Từ những nguyên, vật liệu rẻ tiền, dễ kiếm, rất gần gũi với cuộc sống hàng ngày, GV và HS có thể tự chế tạo cho mình một số dụng cụ thí nghiệm hóa học chỉ với những thao tác rất đơn giản. Việc này vừa giúp HS tìm tòi, sáng tạo, vừa rèn luyện ý thức bảo vệ môi trường, biết tận dụng, tái sử dụng những vật liệu và thậm chí là phế liệu quanh cuộc sống hàng ngày.
Dụng cụ cần thiết để thực hiện quá trình này rất đơn giản, bao gồm: 1. Thước kẻ. 2. Bút (bút chì và bút lông).
3. Kéo. 4. Dao rọc giấy.
Hình 2.2. Dụng cụ cần dùng cho việc chế tạo
Sau đây, chúng tôi xin giới thiệu và hướng dẫn cách chế tạo một số dụng cụ thí nghiệm hóa học đơn giản:
Làm giá để ống nghiệm
(a) (b) (c)
Hình 2.3. Giá để ống nghiệm
Vật liệu: Móc quần áo bằng nhôm (bẻ thành đoạn dây nhôm dài khoảng 1 m), hộp giấy hình chữ nhật hoặc miếng tôn, vỏ lon sữa đặc,…
(a) (b) (c)
Hình 2.4. Vật liệu làm giá để ống nghiệm: a) Móc quần áo, b) Vỏ lon sữa đặc, c) Hộp bánh AFC
Tiến hành
−Dùng bút lông đánh dấu đoạn dây nhôm theo các kích thước (cm) như hình 2.5.a.
−Tìm một vật có đường kính tương đương với loại ống nghiệm cần dùng (chai keo) (hình 2.5.b), rồi đặt chai keo tại các vị trí có kích thước bằng chu vi ống nghiệm (4 vị trí), quấn xoắn thành các vòng tròn (hình 2.5.c).
−Bẻ 2 đoạn 15 cm tại các vị trí đã đánh dấu tạo thành hình chữ nhât, xoắn lại (hình 2.5.d), tiếp tục bẻ đoạn dây còn lại tại các vị trí đã đánh dấu, xoắn lại thành hình chữ nhật (vuông góc với hình chữ nhật trước) (hình 2.5.e).
−Bẻ gập 2 bên xuống (hình 2.5.f), ta được giá ống nghiệm hoàn chỉnh (hình 2.5.g).
(a)
(b) (c) (d)
(e) (f) (g)
Hình 2.5. Các bước làm giá để ống nghiệm (hình 2.3.a)
Lưu ý: Ta có thể làm giá để được 3, 4, 5,… ống nghiệm, chỉ cần tăng thêm các đoạn: chu vi ống nghiệm – 4 – chu vi ống nghiệm – 4 …. trên sợi dây nhôm.
*Làm giá để ống nghiệm (hình 2.3.b)
−Lấy vỏ lon sữa đặc, cắt bỏ 2 đáy, chỉ lấy phần thân, kéo thẳng ra ta được một mảnh kim loại hình chữ nhật. Dùng thước kẻ, bút, chia làm 3 phần bằng nhau theo chiều dài. Trên
phần đầu tiên, xác định các vị trí sẽ đặt ống nghiệm, rồi đặt miệng ống nghiệm lên các vị trí đó, vẽ xung quanh miệng ống nghiệm. Trên phần thứ 2, vẽ đối xứng với phần đầu tiên, ta được hình 2.6. (Chú ý: tùy theo kích thước của miếng kim loại dùng làm giá ống nghiệm và tùy theo kích thước ống nghiệm mà ta làm được chiếc giá có thể để nhiều hay ít ống nghiệm).
Hình 2.6. Làm giá để ống nghiệm (hình 2.3.b)
−Cắt bỏ các vòng tròn, xếp 3 phần thành hình chữ Z sẽ được chiếc giá để ống nghiệm như hình 2.5.b.
*Làm giá để ống nghiệm (hình 2.3.c)
−Vẽ các đường kẻ như hình 2.7.a,b. Chú ý: độ dài đoạn a bằng với chiều rộng của hộp, đoạn b bằng với độ cao h trên hộp; các ô vuông tương ứng với vị trí đặt ống nghiệm, cạnh của các ô vuông bằng với đường kính của ống nghiệm cần dùng, khi vẽ các ô vuông ở mặt trên của hộp, cần tạo các đường gióng (màu đỏ) như hình 2.7.a để chúng hoàn toàn đối xứng với các ô vuông đã được kẻ ở mặt trước.
−Cắt theo các nét liền, sau đó xếp lại như hình 2.7.c, d rồi dán chặt lại bằng keo dán giấy, ta được chiếc giá để ống nghiệm (hình 2.7.e).
(a) (b)
(c) (d) (e)
Làm giá thí nghiệm
(a) (b) (c)
Hình 2.8. Các kiểu giá thí nghiệm
Vật liệu: Móc quần áo bằng nhôm.
Tiến hành
*Làm giá thí nghiệm (hình 2.8.a)
Tìm một vật có đường kính bằng ống nghiệm cần sử dụng như hình 2.5.b (chai keo), quấn sợi nhôm quanh chai keo vài vòng, cách ra 1 đoạn khoảng 15 cm, dùng kìm tạo chân đế, có thể tạo chân đế hình vuông, hình thoi (cạnh khoảng 9 cm) hoặc hình tròn (đường kính khoảng 15 cm).
*Làm giá thí nghiệm (hình 2.8.b)
Tìm một vật có đường kính bằng ống nghiệm cần sử dụng như hình 2.5.b (chai keo), quấn sợi nhôm quanh chai keo vài vòng, dùng kìm thu hẹp vòng cuối cùng nhỏ hơn so với các vòng khác để đỡ đáy ống nghiệm, sau đó tạo chân đế tròn như hình 2.8.b hoặc tạo đế hình vuông, hình thoi, hình tam giác…
*Làm giá thí nghiệm (hình 2.8.c)
Dùng kìm tạo một vòng tròn có đường kính khoảng 6 cm, cách ra 1 đoạn khoảng 15 cm tạo chân đế (hình tròn, hình vuông hoặc hình thoi…).
Sử dụng
Với ưu điểm gọn, nhẹ, dễ dàng xếp gọn lại, các giá thí nghiệm cải tiến này giúp cho việc mang dụng cụ đến lớp học của GV phần nào dễ dàng hơn.
Các giá thí nghiệm có thể được bẻ sang trái, sang phải, xuống thấp, lên cao và uốn cong dễ dàng, do đó, chúng có thể được sử dụng trong nhiều trường hợp. Đồng thời, chúng phần nào giúp người biểu diễn thí nghiệm được “rảnh tay”, có nhiều thời gian hơn để quan sát, phân tích, khai thác thông tin từ thí nghiệm.
(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) Hình 2.10. Sử dụng các giá thí nghiệm Làm đèn cồn (a) (b) Hình 2.11. Đèn cồn
Vật liệu: Các lọ thủy tinh có kích thước tương đương đèn cồn (lọ mực, hủ đựng gia vị…).
(a) (b) (c)
Hình 2.12. Vật liệu làm đèn cồn: a) Lọ mực, b) Hủ gia vị, c) Tim đèn, vỏ lon bia
Tiến hành
*Làm đèn cồn (hình 2.11.a)
−Nắp lọ mực bằng nhựa không thể chịu nhiệt được, cho nên, trước tiên phải làm 1 nắp đèn kim loại bằng cách: lấy một miếng vỏ lon bia, đặt chiếc nắp lọ mực lên, vẽ xung quanh chiếc nắp thành 1 đường tròn (A), sau đó vẽ thêm một đường tròn lớn hơn (B), đồng tâm với (A), cắt ra theo (B), tiếp tục cắt các đường thẳng xéo từ mép B vào đến mép A, được như hình 2.13.a.
−Bẻ xung quanh lên được 1 chiếc nắp như hình 2.13.b. −Giữa chiếc nắp, vẽ 1 vòng tròn nhỏ, cắt bỏ (hình 2.13.c, d).
−Dùng một miếng vỏ lon hình chữ nhật (3x4 cm) quấn quanh tim đèn như hình 2.13.e, sau đó xỏ tất cả chúng vào nắp đèn như hình 2.13.f.
−Đậy nắp đèn lên lọ mực ta sẽ được chiếc đèn cồn như hình 2.13.g.
(d) (e) (f) (g)
Hình 2.13. Các bước làm đèn cồn từ lọ mực
Chú ý: Vì chiếc nắp đèn có thể không kín, nên sau khi sử dụng xong đèn cồn, ta lấy nắp đèn ra và đậy lọ mực bằng chiếc nắp nhựa ban đầu để cồn không bị đổ hoặc bay hơi ra ngoài.
*Làm đèn cồn (hình 2.11.b)
Trong trường hợp hủ đựng gia vị có nắp đậy bằng nhựa ta sẽ xử lí theo các bước như hình 2.13.a-f. Nếu nắp đậy bằng kim loại, ta chỉ cần thực hiện các bước như hình 2.13.c-f.
Làm kiềng 3 chân
Hình 2.14. Kiềng 3 chân
Vật liệu: Móc quần áo bằng nhôm (bẻ thành đoạn dây nhôm dài khoảng 1 m).
Tiến hành
−Dùng bút lông đánh dấu đoạn dây nhôm và bẻ cong theo các kích thước (cm) như hình 2.17.a.
−Dùng kìm xoắn các đoạn 11 cm lại với nhau (hình 2.15.b), sau đó, bẻ chúng vuông góc với mặt phẳng tam giác (hình 2.15.c) rồi uốn cong tại các chân, được chiếc kiềng 3 chân hoàn chỉnh (hình 2.14).
Làm kẹp ống nghiệm
(a) (b)
Hình 2.16. Các kiểu kẹp ống nghiệm
Vật liệu: vỏ lon, móc quần áo bằng nhôm (đoạn dây nhôm dài khoảng 40 cm).
Tiến hành
*Làm kẹp ống nghiệm (hình 2.16.a)
−Cắt một vòng tròn từ chiếc vỏ lon (hình 2.17).
−Tìm một vật hình trụ có đường kính nhỏ hơn đường kính ống nghiệm một chút (VD: cây bút lông).
−Quấn vỏ lon quanh cây bút lông, sau đó bẻ, uốn phần còn lại sao cho được chiếc kẹp như hình 2.16.a.
Hình 2.17. Vỏ lon *Làm kẹp ống nghiệm (hình 2.16.b)
−Tìm một vật hình trụ có đường kính nhỏ hơn đường kính ống nghiệm một chút (VD: cây bút lông).
−Quấn phần giữa của đoạn dây nhôm vòng quanh cây bút lông, sau đó bẻ, uốn phần dây còn lại sao cho được chiếc kẹp như hình 2.16.b.
Sử dụng
Bóp nhẹ phần tay cầm thì phần giữ ống nghiệm sẽ được mở rộng ra, đưa tới vị trí 2/3 ống nghiệm (tính từ phần đáy), thả tay ra, không bóp tay cầm nữa thì ống nghiệm sẽ được giữ chặt bởi chiếc kẹp.
(a) (b)
Hình 2.18. Sử dụng kẹp ống nghiệm
Làm cốc
Vật liệu: tất cả các chai, bình bằng nhựa.
Hình 2.19. Vật liệu làm cốc nhựa
Tiến hành
−Tìm một vật có chiều cao tương ứng với chiếc cốc định làm, đặt cây bút lông cố định lên trên, xoay chai nhựa tại chỗ để tạo đường kẻ quanh chai (hình 2.20.a).
−Dùng dao rọc giấy cắt theo đường kẻ (hình 2.20.b), ta được cốc nhựa như hình 2.20.c.
Ngoài ra, ta có thể sử dụng cốc, ly nhựa, ly thủy tinh để thay cho cốc thủy tinh trong phòng thí nghiệm.
Làm ống nhỏ giọt
Hình 2.21. Ống nhỏ giọt
Vật liệu: Ống thuốc, chai thuốc nhỏ mắt…
Hình 2.22. Vật liệu làm ống nhỏ giọt
Tiến hành
Cắt bỏ những phần không cần thiết, rửa sạch là có ngay chiếc ống nhỏ giọt.
Ống đong
Có thể sử dụng các ống tiêm lớn, nhỏ khác nhau (mua ngoài hiệu thuốc tây) để làm ống đong hóa chất.
(1) (2)
Làm nút đậy (không chịu nhiệt)
Hình 2.24. Nút đậy
Vật liệu: Xốp.
Tiến hành
−Đặt miệng ống nghiệm lên miếng xốp, dùng bút vẽ xung quanh (hình 2.25.a). −Dùng dao rọc giấy cắt theo đường kẻ, ta được chiếc nút đậy (hình 2.25.b).
(a) (b)
Hình 2.25. Các bước làm nút đậy
Ống dẫn khí
Ta có thể sử dụng ống hút, dây truyền nước biển, cắt bỏ các phần không cần thiết để làm các ống dẫn khí (không cần chịu nhiệt).
Hình 2.26. Ống dẫn khí
Làm phễu
Hình 2.27. Vật liệu làm phễu
Tiến hành: Ta có thể cắt lấy phần trên của một số chai nhựa có cổ nhỏ, dài; phần nắp của chai tương,… để làm thành chiếc phễu.
(a) (b)
Hình 2.28. Các kiểu phễu
Muỗng lấy hóa chất rắn
Ta có thể dùng muỗng ăn sữa chua, muỗng cà phê nhỏ hoặc cắt một mảnh vỏ lon bia, lon sữa đặc, uốn cong lại để làm muỗng lấy hóa chất rắn.
Hình 2.29. Muỗng lấy hóa chất rắn
Đũa khuấy
Bất cứ vật gì có kích thước tương đương với một đũa thủy tinh thông thường đều có thể được dùng làm đũa khuấy, như: đũa dùng cơm, ống hút,…
Hình 2.30. Đũa khuấy
Chai, lọ đựng hóa chất
*Chai, lọ đựng dung dịch
Từ các chai, lọ đựng thuốc, mỹ phẩm, gia vị, … chúng ta có thể rửa sạch, dán nhãn tên hóa chất và sử dụng để đựng hóa chất lỏng.
(a) (b)
Hình 2.31. a) Chai, lọ thuốc, b) Chai, lọ đựng dung dịch *Lọ đựng hóa chất rắn
Có thể sử dụng hủ đựng sữa chua, lọ thuốc… rửa sạch, dán nhãn để đựng hóa chất rắn.
(a) (b)
Làm cân hóa chất
Hình 2.33. Cân hóa chất
Nguyên liêu: 2 lon bia (nước ngọt, sữa bò,…), 3 kẹp giấy, 1 cây đinh (đinh sắt, đinh ghim giấy,…), một ít dây (chỉ, cước, nilon,….).
(1) (2) (3) (4)
Hình 2.34. Vật liệu làm cân hóa chất: 1) Lon bia, 2) Kẹp giấy, 3) Đinh, 4) Dây
Tiến hành
−Cắt lấy phần đáy và thân lon bia (hình 2.35.a, b).
−Tạo đĩa cân: Dùng đinh đục 3 lỗ cách đều nhau trên hai đáy lon, xỏ dây vào, cột, gắn kẹp giấy như hình 2.35.c.
−Tạo cán cân:
+ Dùng bút vẽ lên phần đáy lon như hình 2.35.d.
+ Dùng đinh đóng tại các lỗ tròn, cắt theo các nét liền, gấp lại theo các nét đứt được hình 2.35.e.
+ Dùng đinh gắn 2 phần cán cân vào nhau, sau đó móc chiếc kẹp giấy vào, được hình 2.35.f.
−Tạo cân:
+ Treo 2 đĩa cân lên cán cân, được chiếc cân như hình 2.35.g.
+ Nếu cán cân chưa cân bằng (chiếc kim chính giữa bị lệch), ta cắt 1 miếng vỏ lon nhỏ đặt bên phía cao hơn, dịch chuyển sao cho cân thăng bằng (hình 2.35.h).
+ Dùng kìm kẹp chặt miếng vỏ lon tại vị trí giúp cân thăng bằng, ta được chiếc cân như hình 2.35.i.
−Tạo quả cân:
+ Ta có thể sử dụng đồng xu 500đ để làm quả cân có trọng lượng 4.5 gam (hình 2.35.j). + Để tạo những quả cân có trọng lượng nhỏ hơn, cắt một miếng vỏ lon hình chữ nhật sao cho cùng trọng lượng với đồng xu 500đ, sau đó cắt nó thành 4 miếng 1 gam và 1 miếng 0.5 gam (hình 2.35.k).
(a) (b) (c)
(d) (e) (f)
(g) (h) (i)
Hình 2.35. Các bước làm cân hóa chất
Hình 2.36. Bình cầu
Nguyên liệu: bóng đèn tròn bị hư.
Hình 2.37. Vật liệu làm bình cầu
Tiến hành
−Cắt phần đuôi nhựa cứng của bóng đèn (hình 2.38.a). −Dùng kìm lấy hết ruột bóng đèn ra (hình 2.38.b).
(a) (b)
Bảng 2.1. Bảng tổng hợp các dụng cụ thí nghiệm tự chế tạo
S T T
Tên dụng
cụ Tự chế tạo Trong danh mục thiết bị dạy học ở trường THPT
1
Giá để ống nghiệm
2 Giá thí nghiệm
4 Đèn cồn
5 Kiềng 3 chân
6 Ống nhỏ giọt
7 Cốc 8 Kẹp ống nghiệm 9 Ống đong 10 Ống dẫn khí
11 Muỗng múc hóa chất rắn 12 Phễu 13 Đũa khuấy 14 Lọ đựng hóa chất
15 Bình cầu
16 Cân hóa chất
Các dụng cụ hóa học tự chế tạo có những công dụng tương tự các dụng cụ hóa học trong danh mục thiết bị dạy học ở trường phổ thông. Tất cả chúng đều dễ làm, dễ sử dụng, nguyên vật liệu rẻ tiền, dễ kiếm, do đó, GV hay các em HS yêu thích hóa học, thích làm thí nghiệm, có thể có được một phòng thí nghiệm nhỏ tại nhà (mini home lab) với những dụng cụ hóa học tự chế tạo.