lọc vào dung dịch trên, làm khô nhiệt độ phịng, thu kết (Hình 5) Hình Kết mẫu giấy quỳ làm khơ dung dịch có nước cất 1000C Hình Kết mẫu giấy quỳ (nước cất 1000C) thử dung dịch axit Hình Kết mẫu quỳ tím( nước cất 1000C) nhúng dung dịch bazơ Từ kết (hình 5), chúng tơi nhận thấy sắc tố tím Flavin hoa chiều tím khơng cịn nữa, dung dịch chuyển sang màu vàng, dẫn đến sản phẩm mẫu giấy lọc ngâm dung dịch mang thử kết hình (6,7) dung dịch axit bazơ không thành công Tiếp tục xay nhiễn 100 gam hoa với 100ml nước cất nhiệt độ phòng, khuấy khoảng 10 phút, lọc dung dịch giấy lọc Sau ngâm giấy lọc vào dung dịch trên, làm khơ nhiệt độ phịng, tượng kết (hình8) Hình Kết làm khơ mẫu giấy quỳ( nước cất) nhiệt độ phịng Với dd bazơ với dd axit Hình Kết mẫu giấy quỳ với dung dịch nước cất nhiệt độ phòng nhúng dd bazơ dd axit Từ kết (hình 8), chúng tơi nhận thấy sắc tố tím Flavin hoa chiều tím nhạt dần, dẫn đến kết (hình 9) giấy lọc ngâm dung dịch axit bazơ không tốt rõ Từ kết thu trên, nhận thấy sắc tố Flavin hoa chiều tím màu nhanh mơi trường nước cất nhiệt độ phòng 100 0C việc tổng hợp mẫu giấy quỳ khơng thành công kết chưa tốt rõ điều kiện Nghiên cứu ảnh hƣởng thời gian đến tổng hợp dung dịch hoa chiều tím Sau tìm mơi trường thích hợp (chỉ xay nhiễn khơng có nước cất) để tổng hợp dung dịch hoa chiều tím, chúng tơi cắt, xay nhiễn 100(gam) hoa chiều tím sau cho hỗn hợp thẩm thấu qua bề mặt giấy lọc để thu mẫu sản phẩm, khảo sát thời gian ngâm giấy lọc 10 phút, 15 phút 30 phút Làm khô mẫu giấy điều kiện khơng có ánh nắng trực tiếp, thống mát phịng thí nghiệm Kết thu (hình 10) Hình 10 Làm khơ mẫu giấy quỳ 30 phút, 15 phút 10 phút Từ kết (hình 10), chúng tơi nhận thấy mẫu giấy ngâm dung dịch 30 phút cho kết tốt màu sắc Flavin thẩm thấu bề mặt giấy lọc Từ kết này, chúng tơi tổng hợp ngâm mẫu với giấy lọc khổ lớn cắt từ giấy lọc A0 (hình 11) Hình 11 Làm khô với mẫu giấy quỳ khổ lớn Đánh giá mẫu giấy quỳ sau tổng hợp Mẫu giấy quỳ sau tổng hợp điều kiện thích hợp, thử so sánh với mẫu quỳ tím sử dụng Khi nhúng axit HCl kết thu (hình 12) (a) (b) 10 Hình 12 Kết so sánh giấy quỳ (a) mẫu giấy quỳ tổng hợp (b) nhúng dung dịch axit Từ kết (hình 12), chúng tơi nhận thấy mẫu giấy quỳ tổng hợp đạt kết tốt rõ mẫu giấy quỳ sử dụng nhúng axit cho tượng màu đỏ Khi nhúng dung dịch bazơ kết thu (hình 13) (a) (b) Hình 13 Kết so sánh mẫu giấy quỳ tổng hợp (a) giấy quỳ (b) nhúng dung dịch bazơ Từ kết (hình 12), nhận thấy mẫu giấy quỳ tổng hợp cho kết chưa tốt như: màu xanh ngả vàng không mẫu giấy quỳ sử dụng nhúng dung dịch bazơ cho màu xanh Khi nhúng dung dịch muối NaCl kết thu (hình 13) 11 Hình 14 Kết thử mẫu giấy quỳ dung dịch muối NaCl Hình 15 Kết giấy quỳ tím nhúng dd muối NaCl 12 Từ kết (hình 14,15), chúng tơi nhận thấy mẫu giấy quỳ tổng hợp đạt kết tốt rõ mẫu giấy quỳ sử dụng nhúng dung dịch muối không thay đổi màu sắc Đánh giá, giá thành mẫu giấy quỳ sau tổng hợp hoa chiều tím Sau tổng hợp mẫu giấy quỳ vào sử dụng, hỏi cô phụ trách thiết bị trường, giá thành giấy quỳ sử dụng làm thí nghiệm cho trường hộp (khoảng 10.000 đ) sử dụng lần cho lớp học (9/1; 9/2; 9/3; 9/4) tuần có tiết học hố trường Mẫu giấy quỳ tổng hợp từ hoa chiều tím, giá thành mẫu giấy quỳ tổng hợp sử dụng làm thí nghiệm cho trường khoảng ¼ tờ A0,( giá thành 4.500 đ) sử dụng lần cho lớp học (9/1; 9/2; 9/3; 9/4) tuần có tiết học hố trường Từ đánh giá cho việc làm giấy quỳ từ hoa chiều tím vơ có ích, tiết kiệm ½ giá thành mang lại cho nhà trường, bên cạnh mẫu giấy quỳ tổng hợp từ lồi hoa ln có sẵn nhiều sống 13 V KẾT LUẬN - Từ kết nghiên cứu đề tài, chúng tơi rút số kết luận sau: Chúng - Đã tổng hợp làm thành công mẫu giấy quỳ từ hoa chiều tím với giá thành rẻ nửa so với mẫu giấy quỳ sử dụn với điều kiện  Chỉ cần xay nhiễn hoa chiều tím sau cắt nhỏ rửa ngâm hỗn hợp mẫu giấy lọc khoảng thời gian 30 phút - Kết tốt với dung dịch axit dung dịch muối, dung dịch bazơ màu xanh ngả vàng VI KIẾN NGHỊ - Nếu có thời gian nghiên cứu chúng tơi  Khắc phục tượng màu xanh nhạt dần nhúng mẫu giấy quỳ tổng hợp dung dịch bazơ  Tạo dung dịch quỳ dạng gel nhỏ vào dd axit bazơ cho màu giống giấy quỳ, bên cạnh bảo quản sử dụng dễ dàng 14 VII TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Văn Bé (2013), ĐDDH tự chế “Giấy quỳ tím”, Trường THCS Vĩnh Bình, Vĩnh Hưng Phạm Văn Hiếu ( 2010-2011), SKKN tự làm “Giấy quỳ tím”, Trường THCS Dray Bhăng, Đắc Lắc Nguyễn Ngọc Tuyết Vy, Trần Trung Kiên, Nguyễn Hoàng Anh Minh (2013) “ Giấy pH làm từ dung dịch nước bắp cải tím”, lớp 11B5 trường THPT Nguyễn Thượng Hiền (TPHCM) 15