Thi khoa học kĩ thuật sử dụng quả khế chua làm nước tẩy rửa

Đề tài tạo nước tẩy rửa từ quả khế chua có thể áp dụng trong thực tiễn bởi việc chế tạo nó hoàn toàn đơn giản sản phẩm thu được có khả năng tẩy rửa như các chất tẩy rửa nhưng không gây hại cho sức khỏe của con người và thân thiện với môi trường mà không tốn tiền của .

ĐỀ TÀI

SỬ DỤNG QUẢ KHẾ CHUA LÀM NƯỚC TẨY RỬA

MỤC LỤC

1.1.4 Nghiên cứu về axit succinic và axit tartaric 13

2.2 Dung dịch chiết của quả khế chua được dùng làm nước rửa bát 16 2.3 Dung dịch chiết của quả khế chua dùng làm nước tẩy rửa nhà vệ sinh,

TÀI LIỆU THAM KHẢO 20

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, chúng em xin chân thành cảm ơn ban tổ chức đã tổ chức một cuộc thi bổ ích và lí thú Cuộc thi đã kích thích khả năng sáng tạo của chúng em, giúp chúng em bước đầu làm quen và tiếp cận với phương pháp nghiên cứu khoa học

Với lòng biết ơn sâu sắc, chúng em xin trân thành cảm ơn cô giáo Trần Thị Đông Huyền đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ chúng em trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành dự án này

PHẦN I: MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Hiện nay trên thị trường các loại chất tẩy rửa rất phong phú và đa dạng tuy nhiên có rất nhiều hạn chế : Các chất tẩy rửa đều làm bằng hóa chất tổng hợp khi tiếp xúc nhiều chúng có thể gây ảnh hưởng không tốt cho sức khỏe của con người và ảnh hưởng đến môi trường

Một câu hỏi đặt ra cho tất cả chúng ta, vậy làm cách nào có thể thay thế được các sản phẩm đó Qua nghiên cứu tài liệu chúng em thấy trong thành phần của qủa khế chua có chứa nhiều loại axit ( axit citric, axit oxalic, axít tartric và

axít succinic) chúng có thể thay thế được nước tẩy rửa Xuất phát từ ý tưởng đó

chúng em nghiên cứu đề tài “Sử dụng quả khế chua làm nước tẩy rửa” với mong muốn tạo sản phẩm tẩy rửa có nguồn gốc từ thiên nhiên không độc hại với con người, thân thiện với môi trường

Hình 1: Hình ảnh viêm da do tiếp xúc với chất tẩy rửa

2.Tính mới của đề tài

Trong thực tế có nhiều nghiên cứu sản xuất chất tẩy rửa từ các chất tổng hợp, cũng có đề tài nghiên cứu chế tạo nước rửa bát từ vỏ chanh, vỏ cam Tuy nhiên với qủa khế chua mọi người cũng chỉ biết dùng để giải khát và bồi bổ sức khỏe, chưa nghiên cứu đến công dụng khác của nó Các nghiên cứu trong Tây y cho biết nước chiết từ quả khế có hoạt tính chống các loài vi khuẩn Vì vậy việc nghiên cứu chế tạo nước tẩy rửa từ quả khế chua là một hướng mới không những tạo ra sản phẩm tẩy rửa có nguồn gốc thiên nhiên mà còn than thiện với môi trường

3 Tính thực tiễn của đề tài

Sự thành công của đề tài sẽ có một ý nghĩa to lớn trong việc chế tạo nước tẩy rửa sinh học dễ dàng pha chế và sử dụng tẩy sạch dầu mỡ, cặn chè, khử mùi hôi, tanh Đồng thời có tác dụng dưỡng da, an toàn với sinh vật và thân thiện với môi trường

Nếu được đầu tư nghiên cứu để hoàn thiện đề tài em nghĩ rằng mình đã đóng góp một phần nhỏ đối với sự phát triển kinh tế và giảm ô nhiễm môi trường

4 Mục đích nghiên cứu

Sản xuất nước tẩy rửa từ nguyên liệu sinh học có tính tẩy rửa cao, an toàn cho con người và các sinh vật khác, có hương thơm, đồng thời thân thiện với môi trường

5 Giả thuyết khoa học

Nếu dung dịch chiết của quả khế chua có tính axit, định tính được nồng độ

pH trong dung dịch chiết thì có thể sử dụng dung dịch chiết từ quả khế chua để làm chất tẩy rửa

6 Nhiệm vụ nghiên cứu

6.1 Xây dựng cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài

6.2.Xác định môi trường của dung dịch chiết bằng máy đo pH

7 Đối tượng nghiên cứu:

- Dung dịch chiết của quả khế chua

8 Phương pháp nghiên cứu

8.1 Nghiên cứu lý thuyết: Tổng hợp các tài liệu liên quan, xây dựng cơ sở

lý luận cho đề tài

8.2 Thực nghiệm trong phòng thí nghiệm (dùng máy đo pH đo pH của dung dịch ), quan sát, ứng dụng

8.3 Khảo sát và thực nghiệm sử dụng chất tẩy rửa từ nguồn nguyên liệu quả khế chua

Phần II: NỘI DUNG

CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1.1.1 Tổng quan về cây khế chua

Tên khác: Ngũ liêm tử, Mạy phường (Tày), Co mác phương (Thái)

Tên khoa học: Averrhoa carambola L.

Họ: Chua me đất

Phân loại khoa học

Lớp (Class) Ngọc Lan (Magnoliopsida )– Dicotyledons

Phân lớp (Subclass) Hoa hồng (Rosidae)

Bộ (Order) Chua me đất (Geraniales)

Họ (Family) Chua me đất (Oxalidaceae )

Loài (Species) carambola

Nhiều tác giả cho rằng cây khế có nguồn gốc từ khu vực Đông Nam Á (Việt nam, Indonesia và Malaysia) và số khác cho rằng cây khế có nguồn gốc từ Tiểu lục địa Ấn Độ (Ấn Độ, Srilanca và Bangladesh)

Ở Việt Nam, Khế là cây quen thuộc được trồng từ đồng bằng đến vùng núi thấp dưới 1000 m Khế được trồng nhiều ở ngoại thành Hà Nội, Hải Dương, Bến Tre, Củ Chi, Tiền Giang, Đồng Nai Nhìn chung, Khế là loại cây thích nghi với vùng khí hậu nóng và ẩm của vùng nhiệt đới hoặc cận nhiệt đới Cây sinh trưởng phát triển tốt trong điều kiện nhiệt độ trung bình năm từ 200 đến 330 Cây trồng

ở các tỉnh phía bắc, về mùa đông có thể chịu được nhiệt độ tối thấp 5-100C Cây sống tốt trên nhiều loại đất Khế chua ra quanh năm Nên người dân có câu

“Chanh chua thì khế cüng chua, Chanh bán có mùa, khế bán quanh năm” Quả

chín sau 2-3 tháng kể từ khi thụ phấn Cây tái sinh tự nhiên chủ yếu bằng hạt, hay bằng cây chồi gốc sau khi bị chặt Song người ta cũng có thể nhân giống bằng cách chiết cành

Theo nghiên cứu của Đại học Y Dược TPHCM ( kỹ sư Hồ Đình Hải)

https://sites.google.com/site/kysuhodhinhhai/cay-an-qua-viet-nam/cay-khe): Trong

quả khế chua chứa có 42,2% dịch Thành phần hóa học trong quả khế chua :

protein 0,5%, dầu 0,2%, carbohydrat 4,8%, đường toàn phần 3,5-11%, các vitamin A, C, B1, B2 và PP Giá trị dinh dưỡng của khế không cao (100 g khế chỉ cho tối đa 35,7 calo) Vị chua của khế là do các axít hữu cơ, có từ 800 - 1250 mg/100 g khế, trong đó từ 300 - 500 mg axít oxalic, 300 - 430 mg axít tartaric,

140 - 220 mg axít succinic, 100 - 130 mg axít citric Khế ít chua chứa 4 - 70

mg axít oxalic

Thành phần chất gây chua trong quả khế là do hàm lượng các axit hữu cơ tạo ra Tùy theo hàm lượng các axit hữu cơ mà vị chua nhiều hay ít, từ đó người

ta phân ra làm hai loài là khế chua và khế ngọt

Hình 2: Hình ảnh về quả khế chua

1.1.2 Nghiên cứu về axit citric

a) Giới thiệu

Axít citric là một axít hữu cơ yếu và nó thường được tìm thấy trong các loại trái cây thuộc họ cam quít, quả dứa, quả khế Axit citric là chất bảo quản thực phẩm tự nhiên và thường được thêm vào thức ăn và đồ uống để làm vị chua

Ở lĩnh vực hóa sinh thì axít citric đóng một vai trò trung gian vô cùng quan trọng

trong quá trình trao đổi chất xảy ra trong các vật thể sống Ngoài ra axít citric còn đóng vai trò như là một chất tẩy rửa, an toàn đối với môi trường và đồng thời là tác nhân chống oxy hóa Axít citric có mặt trong nhiều loại trái cây như

chanh, cam, dứa, nhót…

Axít citric là một trong chuỗi các hợp chất tham gia vào ôxi hóa sinh lý các chất béo, protein và cacbohydrat thành điôxít cacbon và nước Chuỗi các phản ứng hóa học này là trung tâm của gần như mọi phản ứng trao đổi chất và là nguồn của hai phần ba năng lượng có nguồn gốc từ thực phẩm trong các sinh vật bậc cao Nó được Hans Adolf Krebs phát hiện Krebs đã nhận Giải Nobel Sinh lý

và Y khoa năm 1953 cho phát hiện này Chuỗi các phản ứng này được biết đến

dưới nhiều tên gọi khác nhau, như chu trình axít citric, chu trình Krebs hay chu

trình axít tricacboxylic (hay chu trình TCA).

Chu trình axit citric

Axít citric là thành phần hoạt hóa trong một số dung dịch tẩy rửa vệ sinh nhà bếp và phòng tắm Dung dịch với hàm lượng 6% axít citric sẽ loại bỏ các vết bẩn do nước cứng từ thủy tinh mà không cần phải lau chùi Trong công nghiệp

nó được dùng để đánh tan lớp gỉ trên bề mặt thép

Theo ” Hóa học Việt Nam”

b) Thông tin tổng quát

- Tên theo IUPAC:

2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylic acid

- Tên thông thường: axit chanh

- Công thức phân tử: C6H8O7

- Công thức cấu tạo

c) Tính chất

* Tính chất vật lí

- Có dạng: tinh thể màu trắng, có vị chua đặc trưng

- Nhiệt độ nóng chảy: 153oC

- Nhiệt độ sôi: 175oC (phân hủy)

- Độ hòa tan trong nước: 133 g/100 ml (20°C)

- Độ axít (pKa): pKa1=3,15, pKa2=4,77, pKa3=6,40

Hình 3: Mẫu tinh thể axit citric

- Ở nhiệt độ phòng thì axít citric tồn tại ở dạng tinh thể màu trắng dạng bột hoặc

ở dạng khan hay là dạng monohydrat

- Dạng khan thu được khi axít citric kết tinh trong nước nóng, trái lại dạng monohydrat lại kết tinh trong nước lạnh Ở nhiệt độ trên 74oC dạng monohydrat

sẽ chuyển sang dạng khan Khi nhiệt độ trên 175oC thì nó phân hủy tạo thành

CO2 và nước

* Tính chất hóa học

- Tính axít của axit citric là do ảnh hưởng của nhóm carboxyl -COOH, mỗi

nhóm carboxyl có thể cho đi một proton để tạo thành ion citrat

- Tính đệm của các citrat: Các muối citrat dùng làm dung dịch đệm rất tốt để hạn

chế sự thay đổi pH của các dung dịch axít

- Các ion citrat còn kết hợp với các ion kim loại để tạo thành muối , phổ biến nhất là muối canxi citrat dùng làm chất bảo quản và giữ vị cho thực phẩm

- Bên cạnh đó citrat có thể kết hợp với các ion kim loại tạo thành các phức dùng làm chất bảo quản và làm mềm nước

1.1.3 Nghiên cứu về axit oxalic

a) Giới thiệu

Axít oxalic là một hợp chất hóa học với công thức tổng quát H2C2O4 Có công thức triển khai HOOC-COOH Là axit tương đối mạnh, mạnh gấp khoảng 10.000 lần so với axit axetic

Hình 4: Mẫu tinh thể axit oxalic b)Tính chất vật lí

Axit oxalic có dạng tinh thể trắng, nhiệt độ nóng chảy : 101,50C , khi nung nóng dễ bị mất CO2, tan trong nước

c) Tính chất hóa học

Chuẩn độ bằng kali pemanganat (thuốc tím) có thể phát hiện ra axít oxalic (do axít này là một chất khử yếu, và cần phải có một chất ôxi hóa mạnh như thuốc tím để có thể phản ứng)

Tuy nhiên, thử nghiệm này sẽ làm nhầm lẫn các ascorbat và axít oxalic, nên giống như phần lớn các thử nghiệm dựa trên cường độ khử thì dung dịch cần phải trải qua thử nghiệm thứ hai với các chất khử mạnh, chẳng hạn như iot

- Axit oxalic hữu cơ có tính khử nên được sử dụng để tẩy trắng, khử gỉ sét, tẩy một số loại vết bẩn

- Dung dịch Axit oxalic được dùng để phục chế đồ gỗ ( đánh bay lớp mặt gỗ bị khô để lộ ra lớp gỗ còn mới phía dưới)

- Axit Oxalic là một chất được sử dụng trong ngành dệt nhuộm, thực phẩm, phân bón

1.1.4 Nghiên cứu về axit succinic và axit tartaric

Là một chất chống ôxi hóa mạnh, axit succinic có thể giúp phục hồi hệ thần kinh và hỗ trợ cho hệ miễn dịch, bù đắp lại sự thiếu hụt năng lượng của cơ thể và bộ não, nâng cao sự nhận biết, tập trung, khả năng phản xạ và giảm stress

Ngay cả khi loài người còn chưa biết đến cái gọi là chất kháng sinh axit thì người châu Âu đã biết rằng hổ phách có khả năng chữa trị kỳ diệu Họ dùng nó như kiểu ngày nay chúng ta dùng kháng sinh

Họ sử dụng hổ phách dưới nhiều hình thức như vòng đeo tay hổ phách, vòng đeo cổ hổ phách, bột hổ phách, vụn hổ phách, viên hổ phách, dầu hổ phách

và khói hổ phách

Khoa học hiện đại ngày nay đã khám phá ra các khả năng của axit succinic

và đã xác nhận những gì mà người châu Âu đã biết suốt hàng nhiều thế kỷ Người ta cũng nhận thấy rằng hổ phách hỗ trợ cho hệ miễn dịch trong việc chống lại sự nhiễm trùng và chống lại các độc tố

1.1.4.2 Axit tartaric :

Được sử dụng làm chất chống oxy hóa cũng như thúc đẩy sản xuất collagen trong tầng trung bì Kích thích tái tạo da, lột tẩy da chết giữ ẩm cho da Giúp làm tươi mới da, thúc đẩy tăng trưởng tế bào mới và phá hủy các gốc tự do

Ngoài ra axit tartaric có tính kiềm siêu mạnh làm cho máu trong cơ thể duy trì ở trạng thái tính kiềm yếu, con người mới có thể khỏe mạnh được Cải thiện đường ruột, dạ dày; có thể phòng ngừa hiệu quả và cải thiện các bệnh dị ứng với phấn hoa, viêm da và hen suyễn; có tác dụng điều tiết lưu thông máu cho

cả những trường hợp máu khó lưu thông; có khả năng ức chế tế bào ung thư

CHƯƠNG II KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

2.1 Tạo dung dịch chiết từ quả khế chua

Dùng cân đồng hồ cân các mẫu quả khế chua thí nghiệm: 100g, 200g, 300g, 400g, 500g cho vào máy xay, đổ thêm 250 ml lít nước rồi đem xay nhỏ, sau đó dung vải màn để lọc lấy dịch, để dịch lọc, dùng máy đo pH đo thử giá trị pH của dung dịch thu được.

Khế được thái nhỏ và cho

lên cân theo đúng lượng

Cho khế và nước vào máy

xay

Dùng khăn màn lọc lấy

dịch chiết

Quy trình tạo dung dịch chiết từ quả khế chua

Sử dụng máy đo pH để

đo giá trị pH

Sản phẩm Sử dụng kính hiển vi kết nối

với máy tính

 Kết quả thí nghiệm

BẢNG ĐO GIÁ TRỊ pH CỦA DUNG DỊCH TỪ QUẢ KHẾ CHUA

Giá trị pH

Giá trị pH

Giá trị pH

Giá trị pH

Giá trị pH

Kết luận 4,8-4,9 4,6-4,7 4,5 – 4,6 4,3 – 4,4 4,1– 4,2

2.2 Dung dịch chiết của quả khế chua được dùng làm nước rửa bát

Sau khi thu được dịch chiết của quả khế chua từ thí nghiệm trên, chúng

em sử dụng dung dịch chiết đó rửa với một lượng dầu mỡ như nhau Kết quả thu được như bảng sau:

STT

Khối lượng

quả khế chua

(g)

Lượng nước (ml)

Hiệu quả tẩy rửa với dầu, mỡ…trên bát đĩa và da tay (khoảng 30 bát, đĩa)

1 100 250 Chén bát và tay nhờn dầu mỡ, không

sạch

2 200 250 Chén bát có sạch hơn và tay vẫn còn

nhờn

mùi thơm

mùi thơm

mùi thơm

Sau nhiều lần pha chế và khảo sát mức độ tẩy rửa của các công thức trên,

em thấy công thức 300g quả khế chua + 250ml nước cho hiệu quả tẩy rửa cao mà lại tiết kiệm về kinh tế

Đĩa Chưa được làm sạch Sau khi rửa sạch

Thử bằng quỳ tím sau lần tráng thứ nhất

Nước tẩy rửa

tổng hợp

Nước tẩy rửa

bằng khế chua

Kiểm tra khả năng diệt khuẩn của nước khế chua soi dưới kính hiển vi kết

nối với máy tính

Chiếc đĩa được rửa bằng nước sạch Chiếc đĩa được rửa bằng nước khế

BẢNG SO SÁNH KHẢ NĂNG TẨY RỬA NƯỚC TẨY RỬA TỔNG HỢP VỚI NƯỚC

RỬA BÁT TỪ QUẢ KHẾ CHUA

Chỉ tiêu so

sánh

Khả năng tẩy rửa

Nước tẩy rửa

tổng hợp

Rửa sạch bát đĩa, cốc, chén

- Khả năng tẩy rửa mạnh - Tốn nước, có hại

cho da tay, ảnh hưởng đến môi trường

Nước rử bát

từ quả khế

chua

Rửa sạch bát đĩa, cốc, chén

- Dễ dàng tạo và pha chế.

- Dễ dàng tráng sạch một lần nước mà không để lại vết bẩn

- Không làm khô tay người sử dụng, không ảnh hưởng tới sức khỏe người tiêu dùng

- Có mùi hương thơm

- Mất thời gian pha chế

2.3 Dung dịch chiết từ quả khế chua được dùng làm nước tẩy rửa bồn cầu, nhà vệ sinh

- Ép quả khế chua rồi lấy dịch (khối lượng nhiều hay ít tùy thuộc vào diện tích cần tẩy rửa) rồi đem đổ vào tường nhà vệ sinh, hay chậu rửa rồi lấy giẻ lau các vết bẩn sau đó rồi rửa lại bằng nước sạch

DUNG DỊCH CHIẾT TỪ QUẢ KHẾ CHUA ĐƯỢC DÙNG LÀM NƯỚC TẨY RỬA

NHÀ TẮM, CHẬU RỬA, BỒN CẦU

Bồn rửa

Tường nhà

vệ sinh

Hình 5 : So sánh tường nhà vệ sinh trước và sau khi rửa bằng nước khế chua

- Ưu điểm: Có khả năng tẩy rửa như các chất tẩy rửa khác vì trong nước khế

chua có chứa nhiều loại axit Các axit này ngoài việc lấy đi các chất bẩn chúng còn có tác dụng tiêu diệt các vi khuẩn trú ngụ trong nhà vệ sinh, nhà tắm…

+ Khế chua có mùi thơm tự nhiên giúp cho nhà tắm, chậu rửa…có mùi thơm hoàn toàn tự nhiên

+ Ngoài ra nước tẩy rửa tự chế không gây hại cho môi trường khi thải các nước thải của chúng ra ngoài môi trường

Phần III: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

1 Kết luận

Đề tài tạo nước tẩy rửa từ quả khế chua có thể áp dụng trong thực tiễn bởi việc chế tạo nó hoàn toàn đơn giản sản phẩm thu được có khả năng tẩy rửa như các chất tẩy rửa nhưng không gây hại cho sức khỏe của con người và thân thiện với môi trường mà không tốn tiền của

2 Đề nghị

Trên đây chỉ là những bước đầu nghiên cứu về đề tài này Với điều kiện của phòng thí nghiệm chỉ dành cho học sinh thực hành không đủ điều kiện để nghiên cứu, với những kiến thức đơn giản của học sinh cho nên trong quá trình nghiên cứu còn có nhiều vướng mắc, không tránh khỏi những hạn chế

Chúng em mong rằng các thầy cô trong ban giám khảo kiểm tra, tư vấn giúp đỡ chúng em để cho dự án của chúng em được áp dụng trong thực tế

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1.GK lớp 12 ban cơ bản và nâng cao

2.Tài liệu sgk chuyên hóa

3.Các tài liệu nghiên cứu về thành phần của quả khế chua, tìm hiểu về axit citric,

axit oxalic, axit tartaric, axit succinic trên website: hoahocvietnam.com