Bên cạnh đấy các trường PTDTBT THCS hiện nay đang tổ chức nấu ăn cho học sinh và lượng cơm thừa do học sinh không ăn hết vẫn còn tồn lại khá nhiều và đó chính là nguồn nguyên liệu cơ bản[r]
Trang 1PHÒNG GD&ĐT HUYỆN MAI SƠN
TRƯỜNG PTDTBT THCS TÀ HỘC
BÁO CÁO KẾT QUẢ DỰ ÁN NGHIÊN CỨU KHKT
THIẾT BỊ CHƯNG CẤT CỒN BẰNG ĐIỆN
Họ tên HS thực hiện:
1 Lò Văn Dũng , Lớp: 9B
2 Vì Văn Mặc , Lớp: 9B
Họ tên GV hướng dẫn: Nguyễn Hữu Dũng
Trang 21 Lý do nghiên cứu, ý tưởng nghiên cứu:
Có một thực tế ở đa số các phòng thí nghiệm Hóa – Sinh trong các trường THCS
có một số loại hóa chất thường cần phải dùng nhiều và thường xuyên nhất trong các hoạt động thí nghiệm như: đèn cồn dùng để nung các chất, pha thành rượu để làm thí nghiệm về rượu… Nước cất dùng để pha chế hóa chất rắn, lỏng chính vì vậy Cồn, nước cất là những chất nhanh hết trong phòng thí nghiệm nhất Mặt khác sự cung cấp cồn và nước cất cho các phòng thí nghiệm của các nhà trường còn chậm trễ dẫn đến nhiều giáo viên thường bỏ tiền ra để đi mua cồn về để làm thí nghiệm phục vụ giảng dạy Bên cạnh đấy các trường PTDTBT THCS hiện nay đang tổ chức nấu ăn cho học sinh và lượng cơm thừa do học sinh không ăn hết vẫn còn tồn lại khá nhiều và đó chính là nguồn nguyên liệu cơ bản để lên men chưng cất thành cồn bổ sung cho phòng thí nghiệm rất hữu ích, giảm được một lượng không nhỏ cho Nhà nước, mặt khác lượng cồn tạo ra còn được cung cấp cho phòng y tế Nhà trường để rửa sạch vết thương…Tận dụng các nồi cơm điện bị hỏng nắp hoặc không hỏng vẫn dùng được đó chính là một phần thiết bị đun nấu giúp chuyển hóa điện năng thành nhiệt năng hữu ích cho quá trình hoàn thành thiết bị Chính vì từ những thực tế đó chúng em đã nghĩ tại sao chúng ta không chế tạo
ra một thiết bị chưng cất cồn bằng điện cỡ nhỏ để tạo ra cồn, nước cất phục vụ lại
chính Nhà trường
2 Câu hỏi nghiên cứu:
Xuất phát từ thực tế đó chúng em đã tự suy nghĩ và đặt ra câu hỏi: Làm thế nào để tạo ra được một thiết bị nhỏ, gọn, dễ sử dụng để chưng cất được cồn, nước cất ở mức độ phục vụ phòng thí nghiệm và phòng y tế của Nhà trường? Thiết bị đó phải dùng bằng điện để thuận lợi hơn trong quá trình sử dụng, thân thiện với môi trường? Tại sao ta không tận dụng lại thiết bị đun nấu có sẵn như nồi cơm điện bị hỏng nắp hoặc tích hợp nồi cơm vừa để nấu cơm vừa để chưng cất cồn , nước cất để giảm giá thành cho thiết bị?
3 Những lợi ích Dự án mang lại
Dự án được thực hiện sẽ giải quyết nhu cầu cồn để đốt, cồn để vệ sinh vết thương, nước cất để pha chế trong phòng thí nghiệm và phòng y tế của Nhà trường đồng thời giải quyết bớt một lượng cơm thừa của học sinh ăn bán trú
4 Công việc chính đã thực hiện
a Thiết kế.
- Chiều cao chung 53cm
- Đường kính chung 27cm
Trang 3- Phần nồi hơi (nồi cơm điện )
+ Cao 23cm + Đường kính vỏ 27cm + Nồi đựng nguyên liệu: cao 14,5cm ; đường kính 22cm
- Phần nồi làm mát
+ Cao 30cm; đường kính 23cm + Ống dẫn hơi hình phễu úp ngược lên Φ18; cao 25cm + Ruột gà bằng đồng Φ14; đường kính xoắn của ruột gà 12cm; chiều cao vòng xoắn 25cm
+ Đĩa chống tràn bỗng lên đường kính 12cm
- Doăng cao su chỗ tiếp xúc giữa 2 nồi có đường kính (trong 21cm, ngoài 23cm)
- Một khóa dẫn cồn ra ngoài
- Một khóa dẫn nước nóng ra ngoài
b Vật liệu để thiết kế thiết bị
- Phần dưới là nồi cơm điện chuyển đổi điện năng thành nhiệt năng (dùng nguồn
điện xoay chiều)
- Phần trên là nồi làm mát
+ Thành nồi làm mát vật liệu bằng tôn dày 0,5mm
Cửa cho Nước mát vào
Nồi làm mát
Ruột gà làm mát
Đường xả Nước nóng Đường ra của cồn hoặc nước cất
Doăng cao su
Đĩa chống chàn bỗng
Nồi chứa bỗng
Trang 4+ Ruột gà bằng đồng xoắn hình lò so Φ14 + Ống dẫn hơi hình phễu bằng tôn dày 0,5mm + Đĩa chống chàn bằng tôn dầy 0,5mm
+ Khóa dẫn cồn và nước ra ngoài bằng đồng
- Doăng cao su tiếp giáp giữa nồi cơm điện và phần làm lạnh
c Vật liệu để thử nghiệm thiết bị.
- Cơm đã được lên men
- Nước để làm mát
- Nguồn cung cấp điện năng
d Cách lắp ráp và sử dụng của thiết bị.
* Cách lắp ráp: Đặt doăng cao su vàovị trí nối tiếp xúc giữa 2 nồi trên và dưới
sau đó đổ đầy nước lạnh và phần làm lạnh
* Cách sử dụng:
+ Chưng cất cồn: Sau khi cơm đã được lêm men và chuyển thành rượu ta cho hỗn hợp đó vào nồi nồi cơm điện ghép doăng cao su vào vị trí nối, tiếp theo là đặt nồi làm mát lên trên cho đầy nước lạnh vào và cắm điện Để tạo ra được cồn thì quá trình chưng cất phải gồm 2 đến 3 lần thì mới đạt được cồn có nồng độ cao
+ Chưng cất nước cất: Tương tự như cồn chỉ khác là nhiên liệu cho và nồi cơm điện là nước, chưng cất 1 đến 2 lần là thu được nước cất
e Ưu điểm của thiết bị.
- Do có kiểu dáng và thiết kế khép kín nên thiết bị có đặc điểm là nhỏ, gọn dễ di
chuyển, dễ nắp ráp
- Do sử dụng nhiên liệu đốt nóng là điện năng nên rất dễ sử dụng, tránh được bụi, khói, mất vệ sinh khi chưng cất, thân thiện với môi trường
- Có thể sử dụng để làm mô hình điều chế rượu phục vụ giảng dạy bộ môn Hóa học lớp 9
- Tận dụng được nồi cơm điện cũ đã bị hỏng nắp để làm thiết bị đun nóng
- Có thể dùng nồi cơm điện vừa để nấu cơm hang ngày và vừa để chưng cất cồn khi cần thiết (đặt nồi làm mát lên trên nồi cơm điện)
Trang 5- Tạo ra cồn, nước cất giúp giảm chi phí cho nhà nước hàng năm phải cấp thêm cho các phòng thí nghiệm của các nhà trường
- Ngoài việc tạo ra cồn và nước cất thì thiết bị này còn có thể tạo ra dẫm bằng cách lấy nước cuối trong mỗi lần trưng cất (tỷ lệ cồn < 10 độ), cho chất lỏng này tiếp xúc với không khí, qua quá trình phản ứng sẽ tạo ra được dấm dùng trong việc sinh hoạt hàng ngày
g Nhược điểm của thiết bị.
- Do thiết bị nhỏ nên dung tích chứa nhiên liệu ít dẫn đến hiệu suất sản phẩm thu
được cũng nhỏ
- Thể tích nồi làm mát cũng nhỏ nên nước làm mát sẽ bị nóng lên nhanh hơn dẫn đến phải thay nước làm mát khi cần thiết
- Muốn tạo ra cồn có nồng độ cao thì phải chưng cất 2 đến 3 lần
h Giá thành.
- Do vừa tận dụng được nồi cơm điện cũ hoặc nồi cơm điện đang được sử dụng nên chi phí cho nồi đun phía dưới là không đáng kể
- Chi phí thiết kế nồi làm mát chỉ khoảng 150.000 – 200.000đ
5 Những kết quả đạt được
- Sau khi tiến hành dự án trên chúng em nhận thấy dự án đã giúp cho chúng em
có được một lượng cồn, nước cất nhất định để phục vụ nhu cầu rất cần thiết của phòng thí nghiệm Hóa – Sinh để pha chế dung dịch, cồn để cho vào đèn cồn phục vụ làm thí nghiệm Bên cạnh đó cồn và nước cất thu được phục vụ rất hữu ích cho phòng y tế Nhà trường để rửa sạch vết thương cho các bạn học sinh chẳng may bị đứt tay, chân chầy xước…Đồng thời đây cũng là thiết bị giúp chúng em hiểu rõ hơn các bài học Hóa học
về chưng cất, điều chế rượu…
- Dự án trên được tiến hành giúp tận dụng được một lượng cơm thừa của các bạn học sinh ăn bán trú, tránh đổ cơm thừa đi gây mất vệ sinh và lãng phí
- Dự án rất thân thiện với môi trường vì năng lương cung cấp là điện năng, tránh được việc chặt phá rừng, góp phần bảo vệ môi trường sinh thái
6 Kết luận và những khuyến nghị, đề xuất
Qua kết quả nghiên cứu và thử nghiệm chúng em nhận thấy dự án Thiết bị
chưng cất cồn bằng điện của học sinh có tính khả thi cao, nhiều ưu điểm hơn hẳn các
loại thiết bị khác và có thể áp dụng rộng rãi trong các phòng thí nghiệm của các trường học và trong cả tại gia đình để nấu rượu phục vụ nhu cầu sinh hoạt đời sống hàng ngày
Trang 6Kính mong các cấp các nghành xem xét và cho ứng dụng sáng tạo trên để góp phần tạo thêm một lượng hóa chất phục vụ nhu cầu giảng dạy và các hoạt động y tế trong nhà trường, đồng thời tận dụng được một lượng cơm thừa của học sinh không ăn hết để tạo
ra một lượng cồn phục vụ lại chính Nhà trường
Dự án trên không tránh khỏi những điểm còn thiếu sót kính mong ban giám khảo
và các bạn đóng góp ý kiến để dự án trên hoàn chỉnh hơn và đạt hiệu quả cao trong ứng dụng thực tế
Giáo viên hướng dẫn
Nguyễn Hữu Dũng
Người viết báo cáo
Lò Văn Dũng
Xác nhận của BGH Nhà trường
HIỆU TRƯỞNG
Lê Chính Tôn