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

Giấy quỳ ẩm thấm nước cất còn có thể giúp nhận biết tính axit hay bazơ của các chất khí như H2S, SO2, CO2 Như chúng ta đã biết được một trong các hoá chất có thể làm thay đổi được màu sắ

BÀI DỰ THI

HỘI THI SÁNG TẠO KHOA HỌC KỸ THUẬT TỈNH ĐỒNG NAI LẦN THỨ XX – 2015

I MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Trong quá trình dạy bộ môn Hoá tại trường, có nhiều tiết học cần minh hoạ thí nghiệm cũng như các tiết thực hành về tính chất hoá học để kiểm chứng các chất Trong hoá học lớp 8, khi dạy bài “ Axit – Bazơ – Muối ” để có thể phân biệt tính chất của chúng cần đến một hoá chất đó là giấy quỳ tím Nhưng trong quá trình thí nghiệm thực hành đôi lúc không có đủ giấy quỳ để làm Mặt khác giấy quỳ tím đang được sử dụng có giá thành cao do phải nhập từ bên ngoài, bên cạnh đó nó được làm từ hoá chất có thể gây hại cho sức khoẻ Vì lí do trên mà tôi tự đặt cho mình câu hỏi “Tại sao chúng ta không tự làm ra một loại giấy quỳ từ một loài cây cỏ hay hoa nào đó” Sau khi tìm đọc nhiều tài liệu liên quan trên sách báo

và internet chúng tôi quyết định thử nghiệm với nhiều loài hoa chứa sắc tố màu tím và hồng gần nơi chúng tôi như: râu ngô tím, hoa hồng, hoa dâm bụt, hoa chiều tím Chúng tôi nhận thấy rằng một điều kỳ diệu độ nhạy màu sắc của hoa chiều tím với môi trường axit và bazơ là rất tốt và có tính chất tương tự như giấy quỳ tôi đang sử dụng cho các tiết học Xuất phát từ ý tưởng này chúng tôi

đã chọn giải pháp “nghiên cứu làm giấy quỳ từ hoa chiều tím bằng phương pháp đơn giản” với mong muốn có thể thay thế giấy quỳ đang sử dụng hiện nay

với giá thành rẻ hơn và luôn có sẵn trong tự nhiên

2 Mục tiêu nghiên cứu:

- Làm được giấy quỳ từ một loài hoa có chức năng tương tự như giấy quỳ tím đang sử dụng với giá thành rẻ hơn, không gây hại cho sức khoẻ

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

a) ý nghĩa khoa học:

- Làm được giấy quỳ thoả mãn điều kiện hoá xanh khi nhúng vào môi trường bazơ như xà phòng, dầu gội , hoá đỏ khi nhúng vào môi trường axit như: giấm ăn, nước chanh, axit không thay đổi khi nhúng vào môi trường trung tính như muối ăn

b) ý nghĩa thực tiễn:

- Từ những loài hoa có chất Flavin trong tự nhiên, gần gũi như: bắp cải tím, hoa dâm bụt, râu bắp tím, có thể tạo ra giấy quỳ

- Có thể sản xuất giấy quỳ giá thành rẻ, không gây hại sức khoẻ, từ đó rất hữu ích trong các tiết dạy hoá học, công nghệ cần chứng minh các chất, chứng minh nguồn nước nuôi thuỷ sản

4 Giới hạn và phạm vi nghiên cứu:

a) Giới hạn: - Chỉ nghiên cứu với hoa chiều tím

b) Phạm vi nghiên cứu:

- Sử dụng các dụng cụ và hoá chất đơn giản: nước cất, bình đong, giấy lọc

- Vườn hoa chiều tím nhà cô Trinh, Bảo Vinh – Long Khánh

Hình 1 Ảnh chụp vườn hoa chiều tím

- Thực nghiệm tại phòng Hoá trường THCS Bảo Quang

II CƠ SỞ LÝ LUẬN

Quỳ tím (giấy quỳ) là giấy có tẩm dung dịch etanol hoặc nước với chất màu tách từ

rễ cây địa y (ngành thực vật cộng sinh giữa tảo và nấm) Roccella và Dendrographa; có màu gốc ban đầu là màu tím, được sử dụng trong ngành hóa học để thử, kiểm nghiệm

độ pH Cụ thể, khái niệm pH là khái niệm để chỉ phương pháp định lượng nhằm xác định tính axit hoặc bazơ của một dung dịch

Quỳ tím giúp nhận biết dung dịch đang xét có tính axit hay bazơ, xác định độ mạnh, yếu của axit hay bazơ thông qua các mức độ màu sắc của quỳ Khi nhúng mảnh giấy quỳ vào dung dịch, nếu màu giấy quỳ giữ nguyên màu tím thì dung dịch đó trung tính, nếu ngả sang màu xanh thì dung dịch đó mang tính kiềm, nếu chuyển sang màu đỏ thì dung dịch đó mang tính axit Giấy quỳ ẩm (thấm nước cất) còn có thể giúp nhận biết tính axit hay bazơ của các chất khí như H2S, SO2, CO2

Như chúng ta đã biết được một trong các hoá chất có thể làm thay đổi được màu

sắc của môi trường axít hay bazơ giống như giấy quỳ là chất sắc tố Flavin đây là loại

sắc tố rất dễ tan trong nước và đặc biệt rất dễ phản ứng với môi trường axit hay bazơ

để cho kết quả chính xác giống hệt quỳ tím có rất nhiều trong các loài hoa, hay quả.(2) Bên cạnh hoa dâm bụt, bắp cải tím thì hoa chiều tím, loài hoa này chứa sắc tố

Flavin rất là cao, từ đó mà chúng tôi có thể khẳng định rằng khả năng làm giấy quỳ từ

loài hoa này là rất khả thi và vô cùng hợp lý

III DỤNG CỤ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1 Dụng cụ và 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 và lớn, hoa chiều tím

Hình 2 Dụng cụ và hoá chất nghiên cứu

- Dự toán thời gian và kinh phí thực hiện:

 Thời gian thực hiện đề tài: từ 28 tháng 5 năm 2015 đến 26 tháng 6 năm 2015

 Kinh phí thực hiện:

+ Giấy lọc khổ lớn A0 (2 tờ) 2 x 10.000 = 20.000 đ

+ Nước cất 2 lit: 2 lit x 20.000 = 40.000 đ

2 Phương pháp nghiên cứu:

Nghiên cứu bằng những phương pháp thủ công, đơn giản, như: rửa, xay, lọc, tách chất và sấy hoặc làm khô

IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

1 Xử lý mẫu

Hoa chiều tím sau khi được hái về (hình 3), rửa sạch bằng nước sau đó để khô ráo (hình 4) Dùng cân điện tử cân 100 gam hoa chiều tím (cho 1 lần làm), sau đó đi nghiên cứu

Hình 3 Thu thập mẫu hoa chiều tím

Hình 4 Rửa sạch mẫu hoa chiều tím

2 Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường đến sự tổng hợp dung dịch hoa chiều tím

Sau khi cắt nhỏ, xay nhiễn 100(gam) hoa chiều tím, tiếp đó bỏ vào ngâm với 100ml nước cất ở 1000C (theo tài liệu (3)) để tổng hợp dung dịch khuấy đều khoảng 10 phút, lọc dung dịch bằng giấy lọc Sau đó chúng tôi ngâm giấy lọc vào dung dịch trên, làm khô ở nhiệt độ trong phòng, thì thu được kết quả như (Hình 5)

Hình 5 Kết quả mẫu giấy quỳ làm khô trong dung dịch có nước cất 100 0 C

Hình 6 Kết quả mẫu giấy quỳ (nước cất 100 0 C) thử bằng dung dịch axit

Hình 7 Kết quả mẫu quỳ tím( nước cất 100 0 C) nhúng trong dung dịch bazơ

Từ kết quả (hình 5), chúng tôi nhận thấy rằng sắc tố tím Flavin trong hoa chiều tím không còn nữa, dung dịch chuyển sang màu vàng, dẫn đến sản phẩm mẫu giấy lọc ngâm trong dung dịch mang đi thử kết quả như hình (6,7) trong dung dịch axit và bazơ không thành công

Tiếp tục xay nhiễn 100 gam hoa với 100ml nước cất ở nhiệt độ phòng, rồi khuấy đều khoảng 10 phút, lọc dung dịch bằng giấy lọc Sau đó ngâm giấy lọc vào dung dịch trên, làm khô ở nhiệt độ trong phòng, thì hiện tượng kết quả như (hình8)

Hình 8 Kết quả làm khô mẫu giấy quỳ( nước cất) ở nhiệt độ phòng

Với dd bazơ với dd axit

Hình 9 Kết quả mẫu giấy quỳ với dung dịch bằng nước cất ở nhiệt độ phòng khi nhúng trong dd bazơ và dd axit

Từ kết quả (hình 8), chúng tôi nhận thấy rằng sắc tố tím Flavin trong hoa chiều tím nhạt dần, dẫn đến kết quả như (hình 9) giấy lọc ngâm trong dung dịch axit và bazơ không được tốt và rõ

Từ 2 kết quả thu được ở trên, chúng tôi nhận thấy rằng sắc tố Flavin của hoa chiều tím mất màu rất nhanh trong môi trường nước cất ở nhiệt độ phòng và ở 1000C do đó việc tổng hợp mẫu giấy quỳ là không thành công hoặc kết quả chưa được tốt và rõ trong điều kiện này

3 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian đến sự tổng hợp dung dịch hoa chiều tím

Sau khi tìm được môi trường thích hợp (chỉ xay nhiễn không có nước cất) để tổng hợp dung dịch hoa chiều tím, chúng tôi cắt, xay nhiễn 100(gam) hoa chiều tím sau đó cho hỗn hợp thẩm thấu qua bề mặt giấy lọc để thu được mẫu sản phẩm, khảo sát thời gian ngâm trong giấy lọc ở 10 phút, 15 phút và 30 phút Làm khô mẫu giấy trong điều kiện không có ánh nắng trực tiếp, thoáng mát ngay tại phòng thí nghiệm Kết quả thu được như (hình 10)

Hình 10 Làm khô mẫu giấy quỳ 30 phút, 15 phút và 10 phút

Từ kết quả (hình 10), chúng tôi nhận thấy mẫu giấy ngâm dung dịch trong 30 phút cho kết quả tốt nhất màu sắc Flavin được thẩm thấu đều trên bề mặt của giấy lọc Từ đó kết quả này, chúng tôi 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

4 Đánh giá mẫu giấy quỳ sau khi tổng hợp

Mẫu giấy quỳ sau khi tổng hợp trong điều kiện thích hợp, được thử và so sánh với mẫu quỳ tím hiện đang được sử dụng

Khi nhúng trong axit HCl kết quả thu được như (hình 12)

(a) (b)

Hình 12 Kết quả so sánh giấy quỳ (a) và mẫu giấy quỳ tổng hợp (b) khi nhúng

trong dung dịch axit

Từ kết quả (hình 12), chúng tôi nhận thấy rằng mẫu giấy quỳ tổng hợp được đạt kết quả tốt và rõ như mẫu giấy quỳ đang sử dụng khi nhúng trong axit đều cho hiện tượng màu đỏ

Khi nhúng trong dung dịch bazơ kết quả thu được như (hình 13)

(a) (b)

Hình 13 Kết quả so sánh mẫu giấy quỳ tổng hợp (a) và giấy quỳ (b) khi nhúng

trong dung dịch bazơ

Từ kết quả (hình 12), chúng tôi nhận thấy rằng mẫu giấy quỳ tổng hợp cho kết quả chưa được tốt như: màu xanh hơi ngả vàng không như mẫu giấy quỳ đang sử dụng khi nhúng trong dung dịch bazơ cho màu xanh

Khi nhúng trong dung dịch muối NaCl kết quả thu được như (hình 13)

Hình 14 Kết quả thử mẫu giấy quỳ trong dung dịch muối NaCl

Hình 15 Kết quả giấy quỳ tím khi nhúng trong dd muối NaCl

Từ kết quả (hình 14,15), chúng tôi nhận thấy rằng mẫu giấy quỳ tổng hợp được đạt kết quả tốt và rõ như mẫu giấy quỳ đang sử dụng khi nhúng trong dung dịch muối không thay đổi màu sắc

5 Đánh giá, giá thành mẫu giấy quỳ sau khi tổng hợp bằng hoa chiều tím

Sau khi tổng hợp mẫu giấy quỳ đi vào sử dụng, chúng tôi hỏi cô phụ trách thiết bị của trường, giá thành giấy quỳ đang sử dụng làm thí nghiệm cho trường thì 1 hộp (khoảng 10.000 đ) sử dụng chỉ 1 lần cho 4 lớp học (9/1; 9/2; 9/3; 9/4) trong 1 tuần có 2 tiết học hoá 9 ở trường

Mẫu giấy quỳ chúng tôi 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 chỉ 1 lần cho 4 lớp học (9/1; 9/2; 9/3; 9/4) trong 1 tuần có 2 tiết học hoá 9 ở trường

Từ đánh giá này chúng tôi cho rằng việc làm giấy quỳ từ hoa chiều tím là vô cùng

có ích, tiết kiệm được ½ giá thành mang lại cho nhà trường, bên cạnh đó mẫu giấy quỳ được tổng hợp từ một loài hoa luôn có sẵn rất nhiều trong cuộc sống

V KẾT LUẬN

- Từ các kết quả nghiên cứu của đề tài, chúng tôi có thể rút ra một số kết luận như sau: Chúng tôi

- Đã tổng hợp và làm thành công mẫu giấy quỳ từ hoa chiều tím với giá thành rẻ chỉ bằng một nửa so với mẫu giấy quỳ đang được sử dụn hiện nay với điều kiện

 Chỉ cần xay nhiễn hoa chiều tím sau khi cắt nhỏ và rửa sạch rồi ngâm hỗn hợp trên mẫu giấy lọc trong khoảng thời gian 30 phút

- Kết quả rất tốt với dung dịch axit và dung dịch muối, trong dung dịch bazơ màu xanh hơi ngả vàng

VI KIẾN NGHỊ

- Nếu có thời gian nghiên cứu chúng tôi sẽ

 Khắc phục hiện tượng màu xanh nhạt dần khi nhúng mẫu giấy quỳ tổng hợp trong dung dịch bazơ

 Tạo dung dịch quỳ dưới dạng gel có thể nhỏ vào dd axit và bazơ cho màu giống như giấy quỳ, bên cạnh đó bảo quản và sử dụng dễ dàng hơn

VII TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Lê Văn Bé (2013), ĐDDH tự chế “Giấy quỳ tím”, Trường THCS Vĩnh Bình, Vĩnh

Hưng

2 Phạm Văn Hiếu ( 2010-2011), SKKN tự làm “Giấy quỳ tím”, Trường THCS Dray

Bhăng, Đắc Lắc

3 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)