Nghiên cứu phân lập các hợp chất tritecpen từ cây bục bạc (mallotus paniculatus)

Trng i Hc S Phm H Ni 2 Khúa lun tt nghip CHNG 1: TNG QUAN 1.1 Nhng nghiờn cu tng quỏt v cõy Bc bc 1.1.1 Thc vt hc: Cõy Bc bc hay cũn c gi l Bựm bp nõu, Bựng bc nõu, Bai bỏi, Bch thu, Bụng bột nam, Bụng bt tựy thuc vo a phng m cú cỏc tờn gi khỏc nhau. Cõy cú tờn khoa hc l Mallotus paniculatus thuc h thu du-Euphorbiaceae. õy l loi cõy tiu mc hay i mc n 20cm, lỏ cú phin xon tam giỏc hay hỡnh thoi, cú ba thựy hay khụng, cú hai tuyn gc ỏy phin, mt di cú lụng hỡnh sao; cú cung lỏ di t 15-20cm; Hoa cm, cú lụng nõu, di 7-35cm, hoa c cú 50-60 tiu nhy, hoa cỏi cú noón so 2-3 bung. Qu nang to 7-8 mm, cú gai nc tha di; ht trũn. Cõy cú hoa vo thỏng 5-6, qu vo thỏng 11-12 hng nm. Hoa thng cú mu vng nht, g mu vng lt, v cõy d c tỏch ra khi thõn cõy v v cõy thng rt dai kộo thng khú t. Hỡnh 1.1.1. Cõy Bc bc Mallotus paniculatus ng Ngc Bỏch 3 K33A - Khoa Húa hc Trng i Hc S Phm H Ni 2 Khúa lun tt nghip 1.1.2 Phõn b sinh thỏi: Mallotus l chi khỏ ln cú khong hn 150 loi khỏc nhau vi c im cú biờn sinh thỏi tng i rng, dú ú c phõn b rt nhiu ni. nc ta, cõy mc nhanh trờn cỏc nng ry b b hoang hay rng b tn phỏ kit qu hay cỏc thm cõy bi v thng mc ln vi Ba soi, Lnh ngnh, Hu ay, C lo. nhiu ni di cao 500-600m, t H Giang, Lo Cai, cho ti Lõm ng, Kiờn Giang (Phỳ Quc). Cõy thng mc hng ro, b nng v thuc loi a búng v t m. Trờn th gii, loi cng c phõn b rt nhiu quc gia, cú th k n nh l: Trung Quc, Triu Tiờn, Nht Bn, Australia, n , Thỏi Lan, Lo, Campuchia, Malaysia.v.v... 1.1.3 Cụng dng: Ht cú cht m c cú th dựng thp sỏng. R v qu dựng cha vt thng ng gip, sng ty.v.v. Cú th thu hỏi r quanh nm v thng c dựng ti, qu thu hỏi thỏng 10-11 hng nm. c bit l v cõy cú nhiu si rt dai dựng bn thng. 1.1.4 Thnh phn húa hc: Cho n ny cha cú nhiu nghiờn cu v thnh phn húa hc ca loi Mallotus paniculatus, cỏc nghiờn cu bc u phỏt hin c bảy hợp chất cardenolides là: 11-oxouzarigenin (1), mallogenin (2), malloside (3), panoside (4), glucopanoside (5), uzarigenin (6) và coroglaucigenin (7). O O O O HO R1 O H R1 OH OH HO H 7 R2O R2 HO H H 1. R = R = H 1 2 2. R1 = H, R2 = -L-rha 3. R1 = OH, R2 = -L-rha 4. R1 = OH, R2 = -D-glc(1->4)-L-rha ng Ngc Bỏch O O 4 5. R1 = H, R2 =OH 6. R1 = OH, R2 =OH K33A - Khoa Húa hc Trng i Hc S Phm H Ni 2 Khúa lun tt nghip 1.2 Gii thiu s lc v tecpen Tecpen l lp hp cht thiờn nhiờn ph bin nht v lý thỳ nht v phng din húa hc. Tecpen cú th tỡm thy trong tinh du tho mc (nh cỏc tinh du chanh, cam, x, hoa hng, thụng, .v.v) vi b khung cacbon l s sp xp ca cỏc tiu phõn isopentan (hay n v isopren) ni vi nhau theo kiu u ni vi uụi, chỳng cú cụng thc chung l (C5H8)n vi iu kin n 2. Tecpen cú th l nhng hirocacbon mch h hoc mch vũng, hoc l cỏc dn xut cha oxi ca chỳng nh: ancol, anehit, xeton, este,.v.vTựy thuc theo s lng n n v isopentan trong b khung cacbon ngi ta phõn loi nh sau: Loi tecpen Khung cacbon S lng cacbon Thớ d Monotecpen (iso-C5)2 10 C10H16, C10H18O,C10H 16O Secquitecpen (iso-C5)3 15 C15H24, C15H24O, C15H22O itecpen (iso-C5)4 20 C20H32, C20H32O, C20H30O Tritecpen (iso-C5)6 30 C30H50, C30H50O Tetratecpen (iso-C5)8 40 C40H56 Cỏc n v isopren ni vi nhau theo kiu u uụi hoc u u, uụiuụi hỡnh thnh nhiu dng cht, trong ú cú cu trỳc bao gm hng chc nghỡn mt xớch isopentan. ú chớnh l politecpen, quen thuc nht l cao su thiờn nhiờn m ú mt mt xớch isopentan u cú mt liờn kt ụi v cú cu hỡnh cis: Poli cis isopren ng Ngc Bỏch 5 K33A - Khoa Húa hc Trng i Hc S Phm H Ni 2 Khúa lun tt nghip Cng cú cỏc tecpen hỡnh thnh t cỏc n v ispren vi kiu kt ni u-ui hoc uụi uụi nhng s mt xớch kt hp nh hỡnh thnh cỏc tecpec rt ph bin trong cỏc loi thc vt thụng d nh Miaxen (C10H16) cú trong tinh du cõy nguyt qu, Oximen cú trong lỏ cõy Ocimum basilicum mt loi hỳng qu. Oximen Miaxen Mt s tecpec cú trong cỏc loi hoa hng v tinh du x (Geranial v Xitronelal), tinh du bc h (Menton), Limonen c tỏch t v cam chanh, Silvestren c tỏch t tinh du cõy pinuc Silvestris, Sabinen c tỏch t cõy Juniperus sabina, Cedren c tỏch t cõy Hong n, cũn camphen cú nhiu trong tinh du nh Long nóo. Bờn cnh ú cũn tn ti cỏc dn xut cha oxi ca tritecpen vi cu trỳc l vũng sỏu cnh vớ d nh: Fielin v Fielanol. Frienlin (C30H50O) Frielanol (C30H50O) Hp cht squalen vi cu hỡnh trans l cht tin thõn sinh hc ca tt c cỏc tritecpen. Squalen ng Ngc Bỏch 6 K33A - Khoa Húa hc Trng i Hc S Phm H Ni 2 Khúa lun tt nghip S úng vũng ca Squalen theo cỏc kiu khỏc nhau to lờn s a dng ca cỏc hp cht tritecpen. Nhỡn chung cỏc tritecpen thng phõn b rng rói trong gii thc vt, cỏc nghiờn cu v hot tớnh sinh hc cng ch ra rng cỏc tritecpen cú kh nng khỏng khun, khỏng nm, khỏng viờm v khỏng mt s dng ung th. Ngoi ra, mt s nghiờn cu khỏc cũn ch ra rng cỏc tritecpen cú tỏc dng lờn h thn kinh trung ng, iu hũa ni tit, h cholesterol trong mỏu v chng x va ng mch. 1.3 Tng quan v cỏc phng phỏp chit mu thc vt Sau khi tin hnh thu hỏi v sy mu thc vt, tựy vo i tng cht cú trong mu khỏc nhau nh cỏc cht phõn cc, cỏc cht cú phõn cc va phi.v.v m ta chn dung mụi v h dung mụi phự hp. 1.3.1 Chn dung mụi chit Chit l phng phỏp dựng mt dung mụi thớch hp hũa tan cht cn tỏch thnh mt pha lng (gi l dch chit) phõn chia khi pha lng (hoc pha rn) cha hn hp cỏc cht cũn li. Tỏch ly dch chit, gii phúng dung mụi s thu c cht cn tỏch. Ngi ta thng dựng phng phỏp chit tỏch ly cht hu c khi nú dng nh tng hoc huyn phự trong nc, hay tỏch ly cht hu c ra khi mt hn hp th rn. Dung mụi thng dựng l Hexan, Etylacetate, clorofom, Thng thỡ cỏc cht chuyn húa th cp trong cõy cú phõn cc khỏc nhau. ụi khi to ra phõn cc ca dung mụi thớch hp ngi ta khụng ch dựng n thun mt loi dung mụi m phi kt hp mt t l nht nh cỏc loi dung mụi khỏc nhau to ra h dung mụi mi. Tuy nhiờn nhng thnh phn tan trong nc ớt khi c quan tõm. Dung mụi s dng cho quỏ trỡnh chit cn phi c la chn ht sc cn thn. iu kin chn dung ng Ngc Bỏch 7 K33A - Khoa Húa hc Trng i Hc S Phm H Ni 2 Khúa lun tt nghip mụi l phi tho món cỏc yờu cu nh: cn hũa tan nhng cht chuyn húa th cp ang nghiờn cu, d dng loi b, cú tớnh tr tc l khụng phn ng vi cht nghiờn cu, khụng c, khụng d bc chỏy. Nhng dung mụi ny nờn c chng ct thu c dng sch trc khi s dng, nu chỳng cú ln cỏc cht khỏc cú th nh hng ti hiu qu v cht lng quỏ trỡnh chit. Thng cú mt s cht do ln trong dung mụi nh cỏc iankylphtalat, tri-nbutylaxetynitat v tributylphotphat. Nhng cht ny cú th ln vi dung mụi trong quỏ trỡnh sn xut dung mụi hoc khõu bo qun nh cỏc thựng cha bng nha hoc cỏc nỳt nha. Metanol v clorofoc thng cha ioctylphotphtalat[i-(2- etylhexyl)phtalat hoc Bis-2-etylhexylphtalat]. Cht ny lm sai lch kt qu phõn lp trong quỏ trỡnh nghiờn cu húa thc vt. Cht ny cũn th hin hot tớnh trong quỏ trỡnh th nghim sinh hc v cú th lm bn dch chit ca cõy. Clorofoc, metylenclorit v metanol l cỏc dung mụi thng c la chn trong quỏ trỡnh chit s b mt phn ca cõy (nh lỏ, r, thõn, c). Nhng tp cht ca clorofoc nh CH2Cl2, CH2ClBr cú th phn ng vi mt vi hp cht khỏc nh cỏc ankanoit to ra mui bc 4 v cỏc sn phm khỏc tng t nh vy, cú mt lng nh axit HCl cng cú th gõy ra s phõn hy s kh hay s ng phõn húa vi cỏc hp cht khỏc. Bi clorofoc cú th gõy tn thng cho gan v thn cho nờn cn c thao tỏc khộo lộo cn thn ni thụng thoỏng v phi eo mt l phũng c. Metylenclorit c hn v d bay hi hn clorofoc. Metanol v Etanol 80% l nhng dung mụi phõn cc hn cỏc hirocacbon th Clo. Ngi ta cho rng cỏc dung mụi thuc nhúm ru s thm tt hn qua mng t bo nờn quỏ trỡnh chit vi cỏc dung mụi ny s thu c lng ln cỏc thnh phn trong t bo. Trỏi li clorofoc kh nng phõn ng Ngc Bỏch 8 K33A - Khoa Húa hc 

Thiết kế và sử dụng một số nội dung mô phỏng trong SGK hóa học 12 nâng cao

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khoa Hoá học Nghiên cứu một số phần mềm mô phỏng để lựa chọn phần mềm phù hợp. Xây dựng một số nội dung mô phỏng trong SGK hóa học lớp 12 nâng cao. Thực nghiệm sƣ phạm để kiểm tra tính khả thi của đề tài. 5. Phƣơng pháp nghiên cứu - Sử dụng phối hợp các phƣơng pháp nghiên cứu sau : Phƣơng pháp nghiên cứu lí thuyết: + Nghiên cứu giáo trình lí luận dạy học, giáo trình PPDH Hoá học. + Nghiên cứu SGK Hoá học lớp 12 nâng cao. + Nghiên cứu vai trò của CNTT trong quá trình dạy học. + Nghiên cứu tài liệu hƣớng dẫn sử dụng phần mềm Macromedia Flash. Phƣơng pháp điều tra: điều tra thực trạng dạy học môn Hoá học ở trƣờng phổ thông hiện nay, việc sử dụng các phƣơng tiện trực quan, các thiết bị nghe nhìn và đặc biệt là ứng dụng CNTT trong dạy học hóa học ở trƣờng phổ thông. Phƣơng pháp chuyên gia: xin ý kiến đóng góp của các thầy cô giáo, của các chuyên gia tin học để hoàn thiện đề tài. Phƣơng pháp thiết kế các mô phỏng bằng phần mềm Macromedia Flash trong quá trình dạy học. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm: để đánh giá hiệu quả của việc sử dụng các nội dung mô phỏng đã thiết kế trong dạy học Hóa học lớp 12 nâng cao. Phƣơng pháp thống kê: xử lý kết quả thu đƣợc từ quá trình điều tra, đánh giá kết quả của giờ dạy có sử dụng các nội dung mô phỏng. 6. Giả thuyết khoa học Nguyễn Thu Trang 11 Khoá luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khoa Hoá học Nếu thiết kế, sƣu tầm đƣợc các nội dung mô phỏng trong SGK Hóa học lớp 12 nâng cao có chất lƣợng tốt và biết cách khai thác, sử dụng chúng trong các bài dạy thì chất lƣợng dạy và học sẽ đƣợc nâng cao. Nguyễn Thu Trang 12 Khoá luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khoa Hoá học CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Thực trạng dạy học hóa học ở trƣờng phổ thông Hiện nay, phƣơng pháp chủ yếu đƣợc các giáo viên áp dụng để dạy học đó là phƣơng pháp “thuyết trình có đàm thoại”, đây là phƣơng pháp chƣa phát huy đƣợc tính tích cực chủ động tìm ra kiến thức mới ở học sinh, bản chất vẫn là thầy đọc trò chép và ghi nhớ. Đối với bộ môn Hóa học, đây là một bộ môn khoa học thực nghiệm nhƣng việc đƣợc học và làm các thí nghiệm thực tế vẫn còn bị hạn chế rất nhiều. Điều đó làm cho các bài giảng về hoá học nói chung và nội dung Hóa học lớp 12 nói riêng trở nên trừu tƣợng khó hiểu. Với thực trạng trên đòi hỏi phải đổi mới PPDH hoá học sao cho phù hợp theo hƣớng tích cực hóa hoạt động của HS, làm cho các bài giảng sinh động hơn từ đó nâng cao chất lƣợng dạy học góp phần đào tạo con ngƣời, xây dựng đất nƣớc ta ngày càng phát triển. 1.2. Nhu cầu đổi mới phƣơng pháp dạy học ở nƣớc ta hiện nay Nƣớc ta đang trên đà phát triển và hội nhập với thế giới, công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đòi hỏi phải có một nền giáo dục phát triển, đòi hỏi phải đổi mới PPDH. Nghị quyết Đại hội Đảng lần thứ IX đã khẳng định “Đổi mới phƣơng pháp dạy học, phát huy tƣ duy sáng tạo và năng lực tự đào tạo của ngƣời học, coi trọng thực hành thực nghiệm, tránh nhồi nhét học vẹt, học chay, đổi mới và thực hiện nghiêm minh chế độ thi cử”. Điều đó cũng đƣợc thể hiện trong Luật giáo dục nƣớc cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam ban hành ngày 02/12/1998 đã ghi rõ ở điều 24: “Phƣơng pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng Nguyễn Thu Trang 13 Khoá luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khoa Hoá học tạo của học sinh, phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, từng môn học, bồi dƣỡng phƣơng pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh”. 1.3. Xu hƣớng chung của thế giới về đổi mới phƣơng pháp dạy học Thế giới đang có sự chuyển biến mạnh mẽ với sự phát triển nhƣ vũ bão của ngành khoa học kĩ thuật, đặc biệt là ngành công nghệ thông tin, nên việc đổi mới PPDH đã trở thành một yêu cầu hàng đầu đặt ra cho ngành giáo dục của bất kì quốc gia nào. Và xu hƣớng của thế giới nói chung đang hƣớng vào việc ứng dụng rộng rãi các thành tựu của CNTT vào lĩnh vực giáo dục. Các nƣớc đã chú trọng vào việc trang bị kiến thức về tin học cho GV và HS coi đây là nhiệm vụ chiến lƣợc trong phát triển giáo dục. Ở khu vực Châu Á - Thái Bình Dƣơng cũng đã có những nỗ lực trong việc xây dựng các phần mềm phục vụ cho việc giảng dạy các môn học. Tổ chức kết hợp phần mềm quốc gia – NSCU (National Software Coordination Unit) đƣợc thành lập đã cung cấp chƣơng trình giáo dục máy tính cho trƣờng trung học từ những năm 1984 – 1985. Ở Ấn Độ, ủy ban quốc gia về đào tạo và nghiên cứu giáo dục – NCERT (National Council of Education Research and Training) ở NewDehli đã thực hiện đề án Class (Computer Literacy and Studies in School). Đề án đã đề cập đến việc sử dụng máy tính khai thác các phần mềm tin học trợ giúp việc dạy học trong lớp, đồng thời coi trọng vai trò của máy tính nhƣ một công cụ ƣu việt đánh dấu sự thay đổi có ý nghĩa về phƣơng pháp luận. Các phần mềm tin học đƣa vào dạy học trong nhà trƣờng không thay thế SGK, mà chỉ vạch rõ con đƣờng để hình thành các loại kĩ năng khác nhau. Ở Nhật Bản, CNTT đặc biệt là việc khai thác các phần mềm tin học đƣợc dùng làm công cụ để trình bày kiến thức rèn luyện kĩ năng tiếp thu bài mới và giải quyết vấn đề đặt ra trong tiết học. Nhật Bản đã khẳng định việc Nguyễn Thu Trang 14 Khoá luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khoa Hoá học xây dựng và khai thác các phần mềm để dạy học, đặc biệt trong nhà trƣờng phổ thông điều đó đã kích thích tốt hứng thú học tập của ngƣời học, nâng cao chất lƣợng giảng dạy. 1.4. Cơ sở lí luận để đổi mới phƣơng pháp dạy học hóa học Đổi mới PPDH là một quá trình mang tính phƣơng pháp luận mà thực chất là một quá trình nhằm nâng cao hiệu quả giảng dạy của GV và học tập của HS, giúp hình thành và phát triển các phẩm chất, nhân cách của con ngƣời Việt Nam hiện tại và tƣơng lai nhƣ trong định hƣớng mà các nghị quyết của Đảng đã chỉ ra. Phát huy tính tích cực sáng tạo từ ngƣời học, tạo điều kiện tốt cho HS phát triển một cách toàn diện. Đổi mới PPDH vì thế đòi hỏi chúng ta phải nhạy bén, sáng tạo, đồng thời phải bám sát thực tiễn cuộc sống hiện tại và tƣơng lai, tạo điều kiện để nền giáo dục nƣớc ta phát triển với việc đào tạo con ngƣời có trình độ cao. Ở nƣớc ta hiện nay đã và đang thực hiện quá trình đổi mới PPDH với việc triển khai một số phƣơng hƣớng đổi mới PPDH. 1.4.1. Các phương hướng hoàn thiện phương pháp dạy học ở nước ta 1.4.1.1. Hoàn thiện chất lượng các phương pháp dạy học hiện có bằng các cách sau: - Tăng cƣờng tính tích cực, chủ động, tìm tòi sáng tạo ở ngƣời học; phát huy tiềm năng trí tuệ, phát triển nhân cách và đặc biệt thích ứng một cách năng động với thực tiễn đổi mới. - Tăng cƣờng phát triển năng lực vận dụng tri thức đã học vào cuộc sống, sản xuất, xã hội. - Thực hiện quá trình chuyển trọng tâm của PPDH từ tính chất thông báo tái hiện đại trà chung cho cả lớp sang tính chất phân hóa, cá thể hóa cao độ tiến lên theo nhịp độ cá nhân. Nguyễn Thu Trang 15 Khoá luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khoa Hoá học - Chuyển trọng tâm đầu tƣ công sức vào việc giảng giải kiến thức sang dạy phƣơng pháp học, trong đó chú trọng phƣơng pháp tự học cho HS. 1.4.1.2. Sáng tạo các phương pháp mới bằng các cách sau đây: - Liên kết nhiều PPDH đơn lẻ thành tổ hợp PPDH phức hợp. - Liên kết nhiều PPDH với các phƣơng tiện kĩ thuật dạy học hiện đại (phƣơng tiện nghe nhìn, máy vi tính...) tạo ra các tổ hợp PPDH có dùng kĩ thuật, đảm bảo thu và xử lí các tín hiệu ngƣợc bên ngoài kịp thời chính xác. - Chuyển phƣơng pháp nghiên cứu khoa học thành PPDH đặc thù của môn học (ví dụ nhƣ phƣơng pháp thực nghiệm đối với các khoa học tự nhiên, phƣơng pháp GRAP dạy học, phƣơng pháp ALGORIT...). - Đa dạng hóa các PPDH phù hợp với các cấp học, bậc học, các loại hình trƣờng học và các môn học. - Sử dụng các PPDH với việc lấy HS làm trung tâm. Nhƣ vậy việc đổi mới PPDH phải tuân theo những nguyên tắc nhất định, tránh sai lầm trong việc đổi mới phƣơng pháp, tạo điều kiện tốt nhất cho sự phát triển toàn diện của HS. 1.4.2 Một số phương pháp dạy học mới đang được áp dụng ở nước ta hiện nay 1.4.2.1.Đổi mới phương pháp dạy học theo hướng “Dạy học hướng vào người học” Dạy học với việc lấy “Học sinh làm trung tâm” đã trở thành một nhu cầu cấp thiết với việc lấy HS làm tiêu điểm, chú trọng hơn đến khả năng tiếp thu, sở thích, tâm lí chung của HS; chuẩn bị cho HS thích ứng với đời sống xã hội, làm tăng hứng thú học tập theo hƣớng tích cực từ HS. Bản chất của việc dạy học hƣớng vào ngƣời học: - Về mục tiêu: nhằm nâng cao cho HS khả năng thích ứng với đời sống xã hội, chú trọng đến nhu cầu, hứng thú, khả năng, lợi ích của HS. Nguyễn Thu Trang 16 Khoá luận tốt nghiệp 

Nghiên cứu phản ứng khâu mạch quang hóa của một số hệ khâu mạch quang trên cơ sở nhựa epoxy biến tính dầu ve

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp II. Nhựa epoxy II.1. Khái niệm Nhựa epoxy là hợp chất hữu cơ cao phân tử trong phân tử có các nhóm epoxy. Ưu điểm quan trọng của nhưạ epoxy là: • Có thể đóng rắn từng phần và lưu lại ở trạng thái đó. • Ít co ngót trong quá trình đóng rắn. Nhựa có hoạt tính hóa học cao, sau khi đóng rắn có khả năng chống ăn mòn, có tính chất cơ lí,chịu nhiệt và cách điện cao, có khả năng bám dính tốt với nhiều chất nền. Vì những ưu điểm nổi bật đó mà nhựa epoxy ngày càng được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi. II.1.1. Các đặc trưng của nhựa epoxy[2] • Hàm lượng nhóm epoxy (HLE): Là trọng lượng của nhóm epoxy có trong 100 gam nhựa. • Đương lượng epoxy (ĐLE): Là lượng nhựa tính theo gam chứa một đương lượng epoxy. • Hai giá trị HLE và ĐLE của hợp chất có nhóm epoxy đầu mạch liên quan đến nhau theo công thức: . 100 HLE = 43 LE D Trong đó: 43 là trọng lượng phân tử của nhóm epoxy đầu mạch. II.1.2. Lịch sử nghiên cứu và phát triển nhựa epoxy [2,23,30] Hợp chất epoxy được phát triển vào thế kỉ 19. Từ năm 1909 nhà hóa học Nga Prizaev đã phát hiện ra khả năng phản ứng của olephin với axit peroxybenzoic tạo thành vòng epoxy. Năm 1934 nhà hóa học Đức Schlack P. cho công bố bằng sáng chế về phản ứng tổng hợp polyamin có trọng lượng phân tử lớn từ amin và các hợp chất chứa nhóm epoxy. Đến năm 1938 Pierre Castan Nguyễn Thị Loan-K33D 5 Khoa Hóa Học Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp nhà hóa học Thụy Sĩ, đã tổng hợp được nhựa epoxy và đưa vào áp dụng trong công nghiệp. Ông đã công bố bằng sáng chế mô tả phương pháp điều chế diglyxidyl ete từ bisphenol A, epyclohidrin và đã phát hiện ra tính chất quý báu của nhựa thu được là có độ bám dính tốt với nhiều loại vật liệu sau khi đóng rắn bằng anhiđrit phtalic.Vào năm 1946 nhựa epoxy thương phẩm đầu tiên được hãng CIBA đưa ra thị trường thế giới. Từ sau phát hiện của P.Castan và S.O.Greenlee về giá trị và tính năng của nhựa epoxy trong khoảng 1940 – 1950, hãng Shell Chemical (Mỹ) và Ciba Geigy (Thụy Sĩ) đã đầu tư sản xuất nhựa epoxy trên qui mô lớn. Năm 1994, tổng sản lượng và khối lượng tiêu thụ nhựa epoxy trên thế giới khoảng 6,01 triệu tấn.Trong khoảng thời gian từ 1992-1997 tốc độ tăng trưởng thụ epoxy hàng năm khoảng 3% ở Mỹ, 2,5% ở Tây Âu, 4% ở Nhật Bản, tính trung bình cả 3 vùng hợp lại là 3,1%-3,2%. Mỹ là nước xuất khẩu nhựa epoxy chủ yếu. Tiêu thụ nhựa epoxy trên thế giới năm 2001 đạt 1,2 triệu tấn, trong đó châu Á 48%, Bắc Mỹ 24%, Tây Âu 23%. Mức tăng trưởng tiêu thụ nhựa epoxy hàng năm trong giai đoạn 2000-2010 khoảng 4%/năm. Trong đó các nước Trung Quốc, Bắc Mỹ, Tây Âu, Nhật Bản là những nước có mức tăng trưởng tiêu thụ nhựa epoxy lớn nhất. Trung Quốc là nước tiêu thụ nhựa epoxy thứ 3 thế giới và nhiều nhất Châu Á. Năm 2000, Trung Quốc tiêu thụ hơn 150000 tấn nhựa epoxy, trong đó nhập khẩu khoảng 120000 tấn, sản xuất được 48000 tấn. Ở nước ta, nhựa epoxy cũng được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp sơn, vecni, vật liệu compozit,… Viện Kĩ Thuật Nhiệt Đới đã và đang ứng dụng có kết quả tốt nhiều loại sơn bảo vệ chống ăn mòn, vật liệu bảo vệ polyme compozit, sơn cách điện cấp F,… trên cơ sở nhựa epoxy. Nguyễn Thị Loan-K33D 6 Khoa Hóa Học Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp II.2. Các phương pháp điều chế nhựa epoxy II.2.1. Tổng hợp nhựa epoxy từ epiclohidrin (ECH) - Tổng hợp nhựa epoxy bằng phản ứng của hydroxyl phenol với ECH + Ngưng tụ kiềm epyclohidrin và bisphenol A Phản ứng xảy ra qua 2 giai đoạn: • Giai đoạn 1: Nhóm hydroxyl của bis phenol A kết hợp với nhóm epoxy của epyclohdrin trong môi trường kiềm. CH3 HO C OH + 2 CH2Cl NaOH CH CH2Cl O CH3 CH3 ClH2C CH O OH C CH2 O OH CH3 • Giai đoạn 2: Clohidrin glycol tạo thành chứa nhóm hdroxyl ở vị trí số 2 so với nguyên tử clo. Vì vậy clohdrin dễ tách ra tạo thành nhóm epoxy mới theo cơ chế tách HX CH3 ClCH2 CH C O OH O CH2 CH3 CH CH2Cl NaOH OH CH3 CH2 CH O O C O CH2 CH2 CH + 2NaCl + 2H2O O CH3 Điepoxy lại có thể tác dụng với bisphenol A và epyclohidrin tạo thành hợp chất có khối lượng phân tử cao hơn. Nguyễn Thị Loan-K33D 7 Khoa Hóa Học Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp Trong điều kiện tỉ lệ epyclohđrin/bisphenol A bằng 2,15 – 1,2mol/l sẽ tạo thành nhựa có độ chảy mềm từ 10-1550C, trọng lượng phân tử từ 500-4500. Phản ứng tổng hợp epoxynovolac từ nhựa novolac và pyclohidrin, phản ứng giữa amin đa chức với epyclohidrin tạo ra nhiều loại nhựa có ứng dụng quan trọng như nhựa triglycydyl của 4- aminophenyl, tetraglycydyl dẫn xuất từ 4,4’điamino điphenyl metan xảy ra tương tự như trên. Loại nhựa này có khả năng đóng rắn nhanh do ảnh hưởng tăng cường của amin bậc 3. II.2.2. Tổng hợp nhựa epoxy bằng phản ứng epoxy hóa hợp chất chứa liên kết đôi. Trong quá trình phản ứng, liên kết đôi trong phân tử các chất tham gia được chuyển thành nhóm epoxy trong các điều kiện phản ứng khác nhau. - Epoxy hóa liên kết đôi bằng axit hypoclohydric (dùng trong phòng thí nghiệm) CH CH + HOCl CH CH xt -HCl OH Cl CH CH O - Epoxy hóa liên kết đôi bằng peraxit + Phương pháp 1 giai đoạn hay phương pháp epoxy hóa tức thời (Insitu): Theo phương pháp này peraxit vừa được hình thành lập tức tác dụng với liên kết đôi tạo thành nhóm epoxy. Phương pháp này được sử dụng trong quá trình epoxy hóa dầu đậu và cao su thiên nhiên bằng axit perfomic (PF): • Epoxy hóa dầu đậu bằng PF xảy ra theo sơ đồ sau: HCOOH + H2O2 HCOOOH + CH HCOOOH + H2O CH CH CH O + HCOOH Phản ứng tiến hành ở nhiệt độ 50-700C. Nguyễn Thị Loan-K33D 8 Khoa Hóa Học Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp • Epoxy hóa cao su bằng PF: Cũng như trong trường hợp epoxy hóa dầu thực vật bằng PF, tác nhân epoxy hóa liên kết đôi isopren trên mạch cao su là PF, được hình thành Insitu do tác dụng của hidroperoxit với axit fomic. Khi tỉ lệ (mol) H2O2 / liên kết đôi isopren tăng từ 1/1 đến 3/1 thì tốc độ tạo thành nhóm epoxy trên mạch cao su tăng lên. + Phương pháp 2 giai đoạn [5]: Đầu tiên điều chế peraxit, sau đó dùng peraxit để epoxy hóa liên kết đôi. Phương pháp này còn dùng để epoxy hóa dầu thực vật, cao su thiên nhiên. Cụ thể epoxy hóa cao su và dầu thực vật bằng axit peraxetic (PA). Quá trình epoxy hóa cao su lỏng trong điều kiện trên có thể xảy ra như sau: O * CH3COOH * * n O * n Ngoài ra, người ta còn tiến hành epoxy hóa dầu hạt cao su bằng H2O2 với xúc tác amonimolipdat. Lượng xúc tác lớn làm tăng tốc độ phản ứng, đồng thời tăng phản ứng mở vòng oxiran và các phản ứng phụ khác. II.3 Biến đổi nhựa epoxy II.3.1. Các phản ứng biến đổi theo nhóm epoxy - Đặc điểm cấu tạo nhóm epoxy Nhóm epoxy có công thức cấu tạo tổng quát như sau: O H R1 C H C R2 R1: Gốc hidrocacbon hoặc hidro R2: Gốc hidrocacbon Từ đặc điểm cấu tạo của nhóm epoxy, ta có thể thấy đây là một nhóm có hoạt tính hóa học cao. Là vòng 3 cạnh có sức căng lớn, các liên kết của vòng không có sự xen phủ cực đại của liên kết σ mà mang bản chất của liên kết π, nên Nguyễn Thị Loan-K33D 9 Khoa Hóa Học Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp nhóm epoxy có hoạt tính cao hơn ete thường nhiều. Các nhóm epoxy đầu mạch có hoạt tính cao hơn các nhóm epoxy giữa mạch do ít ảnh hưởng của án ngữ không gian. Các hợp chất chứa nhóm epoxy có thể tham gia phản ứng khâu mạch bằng phương pháp nhiệt hoặc ở nhiệt độ thường khi có mặt xúc tác và bằng phương pháp quang hóa thông qua phản ứng mở vòng epoxy. - Mở vòng epoxy bằng bazơ, amin + Mở vòng bằng bazơ O O- OH - OH 1000C CH2OH H2O OH- CH2OH + Mở vòng bằng amin R CH CH2 + R/ O R CH CH2 NH2 NHR/ OH / R CH CH2 NHR + CH2 CH R O OH R CH CH2 OH NR CH2 CH R/ OH - Mở vòng nhóm epoxy bằng axit Theo hướng này đã thực hiện phản ứng acrylat hóa cao su và dầu thực vật khi không có xúc tác và có xúc tác. + Acrylat hóa không có xúc tác: Phản ứng acrylat hóa cao su và dầu thực vật tiến hành trong toluen, ở tỉ lệ (mol) [axit acylic]/[epoxy]=30, nhiệt độ 400C có bậc phản ứng bằng 1. Các kết quả cho thấy do hiệu ứng không gian phản ứng acrylat hóa CSTNE mạch thẳng có tốc độ nhanh hơn và hiệu suất cao hơn (97%) so với cao su vòng epoxy hóa (60%). + Acrylat hóa có xúc tác: Phản ứng acrylat hóa cao su được thực hiện ở tỉ lệ (mol) [axit acrylic] / [epoxy]=1. có mặt xúc tác tetrabutyl amoni bromit (TBAB) Nguyễn Thị Loan-K33D 10 Khoa Hóa Học 

Tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường trong dạy học phần hóa phi kim ban nâng cao trường trung học phổ thông

Khóa luận tốt nghiệp NỘI DUNG Chƣơng 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Mục tiêu GDBVMT ở trƣờng THPT 1.1.1. Mục tiêu chung 1.1.1.1. Về kiến thức - Bước đầu hiểu biết về thành phần hóa học của môi trường sống xung quanh ta (đất, nước, không khí) trên cơ sở tìm hiểu tính chất của các chất hóa học: + Môi trường nước, môi trường không khí, môi trường đất. + Sự biến đổi hóa học trong môi trường, hiểu biết về chất vô cơ và hữu cơ, thành phần, tính chất vật lí, tính chất hóa học, ứng dụng, điều chế. Từ đó có hiểu biết về chất, về tính chất của các vật thể vô sinh, hữu sinh và một số biến đổi của chúng trong môi trường tự nhiên xung quanh. - Biết khái niệm ô nhiễm môi trường, tác hại của ô nhiễm môi trường: + Ô nhiễm môi trường nước, tác hại của nó. + Ô nhiễm môi trường không khí, tác hại của nó. + Ô nhiễm môi trường đất, tác hại của nó. - Hiểu được nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường trong đó có vai trò của sản xuất hóa học, sử dụng hóa chất, chất thải trong sinh hoạt và sản xuất: + Hiểu được nguyên nhân của sự ô nhiễm môi trường: không khí, nước, đất và môi trường tự nhiên nói chung là do có các chất độc hại vô cơ và hữu cơ. Các chất này gây tác hại cho các đồ vật, các công trình kiến trúc, văn hóa, sức khỏe của con người, động vật, thực vật… + Hiểu được một số vấn đề về nhiên liệu, chất đốt, năng lượng hóa học, sự oxi hóa sự cháy và nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường không khí. + Hiểu được tính năng và tác dụng của một số tài nguyên thiên nhiên như: nước, quặng, dầu mỏ, than đá. Vấn đề khai thác, sử dụng và việc gây ô nhiễm môi trường do các hoạt động khai thác. + Vấn đề ô nhiễm môi trường trong thực hành thí nghiệm hóa học ở trường THPT… Nguyễn Thị Vân – K33D Khoa Hóa học – Trường ĐHSP Hà Nội 2 11 Khóa luận tốt nghiệp - Biết được cơ sở hóa học của một số biện pháp bảo vệ môi trường sống: + Thu gom và xử lí chất thải, phòng chống chất độc hại trong quá trình tiếp xúc, sử dụng một cách khoa học với thuốc trừ sâu, phân bón hóa học… + Hóa chất và vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm. + Trồng nhiều cây xanh để điều hòa lượng khí CO2 tăng khí oxi giúp bảo vệ bầu không khí trong sạch. 1.1.1.2. Về kĩ năng - Biết được một số dấu hiệu môi trường bị ô nhiễm. Nhận biết được một số chất hóa học gây ô nhiễm đất, nước, không khí. - Biết cách xử lí một vài chất thải đơn giản trong đời sống sản xuất và học tập hóa học. - Biết thực hiện một số biện pháp đơn giản để bảo vệ môi trường sống. - Biết sử dụng một số nhiên liệu, chất đốt, tài nguyên thiên nhiên hợp lí góp phần bảo vệ môi trường. - Biết thực hiện một vài biện pháp cụ thể bảo vệ môi trường trong học tập hóa học ở trường THPT. 1.1.1.3. Về thái độ - Có ý thức trách nhiệm bảo vệ môi trường thiên nhiên cho bản thân, gia đình, cộng đồng và xã hội. - Có ý thức nhắc nhở người khác bảo vệ môi trường. 1.1.2. Mục tiêu GDBVMT qua các chủ đề Chủ đề Mục tiêu Môi trƣờng sống của Kiến thức: chúng ta - Biết được môi trường sống xung quanh chúng ta đều - Khái niệm môi trường do các chất tạo nên: đất, đá, quặng, nước (H2O), không - Môi trường tự nhiên khí (O2, N2, CO2, H2O). - Môi trường nhân tạo - Môi trường tự nhiên là môi trường chưa chịu tác động - Tài nguyên thiên nhiên của con người đó là môi trường sạch. - Môi trường nhân tạo là môi trường đã có tác động của Nguyễn Thị Vân – K33D Khoa Hóa học – Trường ĐHSP Hà Nội 2 12 Khóa luận tốt nghiệp con người làm thay đổi thành phần cơ bản của đất, nước, không khí, sông, biển. - Tài nguyên thiên nhiên gồm các quặng sắt Fe2O3, Fe3O4 để luyện gang; lưu huỳnh, FeS2 để sản xuất H2SO4, phân bón hóa học; than đá, dầu mỏ, khí thiên nhiên, khí dầu mỏ… để làm nhiên liệu và nguyên liệu trong công nghiệp và đời sống… Ngoài ra còn có quặng boxit (Al2O3), quặng đồng, quặng kẽm… Thái độ - tình cảm: - Có ý thức bảo vệ môi trường sống xanh – sạch – đẹp và có ý thức nhắc nhở mọi người trong gia đình, cộng đồng cùng thực hiện. Kĩ năng – hành vi: - Nhận biết được môi trường sống của chúng ta dù là tự nhiên hay nhân tạo đều có thành phần là các chất hóa học. - Tài nguyên thiên nhiên như nước, quặng, than đá, dầu mỏ… đều có thành phần là các chất vô cơ và chất hữu cơ. Chúng đều là nguồn năng lượng, nhiên liệu, vật liệu phục vụ trong đời sống và sản xuất. Quan hệ giữa con Kiến thức: ngƣời và môi trƣờng - Con người là một sinh vật trong môi trường được tạo - Con người là một nên từ các phân tử các nguyên tử. thành viên của trường môi - Môi trường cung cấp cho con người không khí (O2) để thở; H2O để uống và sinh hoạt; đất để trồng trọt, làm - Vai trò của môi trường nhà cửa; quặng, khoáng sản để chế tạo ra các vật đối với con người dụng… - Tác động của con - Con người và môi trường có mối quan hệ tác động người đối với môi qua lại với nhau: Con người là chủ thể tìm hiểu quy luật Nguyễn Thị Vân – K33D Khoa Hóa học – Trường ĐHSP Hà Nội 2 13 Khóa luận tốt nghiệp trường sự biến đổi giữa các chất trong môi trường và chịu sự - Dân số và môi trường; tác động của môi trường, mưa axit làm hư hại nhà cửa, công nghiệp, đô thị hóa cây trồng, công trình kiến trúc; nắng to, hạn hán gây ra và môi trường phản ứng đốt cháy rừng, gây cạn kiệt và ô nhiễm môi trường… - Con người có tác động tới môi trường: Sản xuất hóa chất, khai thác khoáng sản, khai thác các nguồn năng lượng tự nhiên như gió, nước, mặt trời…làm cạn kiệt nguồn nhiên liệu, nguyên vật liệu và năng lượng môi trường. Sản xuất hóa học tạo ra các chất thải rắn, lỏng, khí làm ô nhiễm môi trường (tăng nồng độ khí CO2, CH4 gây hiệu ứng nhà kính, tăng nồng độ các khí SO2, NO2…gây hiện tượng mưa axit, tăng khí CFC làm thủng tầng ozon… - Sự phát triển nền công nghiệp hóa và đô thị hóa nông thôn tạo nên các chất thải, rác thải công nghiệp và rác thải y tế. Các chất thải đều thuộc loại các chất vô cơ, hữu cơ đã có tác động xấu tới môi trường không khí, đất, nước (biển, hồ, sông, ngòi). Thái độ - tình cảm: - Có thái độ tích cực trong việc làm giảm chất thải, thu gom chất thải, xử lí chất thải để chống ô nhiễm và vận động mọi người cùng thực hiện. Kĩ năng – hành vi: - Nhận biết được các chất phế thải do con người tạo ra và có biện pháp xử lí loại bỏ chất độc hại cho con người và sinh vật. Sự ô nhiễm và suy Kiến thức: thoái môi trƣờng - Sự ô nhiễm môi trường nước, không khí, đất là do có Nguyễn Thị Vân – K33D Khoa Hóa học – Trường ĐHSP Hà Nội 2 14 Khóa luận tốt nghiệp - Ô nhiễm môi trường: các chất làm thay đổi tính chất lí, hóa thành phần không nước, không khí, đất khí, đất, nước không có lợi cho sự sống của con người. - Chất thải - Các chất thải gồm rắn, lỏng, khí thuộc loại vô cơ và - Suy thoái rừng hữu cơ có những tính chất nhất định góp phần làm suy - Suy thoái đất thoái môi trường. - Suy giảm đa dạng sinh - Sự suy thoái rừng làm giảm công suất của một nhà học máy khổng lồ thu khí CO2 và tạo ra khí oxi. - Sự suy thoái đất làm giảm các chất dinh dưỡng cho cây trồng. - Ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí làm cho một số loài bị triệt tiêu dẫn đến giảm đa dạng sinh học. Tình cảm – thái độ: - Phản đối những hành vi vứt rác thải bừa bãi làm ô nhiễm môi trường và các hành vi khác làm ô nhiễm môi trường. Kĩ năng – hành vi: - Xử lí chất thải độc hại để bảo vệ môi trường sống, tăng cường trồng rừng, trồng cây xanh góp phần bảo vệ môi trường xanh – sạch – đẹp. Các biện pháp bảo vệ Kiến thức: môi trƣờng, phát triển - Biết các biện pháp xử lí chất thải, rác thải, nước thải bền vững trong công nghiệp. - Những quy định của - Biết sử dụng hóa chất hợp lí xử lí chất thải trong pháp luật về bảo vệ môi phòng thí nghiệm, trong đời sống hàng ngày. trường và phát triển bền - Biết cách sử dụng thuốc trừ sâu, phân bón có hiệu vững. quả, tránh gây độc hại cho con người và sinh vật. - Các hoạt động bảo vệ - Biết cách sử dụng các thuốc sát trùng như nước Gia – môi trường ven, clorua vôi để khử trùng, tẩy uế giữ môi trường - Nhiệm vụ của học sinh trong sạch. Nguyễn Thị Vân – K33D Khoa Hóa học – Trường ĐHSP Hà Nội 2 15 Khóa luận tốt nghiệp trong việc bảo vệ môi Thái độ - tình cảm: trường - Tuân theo những quy định về bảo vệ môi trường, tích cực tham gia các hoạt động thiết thực bảo vệ môi trường ở gia đình, trường học và cộng đồng. Kĩ năng – hành vi: - Nhận biết môi trường bị ô nhiễm, chất gây ô nhiễm, nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường, - Đề xuất giải pháp bảo vệ môi trường trên cơ sở khoa học Hóa học. - Xử lí chất thải khí, rắn, lỏng sau thí nghiệm hóa học trước khi đưa vào đường thoát nước chung của thành phố. 1.2. Sự cần thiết của việc GDBVMT trong dạy học Hóa học ở trƣờng THPT 1.2.1. Môi trường và các chức năng chủ yếu của môi trường 1.2.1.1. Môi trường Điều 3 – Luật bảo vệ môi trường 2005 sử dụng các định nghĩa: - Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và vật chất nhân tạo bao quanh con người, có ảnh hưởng đến đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và sinh vật. - Hoạt động bảo vệ môi trường là hoạt động giữ cho môi trường trong lành, sạch đẹp; phòng ngừa, hạn chế và cải thiện môi trường; khai thác sử dụng hợp lí và tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên; bảo vệ đa dạng sinh học. - Thành phần môi trường là các yếu tố vật chất tạo thành môi trường như đất, nước, không khí, âm thanh, ánh sáng, sinh vật, hệ sinh thái và các hình thái vật chất khác. Môi trường sống của con người được phân thành: - Môi trường tự nhiên: bao gồm các nhân tố thiên nhiên như vật lí, hóa học, sinh học, tồn tại ngoài ý muốn của con người nhưng ít nhiều cũng chịu tác động của Nguyễn Thị Vân – K33D Khoa Hóa học – Trường ĐHSP Hà Nội 2 16 

Tìm hiểu phương trình schrodinger cho hệ một electron và áp dụng vào giảng dạy hoá học phổ thông

Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp Trng hp th nng ca h khụng ph thuc vo thi gian: U=U(q) (h kớn, hoc h chuyn ng trong mt trng ngoi khụng i), thỡ toỏn t Haminton H khụng ph thuc vo thi gian v trựng vi toỏn t nng lng ton phn H ( q ) , cũn trng thỏi ca h l trng thỏi dng: (q, t ) (q) . Khi ú nghim ca phng trỡnh Schrodinger cú th tỏch thnh hai tha s: mt tha s ch ph thuc vo ta (q ) v mt tha s ch ph thuc vo thi gian: f (t ) (q, t ) (q). f (t ) (1.2) Thay (1.2) vo (1.1) ta cú: ih (q). f (t ) H (q). f (t ) t ih (q). ih df (t ) f (t ). H (q) dt 1 df (t ) 1 . . H (q) f (t ) dt (q ) (1.3) Vỡ hai v ca (1.3) ph thuc vo hai bin s q v t khỏc nhau nờn chỳng ch cú th cú nghim ỳng khi c hai v bng mt hng s E. Khi ú ta cú: ih H (q) E (q) (1.4) 1 df (t ) . E f (t ) dt (1.5) Phng trỡnh (1.4) trựng vi phng trỡnh tr riờng ca toỏn t nng lng à (E l nng lng ton phn ca h lng t khi H à khụng cha bin s t) H D-ơng Thị Hạnh 11 K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp Gii (1.5) df (t ) 1 .Edt f (t ) ih df (t ) i .Edt f (t ) h i ln f (t ) .E.t ln C h i f (t ) c.e h . Et c: l hng s Vy nghim tng quỏt ca (1.2) l: (q, t ) (q ).e iEt h Nhng trng thỏi (1.2) trong ú nng lng ca h cú giỏ tr xỏc nh gi l nhng trng thỏi dng v phng trỡnh (1.4) l phng trỡnh Srodinger cho trng thỏi dng. 1.1.2.3. Phng trỡnh Schrodinger trng thỏi dng Khi mt h lng t trng thỏi dng l trng thỏi m toỏn t Haminton H ca h khụng ph thuc tng minh vo thi gian gia hm súng mụ t trng thỏi ca h vi nng lng ton phn E v toỏn t Haminton ca h cú liờn h: H (q) E (q) (1.6) õy l mt phng trỡnh hm riờng, tr riờng, trong ú (q ) l hm riờng ca H , E l tr riờng ca H tng ng vi hm riờng ( q ) . Ta cú toỏn t Haminton cú dng: D-ơng Thị Hạnh 12 K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp H = T U Trong ú, T l toỏn t ng nng. Trong h to ecac : T Vi 2 ( h 2 2 2 2 h2 2 ( 2 2 2) 2m x y z 2m 2 2 2 ) : l toỏn t Laplace, c l nabla bỡnh phng. x 2 y 2 z 2 U l toỏn t th nng tng ng l U (x,y,z). H h 2 2 2 2 ( 2 2 2 ) U ( x, y, z ) 2m x y z (1.7) Thay (1.7) vo (1.6) ta cú: h 2 2 2 2 U ( x, y, z ) ( x, y, z ) E ( x, y, z ) 2 2 2 2m x y z 2 2 2 2 h 2 2 2 ( x, y, z ) E U ( x, y, z ) ( x, y, z) 0 2m x y z Nhõn c 2 v ca phng trỡnh vi 2m ta c: h2 2 2 2 2m 2 2 2 ( x, y, z ) 2 E U ( x, y, z ) ( x, y, z ) 0 h x y z Hay: 2 ( x, y, z ) 2m E U ( x, y, z) ( x, y, z ) 0 h2 2 2m ( E U ) 0 h2 Vy phng trỡnh Schrodinger l mt phng trỡnh vi phõn tuyn tớnh cp hai (hay l mt phng trỡnh o hm riờng cp hai). D-ơng Thị Hạnh 13 K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp i vi bt c mt h lng t no, ion, nguyờn t, phõn t li gii phng trỡnh Schrodinger cho h phi bao gm ng thi 2 kt qu: hm riờng v tr riờng nng lng ton phn E ng vi hm riờng ú ca H . V nguyờn tc, phng trỡnh Schrodinge mt phng trỡnh vi phõn tuyn tớnh cp 2 ch gii c chớnh xỏc i vi mt s ớt h lng t, cỏc trng hp h lng t cú nhiu e ch gii c gn ỳng. 1.1.3. Mt s h thc quan trng trong h ta cu a, Gii thiu h to cu: : Gúc to bi trc Oz vi r vect r l gúc kinh tuyn. z : Gúc to bi hỡnh chiu ca M r vect r trong mt phng xOy vi trc Ox l gúc v tuyn. y x : 0 Trong ú: : 0 2 r r r 0 M z r Liờn h gia to ecac v to cu cos z r.cos cos x x OM .cos r.sin .cos OM sin y y OM .sin r.sin .sin OM b, Biu thc ca mt s toỏn t trong h to cu: + Toỏn t Laplace: 2 D-ơng Thị Hạnh 1 2 1 r r 2 r r r 2 14 K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp : l phn ph thuc gúc ca toỏn t Laplace 1 1 2 (sin ) 2 sin sin 2 + Toỏn t momen ng lng. M ih + Toỏn t bỡnh phng momen ng lng: M 2 h 2 + Mt s h thc giao hoỏn quan trng: H ; M z 0 ; 2 M ; M z 0; 2 H ; M 0 M Mx i M y;M Mx i M y M ; M 2 h M z M ; M h M z M ; M h M z M 2 M M M z2 h.M z * Tr riờng ca toỏn t momen ng lng: - Xột phng trỡnh tr riờng ca toỏn t M z . M z u M z .u u u (r , , ) l hm riờng. D-ơng Thị Hạnh 15 K34B SP Hóa học Tr-ờng ĐH S- phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp u M z .u u i .M z . u h i ln u .M z . ln C h ih. u c.e i . M z h i Trong ú: u (r , , ) c(r , ).e h . M z . Khi chuyn ng 2 thỡ ta tr v im ban u. cho u l mt hm n tr khi thay i 2 , hm u phi gi nguyờn giỏ tr. u ( 2 ) u ( ) e e e i . M z ( 2 ) h i . M z h .e i . M z .2 h e i . M z .2 h i . M z h e i . M z h 1 p dng h thc Euler: ei cos i sin vi i eh . M z .2 cos Mz .2 h Mz M .2 i sin z .2 1 h h Mz sin h .2 0 M z .2 m.2 M z m.h h cos M z .2 1 h (m 0, 1,...) Nh vy Mz bng mt s nguyờn ln h . i Thay vo biu thc hm riờng: u (r , , ) c(r , ).e h . M z . c(r , ).eim * Tr riờng ca toỏn t M 2 : D-ơng Thị Hạnh 16 K34B SP Hóa học 

Nghiên cứu quá trình tổng hợp màng hydroxyapatit trên nền thép không gỉ 316l bằng phương pháp điện hóa

Trng i Hc S Phm H Ni 2 Khoa hoỏ hc d c Hỡnh 1.2: Cỏc hỡnh dng khỏc nhau ca HAp a: Dng hỡnh que b: Dng hỡnh vy c: Dng hỡnh kim d: Dng hỡnh si b. Tớnh cht hoỏ hc V mt hoỏ hc, HAp cú mt s tớnh cht sau õy: + Cú kh nng kt hp vi cu trỳc xng v tỏc ng tt n s phỏt trin bờn trong ca xng m khụng lm t góy hay phõn hy xng. + Khụng bn nhit, d b phõn hy trong khong nhit 800 ữ 1200C. Tu theo t l cu to ca HAp, to thnh oxyapatit theo phn ng: Ca10(PO4)6(OH)2 Ca10(PO4)6(OH)2-2xOx + xH2O (0 < x 1) (1) Phn ng ny din ra dn dn theo thi gian v nhit tng dn. + Ngoi ra HAp cú th b phõn hy thnh cỏc cht khỏc trong nhúm canxi phụtphat tựy theo iu kin. Vớ d: to thnh tetra canxi phụtphat (TCP) nh cỏc phng trỡnh phn ng di õy: Ca10(PO4)6(OH)2 2 - TCP + Ca4P2O9 + H2O (2) Ca10(PO4)6(OH)2 3 - TCP + CaO + H2O (3) Khoỏ lun tt nghip 5 Ló Tr My Trng i Hc S Phm H Ni 2 Khoa hoỏ hc + Khụng cú tớnh bn c lý thay th, cy ghộp hon ton cho nhng vựng xng phi chu ti nng ca c th. HAp thng c s dng dng bt hoc bin th ca bt. Bt HAp rt khú nung kt khi, khi nung d b phõn hy bin i thnh phn. Nguyờn nhõn l do HAp phõn hy nhit cao to thnh cỏc sn phm khỏc trong h CaO P2O5. sn xut khi HAp thnh sn phm thng mi ũi hi phi nung kt nhit cao, thng vo khong 1000C. Sn xut lp ph HAp cng yờu cu HAp hỡnh thnh nhit cao. Hn na, nu sn xut HAp nhit thp, HAp thu c d b phõn hy bi tỏc dng ca vi sinh vt, khụng phi HAp cú hot tớnh sinh hc. Khi t kớch thc nano, nhng yu im ca HAp c ci thin ỏng k. Kớch thc nano lm mt tip xỳc b mt sinh hc tng v phự hp vi kớch thc ca cỏc khoỏng trong xng nờn hot tớnh ca HAp tng lờn. Ngoi ra, vic kt khi vt liu tr nờn d dng hn rt nhiu: nhit kt khi cú th gim t my nghỡn C xung cũn trờn di mt nghỡn C. Cụng ngh nano cú th to nờn bc nhy ln trong ngnh cụng ngh cy ghộp, c bit l cy ghộp mụ cng, cy ghộp xng. c. Tớnh cht sinh hc Hydroxyapatit v cỏc ng phõn ca nú Chỳng ta ó bit rng, xng v rng ngi cha canxi v photpho. Ngoi ra, nhng nguyờn t ny tn ti trong t nhiờn di dng flo-apatit Ca10(PO4)6F2, l mt trong cỏc hp cht khoỏng cú tờn chung l apatit. Cỏc apatit l cỏc hp cht bn hoỏ, cú thnh phn tng t nh cỏc cht khoỏng trong xng. Tu thuc vo t l Ca/P, pH, s hin din ca nc, nhit v tinh khit ca sn phm m ta thu c cỏc pha khỏc nhau. Núi chung, cỏc vt liu lm t canxi photphat cú kh nng chng li s tn cụng ca vi khun, s thay i pH v iu kin dung mụi. Tuy nhiờn, nhúm vt liu ny Khoỏ lun tt nghip 6 Ló Tr My Trng i Hc S Phm H Ni 2 Khoa hoỏ hc cú tớnh bn c thp, din tớch b mt riờng nh (2-5 m2/g) v liờn kt gia cỏc tinh th bn cht. Trong khi ú, cỏc thnh phn khoỏng trong xng (kớch thc nano) cú din tớch b mt riờng ln, c phỏt trin trong mụi trng hu c, liờn kt gia cỏc tinh th lng lo. c im ny to ra s khỏc nhau v kh nng hp th ca chỳng. Tờn ca mt s cỏc khoỏng quan trng cựng cụng thc phõn t v cỏc h s ca nú c a ra trong bng 1.1. T bng 1.1 chỳng ta thy cú rt nhiu cỏc khoỏng apatit khỏc nhau. Tuy nhiờn, chỳng ta hon ton cú th thay th cỏc cation v anion trong cỏc khoỏng núi trờn to thnh cỏc khoỏng mi tu thuc vo cỏc iu kin th. Nu th 100% s to thnh cỏc ng phõn mi, cũn nu ch th mt phn s to dung dch rn. Trong cỏc pha canxi photphat thỡ pha HAp cú kh nng phõn hu chm nht nờn cỏc t bo xng cú thi gian hon thin v phỏt trin. iu ny dn n kh nng ng dng trong y hc ca HAp l nhiu nht. Bng 1.1. Tờn gi, cụng thc phõn t v cỏc thụng s ụ mng ca mt s khoỏng apatit hay gp STT Tờn gi CTPT Thụng s a Thụng s c 1 Bari hydroxyapatit Ba10(PO4)6(OH)2 1.019 0.770 2 Cadimi asen clo apatit Cd10(AsO4)6Cl2 1.007 0.726 3 Cadimi hydroxyapatit Cd10(PO4)6(OH)2 0.901 0.661 4 Cadimi clo apatit Cd10(PO4)6Cl2 0.962 0.649 5 Canxi hydroxyapatit Ca10(PO4)6(OH)2 0.942 0.688 6 Carbonat apatit Ca10(PO4)6CO3 0.956 0.687 7 Clo apatit Ca10(PO4)6Cl2 0.963 0.678 Khoỏ lun tt nghip 7 Ló Tr My Trng i Hc S Phm H Ni 2 Khoa hoỏ hc 8 Fermorit Ca10(AsO4)6F2 0.975 0.692 9 Flo apatit Ca10(PO4)6F2 0.935 0.658 10 Hydroxyl Vanadinit Ca10(VO4)6(OH)2 0.982 0.698 11 Chỡ hydroxyapatit Pb10(PO4)6(OH)2 0.990 0.729 12 Magiờ apatit Mg10(PO4)6(OH)2 0.930 0.689 13 Mimetit Pb10(AsO4)6Cl2 1.036 0.752 14 Pyromorphit Pb10(PO4)6Cl2 0.995 0.732 15 Strontri hydroxyapatit Sr10(PO4)6(OH)2 0.976 0.728 16 Vanadinit Pb10(PO4)6Cl2 1.047 0.743 S hin din trong cỏc mụ canxi húa Cỏc mụ canxi hoỏ trong c th c chia thnh 2 nhúm: mụ ni v mụ ngoi. Xng, hm rng v cht nỏm thuc mụ ni cũn men rng thuc mụ ngoi. Do thnh phn v cu trỳc ca hai nhúm ny khỏc nhau nờn tớnh cht húa hc v kh nng hot ng sinh hc ca chỳng cng khỏc nhau. Xng l b phn quan trng nht ca c th. Cỏc c trng sinh hc v cu trỳc ca xng rt a dng. V mt sinh hc, nú hot ng nh mt b cha canxi ng thi l ni sn sinh ra cỏc t bo mỏu. V mt cu trỳc, xng to khung cho c th. HAp úng vai trũ quan trng v c mt sinh hc v cu trỳc ca xng. Khi phõn tớch thnh phn xng ngi, ngi ta thy xng gm cú phn vụ c v hu c. Phn hu c chim khong 30% trng lng c th, c to bi cỏc collagen, cỏc cement v cỏc thnh phn t bo xp. Collagen l mt mng li cỏc mng liờn kt ni v mt ma trn cỏc t bo m rng ca xng nhm thu hỳt cỏc khoỏng cht phỏt trin trờn b mt lm cho xng cng cỏp hn, trong khi ú cement cha mt vi liờn kt ni vi Khoỏ lun tt nghip 8 Ló Tr My Trng i Hc S Phm H Ni 2 Khoa hoỏ hc protờin. Ngc li, cỏc t bo xp bao gm cỏc t bo vụ nh hỡnh nh osteoblast v osteocyt, l nhng cht liờn quan n vic góy v lnh xng. Phn vụ c ca xng gm cú pha tinh th v pha vụ nh hỡnh, c to thnh t tri-canxi photphat (HAp). Pha vụ nh hỡnh cú nhiu hn thanh niờn v b chuyn hoỏ mt phn thnh pha tinh th theo thi gian. Khong 40% trng lng xng ca thanh niờn c tỡm thy l HAp. Pha khoỏng trong xng c t trong mng collagen cú dng hỡnh kim hoc hỡnh vy cú chiu di t 10-60 nm, rng khong 2-6 nm. Ngoi ra, xng cha khong 20% trng lng l nc, cú mt hu ht trong cỏc mng hu c v cú di dng vt trong tinh th HAp. Rng cha phn ngoi l chõn rng, nu rng (c bao bc bi li) v u rng va khớt vi cỏc hc ca hm rng. Cỏc mụ chớnh ca rng l men rng, hm rng v cht nỏm. Chõn rng thng b bao ph bi men rng, thng nm mộp rng v tn ti di dng mng bỏm trờn rng. Cht nỏm giỳp c nh rng trong hc. Ging nh xng, rng c to bi c phn vụ c v phn hu c. HAp vi cỏc ion nh Mg2+ v CO32- l cỏc thnh phn vụ c chớnh. Phn trm trng lng ca nú trong men rng, hm rng v cht nỏm tng ng l 95, 75 v 35%. Khụng ging nh cỏc mụ canxi hoỏ khỏc cú h s cõn bng n vi cht lu trong c th, men rng cõn bng vi nc bt v do vy s to ra cỏc cht phũng cỏc bnh v rng ming, trỏnh b sõu rng do vi khun tn cụng. Rng thng cng hn xng l nh kớch thc ca tinh th HAp tng i to hn so vi trong xng. Chiu di, rng v dy trung bỡnh ca nú tng ng l 60, 100 v 35nm. Ch yu trong cỏc mụ ny l cỏc ỏm tinh th HAp dy c cú dng hỡnh que hoc hỡnh lng tr. Tuy nhiờn, xng, b cha khoỏng ca c th, hot ng hoỏ hc v sinh hc hn so vi men rng, men ch nhm bo v cỏc lp bờn trong ca rng. Khoỏ lun tt nghip 9 Ló Tr My Trng i Hc S Phm H Ni 2 Khoa hoỏ hc Thnh phn cỏc cht trong xng (% v khi lng) c th hin trong bng 1.2 [13] Bng 1.2. Phn trm v khi lng ca cỏc cht trong xng Ca2+ 34.8 CO32- 7.4 P 15.2 F- 0.03 Ca/P(v s mol) 1.71 Cl- 0.13 Na+ V cỏc cht di dng vt nh: Cu2+, 0.9 Sr2+... Mg2+ 0.72 Tng cht vụ c 65 K+ 0.03 Tng cỏc cht hu c 25 1.1.2. Cỏc iu kin tng hp HAp - Gin pha CaO P2O5 H2O. Phng phỏp kt ta to canxi phosphat c xem nh l mt phng phỏp cú tớnh tng thớch sinh hc nht bi cỏc mụ cng ca ct sng cha chỳng nh l cỏc thnh phn khoỏng. Cỏc khoỏng photphat ny cú ho tan chm v tng i bn trong dung dch. Cỏc pha canxi phosphat c trng s khỏc nhau tu thuc vo cỏc iu kin nh nhit , pH v hot ng hoỏ hc ca pha. Cỏc nghiờn cu ban u da vo vic chng minh cỏc iu kin tn ti ca canxi photphat ch gii hn trong gin pha rn CaO - P2O5. Tuy nhiờn, ngi ta ó khụng nhn ra rng cũn cú nc di dng vt nờn sau ny h ó thờm nc vo trong gin , tc l ta s thu c h trớch ly 3 pha CaO P2O5 H2O. Cameron v Bassett [11] ó tin hnh cỏc nghiờn cu c lp v ng dng cỏc quy tc pha vo gin pha CaO P2O5 H2O v kt qu thu c 250C c ch ra trờn hỡnh 1.3. Tung v honh ca gin pha l phn trm trng lng ca photpho pentoxit v canxi oxit, phn cũn li l nc. Cỏc pha khỏc cú th cú trong h l: Khoỏ lun tt nghip 10 Ló Tr My 

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt công suất 15000 m3 ngày đêm

Khúa lun tt nghip Trng HSP H Ni 2 CHNG 1 TNG QUAN V X Lí NC THI SINH HOT 1.1. Ngun gc nc thi sinh hot Trờn bỏn din ton cu, nc l mt ti nguyờn vụ cựng phong phỳ nhng nc ch hu dng vi con ngi khi nú ỳng ni, ỳng ch, ỳng dng v t cht lng theo yờu cu. Hn 99% tr lng nc trờn th gii nm dng khụng hu dng i vi a s cỏc mc ớch ca con ngi do mn (nc bin), a im, dng (bng h). Nc thi sinh hot cú ngun gc t nc cp, nc thiờn nhiờn sau khi phc v i sng con ngi nh n, ung, tm git, v sinh cỏ nhõn...thi ra cỏc h thng thu gom v cỏc ngun tip nhn. Nc thi sinh hot thng chim 80% tng s nc thi cỏc thnh ph, l mt nguyờn nhõn chớnh gõy nờn tỡnh trng ụ nhim nc v vn ny cú xu hng ngy cng xu i. Nhng hot ng sinh hot ca con ngi ó thi ra mụi trng lng nc thi ln cn c x lý. Mc x lý ph thuc vo nng bn ca nc thi; kh nng pha loóng gia nc thi vi nc ngun v cỏc yờu cu v mt v sinh, kh nng "t lm sch ca ngun nc". 1.2. Thnh phn ca nc thi sinh hot - Nc thi sinh hot gm 2 loi: + Nc thi nhim bn do cht bi tit ca con ngi t cỏc nh v sinh. + Nc thi nhim bn do cỏc cht thi sinh hot: Cn bó t nh bp, cỏc cht ra trụi, k c lm v sinh sn nh. Nc thi sinh hot cha nhiu cht hu c d b phõn hy sinh hc, ngoi ra cũn cú cỏc thnh phn vụ c, vi sinh vt v vi trựng gõy bnh rt nguy him. Cht hu c cha trong nc thi sinh hot bao gm: Cỏc hp cht nh Hong Th Thựy Dng K33A- Khoa Húa Hc - 11 - Khúa lun tt nghip Trng HSP H Ni 2 protein (40 - 50%); hyrat cacbon (40 - 50%) gm tinh bt, ng v xenlulo; cỏc cht bộo (5 - 10%). Nng cht hu c trong nc thi sinh hot dao ng trong khong 150 - 450% mg/l theo trng lng khụ. Cú khong 20 40% cht hu c khú phõn hy sinh hc. Bng 1.1. Thnh phn nc thi sinh hot phõn tớch theo cỏc phng phỏp ca APHA Mc ụ nhim Cỏc cht (mg/l) Nng Tng cht rn 1000 500 200 Cht rn hũa tan 700 350 120 Cht rn khụng hũa tan 300 150 8 Tng cht rn l lng 600 350 120 Cht rn lng 12 8 4 BOD5 300 200 100 DO 0 0 0 Tng nit 85 50 25 Nit hu c 35 20 10 Nit ammoniac 50 30 15 NO2 0,1 0,05 0 NO3 0,4 0,2 0,1 Clorua 175 100 15 kim 200 100 50 Cht bộo 40 20 0 - 8 - Tng photpho Trung bỡnh Thp Nc thi sinh hot cú thnh phn vi cỏc giỏ tr in hỡnh nh sau: COD = 500 mg/l; BOD5 = 250 mg/l, SS = 220 mg/l; photpho = 8 mg/l; nit NH3 v nit hu c = 40 mg/l; pH = 6,8; TS = 720mg/l. Hong Th Thựy Dng K33A- Khoa Húa Hc - 12 - Khúa lun tt nghip Trng HSP H Ni 2 Nh vy, nc thi sinh hot cú hm lng cỏc cht dinh dng khỏ cao, ụi khi vt c yờu cu cho quỏ trỡnh x lý sinh hc. Thụng thng cỏc quỏ trỡnh x lý sinh hc cn cỏc cht dinh dng theo t l sau: BOD5:N:P = 100:5:1 1.3. Cỏc cht ụ nhim quan trng cn chỳ ý n trong quỏ trỡnh x lý nc thi. Bng 1.2. Cỏc cht gõy ụ nhim ch yu v nguyờn nhõn Cht gõy ụ Nguyờn nhõn c xem l quan trng nhim To nờn bựn lng v mụi trng ym khớ khi nc thi Cỏc cht rn l lng Cỏc cht hu c cha x lý c thi vo mụi trng. Biu th bng n v mg/l. Bao gm ch yu l cacbonhirat, protein v cht bộo. cú th phõn hy Thng c o bng ch tiờu BOD v COD. Nu thi bng con ng thng vo ngun nc, quỏ trỡnh phõn hy sinh hc s sinh hc lm suy kit oxi hũa tan ca ngun nc. Cỏc bnh truyn nhim cú th lõy nhim t cỏc vi sinh Cỏc mm bnh vt gõy bnh trong nc thi. Thụng s qun lý l MPN (Most Probable Number). N v P cn thit cho s phỏt trin ca cỏc sinh vt. Khi c thi vo ngun nc nú cú th lm gia tng s Cỏc dng cht phỏt trin ca cỏc loi khụng mong i. Khi thi ra vi s lng ln trờn mt t nú cú th gõy ụ nhim nc ngm. Hong Th Thựy Dng K33A- Khoa Húa Hc - 13 - Khúa lun tt nghip Trng HSP H Ni 2 Cỏc cht ụ nhim Cỏc hp cht hu c hay vụ c cú kh nng gõy ung nguy hi th, bin d, thai d dng hoc gõy c cp tớnh. Cỏc cht hu c Khụng th x lý c bng cỏc bin phỏp thụng khú phõn hy thng. Vớ d cỏc nụng dc, phenol... Cú trong nc thi thng mi v cụng nghip v cn Kim loi nng loi b khi tỏi s dng nc thi. Mt s ion kim loi c ch cỏc quỏ trỡnh x lý sinh hc. Cht vụ c hũa tan Nhit nng Hn ch vic s dng nc cho cỏc mc ớch nụng, cụng nghip. Lm gim kh nng bóo hũa oxi trong nc v thỳc y s phỏt trin ca thy sinh vt. Ion hirogen Cú kh nng gõy nguy hi cho thy sinh vt. (Ngun: Wastewater Engineering: Treatment, Diposal, Reuse, 1989) 1.4. Tng quan cỏc phng phỏp x lý nc thi Theo bn cht ca phng phỏp XLNT cú th chia thnh phng phỏp lý hc, phng phỏp húa hc, phng phỏp sinh hc. Mt h thng x lý hon chnh thng kt hp cỏc thnh phn k trờn. Tuy nhiờn tựy theo tớnh cht ca nc thi, mc ti chớnh v yờu cu x lý m cú th ct bt mt s cỏc cụng on. Theo mc x lý cú th chia lm x lý s cp, x lý th cp, x lý tiờn tin hay x lý cp ba. Hong Th Thựy Dng K33A- Khoa Húa Hc - 14 - Khúa lun tt nghip Trng HSP H Ni 2 S CC QUI TRèNH X Lí S dng b t hoi v bói lc ngm x lý s b nc thi sinh hot. Nc thi. Bựn hoc cht rn. Hong Th Thựy Dng K33A- Khoa Húa Hc - 15 - Khúa lun tt nghip Trng HSP H Ni 2 Hỡnh 1.1. S cỏc quy trỡnh x lý Ghi chỳ: Trờn õy ch l mt s s tiờu biu, tựy theo iu kin chỳng ta cú th lp thờm hoc thay i cỏc thnh phn ca quy trỡnh. Cỏc im cn chỳ ý khi thit k cỏc quy trỡnh x lý 1. Tớnh kh thi ca quy trỡnh x lý: Da trờn kinh nghim, cỏc s liu, n bn v cỏc nghiờn cu trờn mụ hỡnh v thc t. Nu õy l nhng quy trỡnh hon ton mi hoc cú cỏc yu t bt thng, cỏc nghiờn cu trờn mụ hỡnh l rt cn thit. 2. Nm trong khong lu lng cú th ỏp dng c. Vớ d nh cỏc h n nh nc thi khụng thớch hp cho vic x lý nc thi cú lu lng ln. 3. Cú kh nng chu c s bin ng ca lu lng (nu s bin ng ny quỏ ln, phi s dng b iu lu). 4. c tớnh ca nc thi cn x lý ( quyt nh quy trỡnh x lý húa hc hay sinh hc). 5. Cỏc cht cú trong nc thi gõy c ch cho quỏ trỡnh x lý v khụng b phõn hy bi quỏ trỡnh x lý. 6. Cỏc gii hn do iu kin khớ hu: Nht l nhit vỡ nú nh hng n tc phn ng ca cỏc quỏ trỡnh húa hc v sinh hc. Hong Th Thựy Dng K33A- Khoa Húa Hc - 16 - 

Nghiên cứu so sánh nội dung và đánh giá kết quả học tập hóa học 12 trường THPT phần đại cương kim loại

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khoa Hóa học Hiện nay việc dạy học, KT - ĐG theo chuẩn kiến thức, kĩ năng là một vấn đề mới mẻ và khó khăn đối với giáo viên. Vì: + Việc đổi mới chương trình, SGK theo nghị quyết 40/2000 QH của quốc hội đã được triển khai chưa lâu. Chuẩn kiến thức, kĩ năng còn mới so với nhiều GV và cán bộ quản lí chỉ đạo. + Lần đầu tiên chương trình hóa học Việt Nam được thiết kế ở mức độ chuẩn và mức độ nâng cao. SGK về cơ bản đã viết theo chuẩn nhưng cũng có một số điểm chưa theo được chuẩn kiến thức - kĩ năng. Do đó dạy học và KT- ĐG theo chuẩn kiến thức, kĩ năng góp phần thực hiện đổi mới chương trình và SGK là một việc làm thiết thực. Chương Đại cương kim loại là phần nội dung kiến thức rất quan trọng trong chương trình THPT. Trong các đề thi tốt nghiệp THPT và thi vào Đại học, Cao đẳng, các câu hỏi về nội dung kim loại chiếm một số lượng đáng kể. Nội dung kiến thức về kim loại có rất nhiều ứng dụng trong thực tế đời sống và sản xuất. Vì vậy nghiên cứu kĩ về chủ đề này có ý nghĩa vô cùng to lớn. Vì những lí do trên mà tôi đã chọn đề tài: “Nghiên cứu so sánh nội dung và đánh giá kết quả học tập Hóa học 12 trường THPT phần Đại cương kim loại”. Do thời gian có hạn nên tôi chỉ tập chung nghiên cứu một phần trong chương trình lớp 12 để từ đó có thể tiếp tục nghiên cứu những phần còn lại của chương trình. 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu so sánh chương trình, SGK, SGV, đánh giá kết quả học tập nhằm thiết kế đề kiểm tra theo chuẩn kiến thức, kĩ năng Hóa học 12 THPT phần Đại cương kim loại góp phần nâng cao chất lượng dạy học Hóa học theo chương trình và SGK mới. Nguyễn Thị Liễu 2 Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khoa Hóa học 3. Giả thuyết khoa học Nếu phân tích và làm sáng tỏ được sự giống nhau và khác nhau về nội dung chương trình, nội dung SGK Hóa học 12, nắm được định hướng đổi mới đánh giá kết quả học tập, qui trình thiết kế đề kiểm tra theo định hướng đổi mới đánh giá thì sẽ đánh giá kết quả học tập của HS theo chuẩn kiến thức, kĩ năng tốt hơn. 4. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Đánh giá kết quả học tập của HS phần kim loại (chương 5: Đại cương kim loại) SGK Hóa học 12 ban cơ bản và nâng cao. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1. Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài 5.1.1. Cơ sở lí luận a. Chương trình Hóa học phổ thông: Chương trình chuẩn và nâng cao. b. SGK Hóa học. c. Định hướng đổi mới đánh giá kết quả học tập Hóa học ở trường THPT. 5.1.2. Cơ sở thực tiễn a. Thực tiễn dạy học và kiểm tra, đánh giá theo chuẩn kiến thức, kĩ năng ở trường THPT đặc biệt lớp 12 hiện nay. b. Thực tiễn chỉ đạo của Bộ Giáo dục và đào tạo trong việc tập huấn chỉ đạo dạy học và kiểm tra, đánh giá theo chuẩn kiến thức, kĩ năng. 5.2. Nghiên cứu so sánh nội dung chương trình, SGK, SGV và đánh giá kết quả học tập Hóa học 12 trường THPT phần Đại cương kim loại. a. So sánh nội dung phần Đại cương kim loại giữa chương trình chuẩn và chương trình nâng cao Hóa học 12. b. So sánh nội dung phần Đại cương kim loại giữa SGK Hóa học12 và SGK Hóa học 12 nâng cao. Nguyễn Thị Liễu 3 Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khoa Hóa học c. So sánh chuẩn kiến thức, kĩ năng phần Đại cương kim loại giữa chương trình chuẩn và chương trình nâng cao Hóa học 12. d. So sánh nội dung phần Đại cương kim loại giữa chuẩn kiến thức, kĩ năng với nội dung SGK, SGV ở từng nội dung cụ thể ở mỗi chương trình chuẩn và chương trình nâng cao. e. So sánh về đánh giá kết quả học tập phần Đại cương kim loại giữa chương trình chuẩn và nâng cao Hóa học 12. 5.3. Thiết kế đề kiểm tra phần Đại cương kim loại theo chuẩn kiến thức, kĩ năng và định hướng đổi mới đánh giá kết quả học tập Hóa học ở trường THPT a. Định hướng chung khi thiết kế đề kiểm tra theo chuẩn kiến thức, kĩ năng và định hướng đổi mới đánh giá kết quả học tập Hóa học ở trường THPT. b. Thiết kế đề kiểm tra cụ thể: Đề kiểm tra 15 phút và 45 phút theo chương trình chuẩn và chương trình nâng cao. 5.4. Thử nghiệm sư phạm 6. Phương pháp nghiên cứu 6.1. Nghiên cứu lí luận Tìm hiểu chương trình, sách báo, tài liệu có liên quan. Từ đó phân tích, tổng hợp để rút ra điểm giống nhau và khác nhau giữa chương trình và SGK, chuẩn kiến thức, kĩ năng cùng một nội dung Đại cương kim loại Hóa học 12 trường THPT. Tìm hiểu định hướng đổi mới đánh giá kết quả học tập. 6.2. Nghiên cứu thực tiễn Quan sát, theo dõi việc thực hiện chuẩn kiến thức, kĩ năng ở trường phổ thông; nghiên cứu đề kiểm tra, thi tốt nghiệp, thi đại học… và rút ra nhận xét. Nguyễn Thị Liễu 4 Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khoa Hóa học 6.3. Phương pháp thử nghiệm sư phạm Thử nghiệm đề kiểm tra ở cùng trường hoặc ở hai trường THPT khác nhau ở hai lớp ban cơ bản và nâng cao khoa học tự nhiên. 6.4. Phương pháp thống kê Xử lí phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm. 7. Cái mới của đề tài Nghiên cứu so sánh làm sáng tỏ được: - Sự giống nhau và khác nhau về nội dung chương trình, chuẩn kiến thức, kĩ năng, SGK và đánh giá kết quả học tập giữa chương trình chuẩn và nâng cao phần Đại cương kim loại Hóa học 12. - Sự phù hợp và khác biệt giữa SGK và SGV với chuẩn kiến thức, kĩ năng phần Đại cương kim loại Hóa học 12. Nêu một số nét về thực trạng đánh giá kết quả học tập theo chuẩn kiến thức, kĩ năng qua quan sát, trao đổi, phân tích một số đề kiểm tra và sự chỉ đạo dạy học, đánh giá theo chuẩn kiến thức, kĩ năng của Bộ giáo dục và đào tạo. Thiết kế được một số đề kiểm tra theo chuẩn kiến thức, kĩ năng theo định hướng đổi mới đánh giá kết quả học tập môn Hóa học. Đã đưa đề kiểm tra thử nghiệm ở trường phổ thông để kiểm nghiệm, đánh giá HS. Nguyễn Thị Liễu 5 Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khoa Hóa học NỘI DUNG CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI Phần 1: Cơ sở lí luận 1.1. Chương trình Hóa học phổ thông 1.1.1. Vị trí Môn Hóa học là môn học trong nhóm môn tự nhiên. Môn Hóa học cung cấp cho HS tri thức khoa học phổ thông, cơ bản về các chất, mối liên hệ qua lại giữa công nghệ hóa học, môi trường và con người. Những tri thức này giúp HS có nhận thức khoa học về thế giới vật chất, phát triển năng lực nhận thức, năng lực hành động, hình thành nhân cách người lao động mới năng động, sáng tạo. 1.1.2. Mục tiêu 1.1.2.1. Chương trình chuẩn: Hóa học nhằm giúp HS đạt được: a. Về kiến thức: HS có được hệ thống kiến thức Hóa học phổ thông cơ bản, hiện đại và thiết thực từ đơn giản đến phức tạp, gồm: Kiến thức cơ sở Hóa học chung; Hóa học vô cơ; Hóa học hữu cơ. b. Về kĩ năng: HS có được hệ thống kĩ năng hóa học phổ thông cơ bản và thói quen làm việc khoa học gồm: Kĩ năng học tập hóa học; kĩ năng thực hành hóa học; kĩ năng vận dụng kiến thức hóa học. c. Về thái độ: HS có thái độ tích cực như: - Hứng thú học tập bộ môn Hóa học. - Phát hiện và giải quyết vấn đề trên cơ sở phân tích khoa học. - Ý thức trách nhiệm với bản thân, với xã hội và cộng đồng. - Ý thức vận dụng những tri thức hóa học đã học vào cuộc sống và vận động người khác cùng thực hiện. Nguyễn Thị Liễu 6 Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khoa Hóa học 1.1.2.2. Chương trình nâng cao Ngoài mục tiêu chung được xác định trong chương trình chuẩn, chương trình nâng cao THPT môn Hóa học còn giúp HS đạt được: - Hệ thống kiến thức hóa học phổ thông tương đối hoàn thiện, hiện đại, từ đơn giản đến phức tạp; hệ thống kĩ năng hóa học phổ thông tương đối thành thạo và thói quen làm việc khoa học. - Trên cơ sở đó giúp HS phát triển tư duy Hóa học và năng lực sáng tạo để tiếp tục nghiên cứu chuyên sâu về Hóa học và khoa học tự nhiên. 1.1.3. Quan điểm xây dựng và phát triển chương trình 1.1.3.1. Quan điểm chung Chương trình chuẩn và nâng cao môn Hóa học ở trường phổ thông được xây dựng và phát triển trên cơ sở các quan điểm chung sau đây: a. Đảm bảo thực hiện mục tiêu của bộ môn Hóa học ở trường phổ thông. b. Đảm bảo tính phổ thông cơ bản, hiện đại và thực tiễn trên cơ sở hệ thống tri thức của khoa học Hóa học. c. Đảm bảo tính đặc thù của bộ môn Hóa học. d. Đảm bảo định hướng đổi mới phương pháp dạy học Hóa học theo hướng dạy và học tích cực. e. Đảm bảo định hướng về đổi mới đánh giá kết quả học tập Hóa học. f. Đảm bảo kế thừa những thành tựu của chương trình Hóa học trong nước và thế giới. g. Đảm bảo tính phân hóa trong chương trình Hóa học phổ thông. 1.1.3.2. Một số điểm khác biệt trong chương trình nâng cao Quan điểm phát triển chương trình nâng cao THPT môn Hóa học bảo đảm phù hợp và nhất quán với quan điểm phát triển chương trình chuẩn. Ngoài ra cần chú ý một số điểm khác biệt sau: Nguyễn Thị Liễu 7 Khóa luận tốt nghiệp 

Tổng hợp gốm xốp hyđrôxyapatit bằng phương pháp nén ép thiêu kết

Chính vì vậy, HA có tính tƣơng thích sinh học cao với các tế bào và các mô, có tính dẫn xƣơng tốt, tạo liên kết trực tiếp với xƣơng non dẫn đến sự tái sinh xƣơng nhanh mà không bị cơ thể đào thải. 1.2. Các ứng dụng của hydroxyapatit 1.2.1. Ứng dụng của hydroxyapatit dạng bột Trong cơ thể con ngƣời, xƣơng đóng một vai trò rất quan trọng. Nó có ý nghĩa to lớn về mặt sinh học và cấu trúc. Về mặt sinh học, xƣơng là nơi tập trung canxi nhiều nhất và là nơi sản xuất các tế bào máu. Còn về mặt cấu trúc, xƣơng là khung đỡ cho các bộ phận khác, hình thành nên cấu trúc và hình dáng cơ thể [1,7,15]. Do lƣợng canxi hấp thụ thực tế từ thức ăn mỗi ngày tƣơng đối thấp nên việc bổ sung canxi cho cơ thể là rất cần thiết, đặc biệt là trẻ em và ngƣời cao tuổi. Canxi có trong thức ăn hoặc thuốc thƣờng nằm ở dạng hòa tan nên khả năng hấp thụ của cơ thể không cao. Do đó, các nhà khoa học đã đƣa ra một phƣơng pháp hữu hiệu là sử dụng HA bột kích thƣớc nano, để làm thuốc và thực phẩm chức năng bổ sung canxi dƣới dạng các hợp chất vi lƣợng. Với kích thƣớc 20 - 100 nm, HA đƣợc hấp thụ trực tiếp vào cơ thể mà không cần phải chuyển hóa thêm [1]. Canxi ở dạng ion có vai trò quan trọng trong nhiều hoạt động của cơ thể ngƣời nhƣ tham gia vào quá trình co cơ, dẫn truyền thần kinh và đông máu, quá trình điều hòa enzym khác nhau trong cơ thể Ngoài ra nó còn có khả năng khống chế một số chất béo và cholesterol trong đƣờng ruột - dạ dày, tham gia vào quá trình phát triển tế bào trứng ở phụ nữ...[1,4]. Một vấn đề khác đối với y học thế giới đó là căn bệnh loãng xƣơng. Mặc dù không gây tử vong nhƣng bệnh loãng xƣơng ảnh hƣởng rất nhiều đến chất lƣợng cuộc sống của số đông ngƣời cao tuổi, đặc biệt là phụ nữ. Theo thống kê của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), có đến 1/3 phụ nữ và 1/5 nam 5 giới trên 50 tuổi bị bệnh loãng xƣơng [1]. Dự báo tới năm 2050, toàn thế giới sẽ có tới 6,3 triệu trƣờng hợp gãy cổ xƣơng đùi do loãng xƣơng và 51% số này sẽ ở các nƣớc châu Á, nơi mà khẩu phần ăn hằng ngày còn thiếu rất nhiều canxi, việc chuẩn đoán sớm và điều trị tích cực bệnh loãng xƣơng còn gặp rất nhiều khó khăn [4]. Hiện nay bằng công nghệ nano, ngƣời ta đã tạo ra hợp chất HA có kích thƣớc từ vài nano đến 100 nm [8,10]. Các hợp chất này khá bền với dịch và men tiêu hóa trong cơ thể ngƣời nên đƣợc cơ thể ngƣời hấp thụ rất nhanh, do vậy nó ít chịu ảnh hƣởng của dung dịch axit có trong dạ dày và đƣợc dùng làm thuốc bổ sung canxi với hiệu quả cao [4]. Hình 3: Hình ảnh của một số loại thực phẩm chức năng và thuốc bổ sung canxi sử dụng nguyên liệu HA bột nhằm cung cấp canxi và photpho cho cơ thể ngƣời. Hình 3: Thuốc bổ sung canxi sử dụng nguyên liệu HA dạng vi tinh thể 1.2.2. Ứng dụng của hydroxyapatit dạng gốm xốp Vật liệu gốm y sinh HA có tính tƣơng thích sinh học cao, có nhiều lỗ xốp liên thông với nhau dễ dàng cho mô sợi và mạch máu xâm nhập vào, đƣợc cơ thể dung nạp tốt. Ngoài ra HA không gây độc, không gây dị ứng và có tính kháng khuẩn. Do vậy, gốm xốp HA ở các dạng đƣợc ứng dụng rất rộng rãi trong y sinh học nhƣ: 6 - Chế tạo răng giả và các khuyết tật của răng [12] Các nhà khoa học Nhật Bản đã chế tạo thành công một hỗn hợp gồm HA tinh thể kích thƣớc nano và polyme sinh học có khả năng phủ và bám dính trên răng theo cơ chế epitaxy (tinh thể HA mới tạo thành lớp men răng mới, cứng chắc theo đúng tinh thể HA của lớp men răng tự nhiên). Quá trình tạo men răng gồm các giai đoạn: Giai đoạn 1: Lớp men HA cũ, cần thay thế trên bề mặt răng bị phân hủy bởi dung dịch H2O2 + H3PO4. Hợp chất H2O2 còn có tác dụng loại bỏ các chất bẩn tồn tại trên răng. Giai đoạn 2: Hỗn hợp tinh thể HA kích thƣớc nano và polyme sinh học ở dạng khối nhão đƣợc phủ lên bề mặt răng. Ở điều kiện này, tinh thể HA có cấu trúc giống nhƣ men răng tự nhiên sẽ bám dính trên răng theo cơ chế epitaxy để tạo thành lớp men răng mới. Hình 4: Quá trình tạo lớp men HA trên bề mặt răng - Chế tạo mắt giả [14] HA xốp chế tạo từ san hô, có cấu trúc xốp bền vững, nhẹ, có khả năng thích ứng cao với cơ thể, giúp khắc phục hiện tƣợng sụp mi do trọng lƣợng, hạn chế phản ứng của cơ thể và làm tăng thời gian sử dụng của mắt giả. 7 - Làm chất dẫn xương, làm cho đoạn xương gẫy khuyết nhanh liền [4]. Mục đích: kéo dài xƣơng ống chân, làm tăng chiều cao của ngƣời. - Chế tạo những chi tiết ghép và sửa chữa những khuyết tật của xương [4]. Hình 5: Gốm y sinh HA tổng hợp bằng các phương pháp khác nhau Phụ thuộc mục đích cấy ghép hoặc thay thế để chế tạo sản phẩm gốm HA kích thƣớc và độ xốp khác nhau. Sau đó, gia công các sản phẩm này thành các chi tiết phù hợp hoặc có thể sử dụng gốm HA ở dạng hạt để điền đầy những chỗ khuyết tật của xƣơng. 1.3. Các phƣơng pháp chế tạo hydroxyapatit Trên thế giới, việc nghiên cứu chế tạo vật liệu HA ở các dạng đã đƣợc triển khai từ lâu và đã đạt đƣợc những thành tựu đáng kể. Các nghiên cứu tập trung vào tổng hợp HA ở dạng bột mịn và siêu mịn, dạng khối xốp, dạng màng bằng các phƣơng pháp khác nhau và khảo sát các đặc tính để nâng cao khả năng ứng dụng của chúng. 1.3.1. Phƣơng pháp chế tạo hydroxyapatit dạng bột [1,2,4]. Là phƣơng pháp tạo pha rắn HA từ dung dịch chứa các nguyên liệu đầu khác nhau, bao gồm: phƣơng pháp kết tủa, phƣơng pháp sol - gel… Các phƣơng pháp này đƣợc sử dùng để tổng hợp HA bột ở kích thƣớc khác nhau. Trong phần này chúng ta sẽ tìm hiểu sâu hơn về phƣơng pháp kết tủa. 8 Có thể chia quá trình tổng hợp HA bằng phƣơng pháp kết tủa từ các ion Ca2+ và PO43- thành 2 nhóm chính: a ) Phương pháp kết tủa từ các muối chứa ion Ca 2+và PO43 dễ tan trong nước. Sử dụng các muối: Ca(NO3)2, CaCl2, (NH4)2HPO4, NH4H2PO4... Phƣơng trình phản ứng: 10Ca(NO3)2 + 6(NH4)2HPO4 + 8NH3 + 2H2O Ca10(PO4)6(OH)2 + 20NH4NO3 (1.5) Ở pH = 10÷12, phản ứng diễn ra theo chiều thuận. b) Phương pháp kết tủa từ các hợp chất chứa Ca2+ ít tan hoặc không tan trong nước. Phản ứng xảy ra giữa Ca(OH)2, CaO, CaCO3… với axit H3PO4 trong môi trƣờng kiềm Ví dụ: 10Ca(OH)2 + 6H3PO4 → Ca10(PO4)6(OH)2 + 18H2O (1.6) Sơ đồ nguyên lý của phƣơng pháp kết tủa đƣợc thể hiện qua hình 6. Dung dịch điều chỉnh pH (nếu cần) Dung dịch PO43- Khuấy, gia nhiệt Dung dịch Ca2+ Kết tủa HA Ly tâm, sấy Sản phẩm Hình 6: Sơ đồ nguyên lý của phương pháp kết tủa 9 Trong quá trình tổng hợp, pH = 9÷10 đƣợc điều chỉnh bằng cách thêm từ từ H3PO4 vào Ca(OH)2. H3PO4 là một axit có độ mạnh trung bình, phân ly theo 3 giai đoạn: H3PO4 H2PO4- + H+ pKa1=2,2 (1.7) H2PO4- HPO42- + H+ pKa2=7,2 (1.8) HPO42- PO43- + H+ pKa3=12,3 (1.9) Nếu thêm axit với tốc độ cao, pH của dung dịch sẽ giảm đột ngột, dẫn đến sự phân ly axit không hoàn toàn, tạo ra các ion HPO42- và H2PO4- . Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng và hình dạng của tinh thể HA gồm: nguyên liệu ban đầu, nhiệt độ, môi trƣờng phản ứng, quá trình kết tinh của tinh thể HA trong suốt quá trình tổng hợp. Bản chất của phƣơng pháp kết tủa là quá trình tạo ra sản phẩm rắn (quá trình kết tủa) từ dung dịch ban đầu có chứa các ion cấu thành nên sản phẩm rắn đó. Đây là quá trình chuyển pha lỏng ↔ rắn, với sự xuất hiện của pha mới (rắn) từ trong lòng một pha lỏng. Đối với HA, đây chính là quá trình kết tinh tạo ra pha rắn có cấu trúc tinh thể. Quá trình kết tinh gồm 2 giai đoạn: giai đoạn tạo mầm tinh thể, gắn liền với điều kiện quá lạnh và giai đoạn phát triển mầm tinh thể. Tốc độ của hai giai đoạn này ảnh hƣởng đến số lƣợng và kích thƣớc tinh thể đƣợc hình thành. 1.3.2. Phƣơng pháp chế tạo hydroxyapatit dạng màng [1,4] a) Phương pháp điện hóa Lớp màng HA có chiều dày cỡ nm đƣợc chế tạo bằng các phƣơng pháp điện hóa nhƣ kết tủa catot, anot hóa... Các phƣơng pháp này sử dụng các vật liệu sinh học bằng kim loại hoặc hợp kim làm điện cực. Hệ điện cực đƣợc đƣa vào dung dịch điện giải chứa các ion Ca2+, PO43-, tỷ lệ Ca/P = 1,67 10 

Nghiên cứu sự phân hủy của LDPE trong điều kiện thời tiết tự nhiên

Khóa luận Tốt nghiệp Phạm Thị Mỹ Dung thay đổi về cấu trúc, thành phần hóa học, hình thái học, tính chất cơ lý làm giảm tuổi thọ và hiệu quả của màng. Nhiều loại màng LDPE đã được nghiên cứu, so sánh về độ truyền sáng, khả năng chống ngưng tụ [3]. Độ bền của màng che phủ LDPE nhiều lớp thậm chí đã được thử nghiệm trong điều kiện khí hậu cận Sahara với ảnh hưởng của gió cát mô phỏng [4]. Kết quả cho thấy độ thô của bề mặt màng bị biến đổi làm giảm đáng kể độ truyền sáng ở vùng tử ngoại và khả kiến. 1.2. Quá trình phân hủy của LDPE trong điều kiện thời tiết tự nhiên Quá trình phân hủy của màng LDPE liên quan đến các quá trình tương tác phức tạp như phân hủy quang học qua các phản ứng được xúc tác bởi bức xạ tử ngoại, phân hủy hóa học qua các phản ứng với các chất gây ô nhiễm trong không khí và với các hóa chất nông nghiệp, cuối cùng là phân hủy cơ học do đứt liên kết dưới ảnh hưởng của ứng suất cơ học [7]. 1.2.1. Phân hủy nhiệt Diễn ra do sử dụng hoặc gia công ở nhiệt độ cao. Phân tử polime chỉ bền ở một khoảng nhiệt độ nhất định tương đối thấp, khoảng từ 100 – 2000C. Ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ tới hạn, quá trình đứt liên kết diễn ra với tần số cao dẫn tới phá hủy cấu trúc và tính chất polime. Cũng ở nhiệt độ cao, tốc độ của nhiều phản ứng hóa học như phản ứng oxi hóa cũng tăng mạnh, do vậy một cách gián tiếp cũng làm phân hủy polime. 1.2.1.1. Các phản ứng phân hủy Có 3 kiểu phản ứng phân hủy thông thường ở nhiệt độ cao là: - Phản ứng khử trùng hợp mạch trong đó mạch polime bị cắt. Do vậy, sản phẩm tạo thành có cấu trúc tương tự polime nhưng có trọng lượng phân tử thấp hơn. K33D – Hóa học 6 Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận Tốt nghiệp Phạm Thị Mỹ Dung - Phản ứng tách loại, trong đó quá trình phân hủy thường dẫn tới sự hình thành của các mảnh có trọng lượng phân tử thấp hoặc các phân tử có cấu trúc đôi khi không giống với cấu trúc của polime ban đầu. - Phản ứng thế, trong đó các nhóm thế trên mạch chính chịu phản ứng. Do vậy, bản chất hóa học của mắt xích bị thay đổi mặc dù vẫn duy trì cấu trúc hóa học. Hầu hết các phản ứng phân hủy ở nhiệt độ cao là theo kiểu gốc tự do, trong đó Pi là phân tử polime chưa phản ứng, Pi* là gốc tự do đại phân tử, chỉ số dưới là số mắt xích monome trong mạch. Quá trình khơi mào ngẫu nhiên: phân cắt polime thành 2 phần có chiều dài khác nhau để cho 2 gốc tự do. Pj* + Px-j* Px Khơi mào phân hủy: dẫn tới việc làm mất đi một mắt xích monome ở cuối mạch. Px-i* + P*i Px Chuyển mạch: một gốc tự do đại phân tử có thể chuyển trung tâm hoạt động của mình lên một mạch khác. Pi* + Px Pi + Px* Cắt mạch: có thể xảy ra ngẫu nhiên để thu được 2 gốc hoạt động hơn Pj* + Px-j* Px Ngắt mạch: có thể là do sự hình thành của 2 mạch polime “ không hoạt động “ hoặc do kết hợp hai gốc tự do đại phân tử thành một có khối lượng phân tử cao hơn. Pi* + Pj* Pi + Pj hoặc Pi+j 1.2.1.2. Các phản ứng oxi hóa nhiệt Oxi có khả năng thẩm thấu qua các vùng vô định hình của polime trong khi vùng tinh thể thì không bị tác động do nó có cấu trúc đặc khít. Đây cũng là nguyên nhân khiến polime vô định hình dễ bị oxi hóa hơn polime tinh thể. K33D – Hóa học 7 Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận Tốt nghiệp Phạm Thị Mỹ Dung Khi có mặt oxi, hầu hết các polime sẽ nhanh chóng xảy ra quá trình cắt mạch dây chuyền. Trong các nghiên cứu về ảnh hưởng của cấu trúc đến quá trình oxi hóa của poliolefin, Hansen và cộng sự đã quan sát thấy rằng càng có nhiều mạch nhánh thì polime càng dễ bị oxi tấn công. Quan điểm này phù hợp với những quan sát được về khả năng bị oxi hóa sắp xếp theo thứ tự tăng dần sau: PP > LDPE > HDPE. Cơ chế đặc trưng cho quá trình oxi hóa của polime là: - Phân tử oxi có bản chất 2 gốc và phản ứng dễ dàng với các gốc hữu cơ hoặc polime tự do khác để tạo gốc peoxi polime: P* + O2 POO* (1) - Gốc này nhanh chóng lấy H của phân tử polime khác ( PH ) để tạo thành hiđroxipeoxit polime: POO* + PH POOH + P* (2) - Mặt khác, 2 gốc peoxi có thể phản ứng với nhau để tạo gốc oxi polime 2POO* 2PO* + O2 (3) - Gốc oxi polime cũng có thể được tạo thành từ phản ứng phân hủy hiđroxipeoxit polime: POOH PO* + HO* (4) - Hiện tượng ngắt mạch xảy ra theo các phản ứng sau: POO* + POO* PO* + POO* sản phẩm không hoạt động (5) PO* + PO* Các sản phẩm không hoạt động bao gồm ete, este, peoxit, ví dụ P – O – P , P – O – CO – P , P – O – O – P . Chúng chứa các liên kết khác hoặc cầu peoxit tùy thuộc vào phản ứng trong quá trình ngắt mạch. Các ion kim loại có mặt trong polime, đặc biệt là trong poliolefin, có thể tăng tốc cho sự phân hủy các hiđropeoxit tạo các gốc alkoxy và peoxi. K33D – Hóa học 8 Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận Tốt nghiệp Phạm Thị Mỹ Dung POOH + M+ PO* + OH- + M2+ POOH + M2+ POO* + H+ + M+ PO* + POO* + H2O 2POOH 1.2.1.3. Cơ chế oxi hóa PE Oxi hóa PE do sự hấp thụ oxi làm hình thành các gốc RO2* trong mạch hoặc là các trung gian hoạt động do phân hủy ở nhiệt độ cao. Một số được chuyển hóa thành sản phẩm cuối và các gốc R*, RO2*, trong khi số còn lại tách hiđro từ nhóm CH2 và chuyển thành hiđropeoxit. Sau một loạt các bước cơ bản, hiđropeoxit gây ra những thay đổi thêm đối với polime, đó là: - Sự hình thành cấu trúc bị oxi hóa trong mạch - Sự phân mảnh của mạch polime - Sự hình thành các sản phẩm thấp phân tử Khơi mào cơ sở : H C H + O* O* H C* + H OO * (6) H OO* + H C H H OO H + C* H (7) Oxi hóa gốc : H C * + O* O * H C OO* (8) Hình thành hiđropeoxit polime: H C OO* + H C H H C OO H + C* H (9) Chuyển hóa gốc peoxi ( hình thành các gốc cuối mạch và cắt mạch ) K33D – Hóa học 9 Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận Tốt nghiệp Phạm Thị Mỹ Dung H C OO* HO C O* (9a) C O* + H C HO H HO C O + H C* H (9b) Phân hủy hiđropeoxit H C OO H C O* + O * H H (10) Chuyển hóa gốc alkoxy tạo gốc cuối mạch H C O* + H C H C O + H C* H H (11) Hình thành các sản phẩm trung gian cuối mạch H H * * C + O O * C OO* H H (12) H H * C OO + H C H C OO H H H (13a) H C OO C O * + O* H H H H H 2 H + C* H C OO H (13b) H H H * C OO + C O* + H2O H H (14) Các phản ứng của nhóm H – C = O hình thành trong quá trình ( 11 ) có thể được xem như các quá trình thứ cấp. Tuy nhiên, sự hình thành và oxi hóa K33D – Hóa học 10 Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận Tốt nghiệp Phạm Thị Mỹ Dung tiếp của các nhóm này đều rất nhanh. Bởi vậy nhóm này được xem như là sản phẩm trung gian hoạt động của quá trình, dẫn tới sự phân nhánh tiếp. C H + O* O * C* + H OO* O O (15) C * + O* O* C OO* O O C OO* + H C (16) H C OO O O C OO H C O* + O* H O O C OO 2 H + C* H H O C O* + H C (18a) C OO* + C O* + H2 O O O (18b) C O H + C* H H O C O * + H C* (17) O (19a) CO2 + H C O (19b) Dựa vào cơ chế phản ứng được liệt kê chi tiết ở trên, các chất trung gian phân tử và gốc đóng vai trò quan trọng trong quá trình oxi hóa PE và quyết định các sản phẩm oxi hóa thu được. 1.2.2. Phân hủy quang học Khi tiếp xúc với phần mang năng lượng của ánh sáng mặt trời như bức xạ hay bức xạ năng lượng cao khác, polime hay các tạp chất trong polime hấp thụ bức xạ và gây ra các phản ứng hóa học. K33D – Hóa học 11 Trường ĐHSP Hà Nội 2 

Nghiên cứu tham số cấu trúc, tham số lượng tử và khả năng tham gia phản ứng thế halogen của phân tử c3h8 bằng phần mềm lượng tử hyperchem phiên bản 8 03

Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Ngọc Tú SETUP cho phộp la chn cỏc phng phỏp tớnh bao gm: c hc phõn t (MOLECULAR MECHENICS), bỏn kinh nghim (SEMI-EMPIRICAL), ABinitio, hp tun hon (PERIODIC BOX) COMPUTE thc hin cỏc tớnh toỏn ó dc to lp trong SETUP. Trong COMPUTE cú cỏc MENU th cp: - SINGLE POINT dựng xỏc nh nng lng tng cng ca h phõn t hay mt tp hp ó dc la chn bi SELECT. - GEOMETRY OPTIMIZATION (Ti u húa hỡnh hc) tớnh toỏn v hin th cu trỳc phõn t cú nng lng v lc gia cỏc nguyờn t cc tiu. - MOLECULAR DYNAMICS (ng lc phõn t) mụ phng s chuyn ng ca phõn t quan sỏt tớnh cht cõn bng v ng hc. - VIBRATIONS (Dao ng) tớnh toỏn chuyn ng dao ng ca cỏc ht nhõn v hin th cỏc mode thụng thng cú liờn quan n dao ng riờng v dao ng hng ngoi. tớnh dao ng cú th dựng bt kỡ phng phỏp bỏn kinh nghim no tr phng phỏp HUCKEL m rng hoc bt k phng phỏp AB-initio no tr MP2. - VIBRATIONAL SPECTRUM (Ph dao ng) hin th kt qu tớnh toỏn ph dao ng. - CONTOUR PLOT v cỏc ng viờn bao gm trng th tnh in to nờn bi phõn b ht nhõn v electron, xỏc sut tỡm thy nhng electron cú spin thun nhiu hn nhng electron cú spin nghch ti bt kỡ im no trong khụng gian v mt in tớch tng cng ca cỏc electron húa tr trong phõn t. Trường ĐHSP Hà Nội 2 5 Khoa Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Ngọc Tú - ELECTRONIC SPECTRUM (Ph electron) tớnh toỏn hiu s nng lng gia trng thỏi electron c bn (ground) v mt s trng thỏi kớch thớch u tiờn ca phõn t. 1.2. Phn ng th trong phõn t hp cht hu c no 1.2.1. nh ngha [7] Phn ng th l phn ng trong ú mt nguyờn t hay mt nhúm nguyờn t trong phõn t hu c c thay th bng mt nguyờn t hay mt nhúm nguyờn t khỏc. Vớ d: (CH3)3CH + Cl-Cl C6H5-H + Br-Br as (CH3)3-C-Cl + HCl Fe C6H5-Br +HBr CH2=CH-CH2-Cl + OH- (1) (2) CH2=CH-CH2-OH +Cl- (3) Phn ng th c kớ hiu bng ch S (vit tt ca Substitution). phn ng (1) tỏc nhõn tn cụng l gc t do nờn c gi l phn ng theo c ch gc (SR). phn ng (2) tỏc nhõn tn cụng thuc loi electronphin nờn phn ng c gi l th electronphin (SE). phn ng (3) tỏc nhõn tn cụng thuc loi nucleophin vỡ vy phn ng c gi l phn ng th nucleophin (SN). õy ta c bit lu ý n phn ng th theo c ch th gc. 1.2.2. Phn ng th theo c ch th gc 1.2.2.1. Gc t do [6, 14] Gc t do l nhng tiu phõn cú cha e t do.[6] Trường ĐHSP Hà Nội 2 6 Khoa Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Ngọc Tú Gc cacbo t do l gc t do m cú e t do nguyờn t cacbon. Kớ hiu R. Gc cacbo t do n gin nht CH3 rt khụng bn. Thay th H bng cỏc nhúm ankyl hoc aryl s lm tng bn: CH3 < CH2CH3 < CH(CH3)2 < C(CH3)3 CH3 < CH2C6H5 < CH(C6H5)2 < C (C6H5)3 Hng bn vng húa ca R l dime húa, chuyn mt e t gc ny sang gc khỏc, cng vo ni ụi, chuyn v, v.v...[14] 1.2.2.2 Cỏch to gc t do [6] Cỏc gc t do cú th c to ra bng nhiu phng phỏp khỏc nhau: phng phỏp nhit phõn, phng phỏp quang phõn, phng phỏp in phõn, phng phỏp oxi húa-kh bi nhng iụn vụ c,.... Cú th di s tỏc ng ca nng lng nhit hoc nng lng ỏnh sỏng hoc di tỏc ng ca mt cht xỳc tỏc no ú, cỏc phõn t hp th nng lng v chuyn thnh cỏc gc t do. Vớ d: to thnh gc t do Cl ta cú th s dng mt s cỏch sau: - Dựng nng lng ỏnh sỏng: Cl-Cl - Dựng nng lng nhit: Cl2 + M as Cl + Cl (1) Cl + Cl + M (2) M cú th l phõn t Cl2 hoc mt ht khớ no ú. - Dựng cht khi mo l hi Na: Cl2 + Na NaCl + Cl (3) Quỏ trỡnh (1) l quỏ trỡnh quang hc cũn quỏ trỡnh (2) v (3) l quỏ trỡnh nhit hc. 1.2.2.3. C ch ca phn ng th theo c ch th gc Phn ng th theo c ch th gc sy ra qua 3 giai on: Trường ĐHSP Hà Nội 2 7 Khoa Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Ngọc Tú - Giai on khi mo: hỡnh thnh cỏc gc t do. - Giai on phỏt trin mch: cỏc gc t do lụi cun nhng phõn t cú húa tr bóo hũa vo phn ng sinh ra sn phm v cỏc gc t do mi. - Giai on tt mch: cỏc gc t do b hy dit do va chm vi nhau, va chm vi thnh bỡnh hoc va chm vi mt cht l no ú.[6] Vớ d: Phn ng clo húa metan khi chiu sỏng sy ra nh sau: - Giai on khi mo: giai on ny cỏc phõn t clo hp th nng lng ỏnh sỏng v b phõn tớch thnh cỏc gc t do Cl as Cl2 Cl + Cl (1) - Giai on phỏt trin mch: Cỏc gc t do Cl tỏc dng vi CH4 to thnh gc mờtyl hot ng, sau ú gc mờtyl li tỏc dng vi phõn t clo khỏc sinh ra clorua mờtyl v gc Cl Cl + CH4 HCl + CH 3 (2) CH 3 + Cl2 CH3Cl + Cl (3) ................................ Cỏc quỏ trỡnh cú tớnh chu kỡ (2) v (3) c t ng duy trỡ, tc l lp i lp li rt nhiu ln do ú cỏc gc t do cng c tỏi sinh rt nhiu ln cho n khi b ct mch. - Giai on tt mch: S tt mch cú th sy ra nh sau Cl + Cl Cl2 Cl + CH 3 CH3Cl Trường ĐHSP Hà Nội 2 8 Khoa Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Ngọc Tú CH 3 + CH 3 CH3-CH3 Trong phn ng clo húa mch dõy chuyn cú th kộo di 104 mt xớch. S cú mt ca mt chỳt oxi cú th lm cho mch ngn i, tc l lm gim s mt xớch trong mch. Ngc li, mt lng nh hp cht c kim cú kh nng to ra gc t do hot ng.[13] 1.2.2.4. C ch ca phn ng th halogen trong phõn t hp cht hu c no [13] Phn ng xy ra theo c ch th gc. 1.2.2.4.1 c im ca c ch Phn ng dõy chuyn to sn phm trung gian l R cú 3 bc chớnh: - Giai on khi mo: X-X as X + X (1) - Giai on phỏt trin mch: X + R-H X-H + R (2a) R + X-X R-X + X (2b) R + R R-R (3a) R + X R-X (3b) - Giai on tt mch: Bc quyt nh s to thnh sn phm l giai on phỏt trin mch do õy l giai on to ra sn phm, trong ú (2a) l giai on chm. 1.2.2.4.2. Cu hỡnh sn phm Giai on quyt nh cu hỡnh ca sn phm l giai on (2b). Vỡ R cú cu trỳc phng hoc gn phng nờn X2 tn cụng R t hai phớa vi xỏc sut gn nh nhau. Phn ng SR dn ti s raxemic húa. Trường ĐHSP Hà Nội 2 9 Khoa Hóa học Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Ngọc Tú 1.2.2.4.3. nh hng v cu trỳc cỏc cht phn ng n kh nng phn ng nh hng ca bc cacbon trong phõn t ankan Bc ca nguyờn t cacbon trong phõn t ankan cng cao kh nng tham gia phn ng SR ca hiro liờn kt vi cacbon ú cng ln: H-CI < H-CII < H-CIII S La Mó ch bc ca cacbon. Cú th gii thớch quy lut ny nh sau: khi bc ca nguyờn t cacbon cng cao nng lng phõn li liờn kt C-H cng nh, R sinh ra cng bn nh hiu ng siờu liờn hp +H do ú G cng nh v tc phn ng cng ln. nh hng ca nhúm th hỳt electron mch no, hiu ng I Khi bc ca cacbon nh nhau hiro cng gn nhúm th hỳt electron kh nng phn ng SR cng gim. Vớ d: CH3-CH2-CH2-CH2-Cl ri: 1 3,7 2,1 0,8 ri l kh nng phn ng ca nguyờn t hiro cacbon bc i. ú l vỡ trng thỏi chuyn tip cú s phõn cc [C+.H.Cl- ]; nhúm th hỳt e lm gim s phõn cc ú v tng th nng ca trng thỏi chuyn tip v vỡ vy tc phn ng gim i. 1.3. Cỏc phng phỏp gn ỳng lng t [15] 1.3.1. C s ca cỏc phng phỏp tớnh gn ỳng lng t S bin i trng thỏi vi mụ theo thi gian ca h lng t c mụ t bi phng trỡnh Schroedinger (1926) cú dng tng quỏt: Trường ĐHSP Hà Nội 2 10 Khoa Hóa học 

Tổng hợp polyanilin và nghiên cứu khả năng hấp thụ ion sắt

Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 + + N H Cl- Fe(CN)63- 3+ Fe(CN)6 + + n Cl- 1.1.3. c im v ng dng 1.1.3.1. c im: + Bn, n nh trong mụi trng khụng khớ + D ch to + Khụng gõy ụ nhim mụi trng 1.1.3.2. ng dng: ng dng rng rói trong nhiu ngnh in t: lm sensor sinh hc, ca s quang bỏn dn, chng n mũn kim loi, lm cht ph gia trong in cc õm trong pin v acqui, s dng trong ngnh húa cht. PANi cũn nhiu kh nng ng dng trong hin ti v tng lai: - Lm pin acqui PANi. - Lm mng in sc do mu sc ca nú thay i tựy thuc vo phn ng oxi húa kh ca mng lm ch th mu. - Cú kh nng chng n mũn kim loi theo nhiu c ch b sung cho nhau. - PANi cũn cú kh nng to mng lp lút trong th ng b mt kim loi, tớnh c ch thay th cho cỏc crom c hi. 1.1.4. Mt s polyme dn in tiờu biu Polypyrol PPy Lê Thị Nhung k33D Hóa 11 Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 H H N N N n H Polyanillin PANi H H N N N n H Polythiophen S S S n Polyaminonaphtalen PANa H H H N N N n Poly(1,5-diaminnaphtalen) Lê Thị Nhung k33D Hóa 12 Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 NH2 NH2 H N N N H H n NH2 1.1.5. Quỏ trỡnh pha tp (dopping) [1, 8] C s cho vic nghiờn cu polyme dn: trong lnh vc bỏn dn. Trong quỏ trỡnh iu ch, khi a vo mt s tp cht hay to ra mt s sai hng mng li s lm thay i tớnh cht dn in ca bỏn dn. T ú to nờn cht bỏn dn loi p hay loi n, tựy thuc bn cht ca cht pha tp. Nm 1977, Huger Macdiarmid phỏt hin ra khi pha tp I2 v polyaxetilen to c polyme dn ca kim loi. iu ny ó khớch l cỏc nh khoa hc khỏc tỡm v khỏm phỏ cỏc cht tp mi lm tng dn in. Nhng ion c a vo polyme (Cl-, Br-, I-, SO42-) cú tỏc dng bự in tớch ang duy trỡ trong trng thỏi oxi húa ca mng. S oxi húa mt phn chui polyme nh cỏc anion cng l pha tp. Quỏ trỡnh ny liờn quan ti s chuyn i 1electron tr thnh in tớch dng. Nh quỏ trỡnh pha tp ht sc phong phỳ v a dng, polyme dn in cú nhiu tớnh quý giỏ. Ta kim soỏt c polyme dn s cú rt nhiu ng dng rng rói. Cu trỳc ca polyme trc v sau khi pha tp: N H H N N H N H Cha pha tp Lê Thị Nhung k33D Hóa 13 Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 - HA + HA AH H AH N+ N N+ N H ó pha tp Hỡnh 1.1. Vớ d v cu trỳc mch polyme dn trc v sau khi pha tp 1.2. Polyanilin [1, 8] 1.2.1. Anilin [8] - L monme tng hp polyanilin, cú th bng phng phỏp polyme húa in húa v húa hc. - Anilin cú cụng thc cu to: NH2 1.2.1.1. Tớnh cht vt lớ ca anilin iu kin thng, anilin l cht lng khụng mu, cú mựi khú chu. lõu trong khụng khớ s cú mu vng hoc mu nõu en do anilin b oxi húa bi khụng khớ. Khi lng riờng d = 1,022. Nhit sụi ts = 184,4oC. Nhit núng chy tnc = 6,2oC. Tan mnh trong ete, benzen, etanol v tan ớt trong dung mụi khỏc. Lê Thị Nhung k33D Hóa 14 Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 20oC, 100g nc hũa tan 3,4g anilin. Anilin rt c, nú khụng ch thõm nhp qua mng nhy v ng hụ hp m cũn thm qua da. 1.2.1.2. Tớnh cht húa hc ca anilin a. Phn ng ca nhúm NH2 Tớnh baz Trong phõn t, nguyờn t N ó s dng 3 electron to liờn kt, cũn mt cp electron t do. Cp electron t do ny cú th kt hp vi ion H+, to ion NH3+ theo phng trỡnh sau: NH2 + NH3+ H+ Tuy nhiờn, tớnh baz yu hn NH3 do cú hiu ng liờn hp +C ca cp electron t do vi gc C6H5. Hiu ng ny lm gim mt e t do nguyờn t N. iu ny lm cho kh nng kt hp ca anilin vi H+ gim, t ú tớnh baz gim. Hng s phõn li 298K, Kb = 4,2ì10-16 Phn ng ankyl húa NH2 - Phn ng vi CH3 C6H5NH2 C6H5NHCH3 + + CH3I C6H5NH2CH3 I C6H5NH(CH3)2 I CH3I C6H5NHCH3 C6H5N(CH3)2 + HI + HI imetylanilin - Phn ng to thnh iphenylamin C6H5NH2 + C6H5NH3 Cl C6H5NHC6H5 + NH4Cl iphenylamin Lê Thị Nhung k33D Hóa 15 Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 - Phn ng to thnh anilit (phn ng axyl húa) NH2 NH HO C + C CH3 O CH3 + H2O O - Tỏc dng vi andehit thm C6H5NH2 + O = CH C6H5 C6H5 N = CH C6H5 + H2O Andehit benzoic benzalanil - Phn ng oxi húa NH OH p-phenyl hidroxylamin NH2 NH +O2 quinon +Cr O NH2 NH OH NH O O p-aminophenol OH O p-benzo OH NH NH +O2 N +O2 N N azobenzen C6H5NH2 H2N HN 4- aminodiphenylamin Lê Thị Nhung k33D Hóa +O2 HN N iminodiphenylamin 16 

Tổng hợp và nghiên cứu khả năng hấp phụ một số ion kim loại nặng của n cacboxymetyl chitosan

Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP HN2 - Điều chế được chitosan từ chitin, nghiên cứu cấu trúc của chitosan. - Tổng hợp dẫn xuất N-cacboxymetyl chitosan từ chitosan và axit monocloaxetic. - Khảo sát cấu trúc và tính chất đặc trưng cơ bản của dẫn xuất Ncacboxymetyl chitosan. - Nghiên cứu thăm dò khả năng hấp phụ ion kim loại nặng của dẫn xuất N-cacboxymetyl chitosan và điều kiện ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ. Hoàng Thị Thanh Hương -2- K33- Khoa Hóa Học Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP HN2 Chương1: TỔNG QUAN 1. Giới thiệu chung Chitin[poly-β-(1-4)-2-axetamido-2-deoxy-D-glucopyranozo] là một trong những polysaccarit quan trọng nhất, có trữ lượng lớn chỉ sau xenlulozo, là thành phần chính trong vỏ của các loài động vật giáp xác như: tôm, mai cua, mai mực … Cấu trúc phân tử của chitin-chitosan tương tư như xenlulozo, mạch phân tử của chitin gồm các mắt xích N-axetyl-Dglucosamin nối với nhau bằng liên kết β(1→4)glycosit hay 2- axetamido-2deoxy-β-D-glucozo. Trong thực tế chitin-chitosan cùng tồn tại trong một phân tử polyme, gồm các mắt xích β(1→4)- N-axetyl-D-glucosamin và mắt xích β(1→4) -D-glucosamin. Khi tỉ lệ β(1→4) -D-glucosamin nhiều hơn thì được gọi là chitosan, ngược lại là chitin. Vì trong mắt xích: β(1→4) -Dglucosamin có nhóm amino (NH2) nên chitosan dễ tan trong một số dung dịch axit loãng như axit axetic loãng 1%, axit focmic, trong khi đó chitin hầu như không tan trong các dung môi hữu cơ. Tính tan của chitin-chitosan trong dung dịch axit axetic loãng tăng theo chiều tăng của tần suất xuất hiện nhóm amin trong mắt xích phân tử. Người ta đã dùng đặc điểm này để phân biệt chitin-chitosan. Nếu tan trong axit axetic loãng thì gọi là chitosan, nếu không tan thì gọi là chitin. Ngoài ra co thể dựa vào giá trị độ axetyl hóa (DA) hay độ deaxetyl hóa (DDA) để phân biệt chitin và chitosan [12, 17, 51]. Chitin-chitosan là polysaccarit duy nhất có chứa nhóm chức amin nên chitin-chitosan và dẫn xuất của nó có nhiều đặc tính quý như: tính kháng nấm, kháng khuẩn cao, kích thích sinh trưởng cây trồng, chất bảo quản nông sản, có khả năng tự phân hủy sinh học cao, không gây dị ứng không gây độc hại cho người và gia súc, có khả năng tạo phức với một số kim loại chuyển tiếp như: Hg, Cd, Cu, Fe…Chính vì vậy, ngày nay chitinchitosan và các dẫn xuất đã được ứng dụng rộng rãi và có hiệu quả trong Hoàng Thị Thanh Hương -3- K33- Khoa Hóa Học Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP HN2 nhiều các lĩnh vực khác nhau như: y dược, công nghệ thực phẩm, mĩ phẩm, nông nghiệp, công nghệ môi trường…[68] 1.2. Cấu trúc và tính chất của chitin-chitosan 1.2.1. Cấu trúc chitin-chitosan Chitin là một polysaccarit có cấu trúc mạch thẳng, mạch chitin tương tự như mạch polyme của xenlulozo chỉ thay nhóm (-OH) ở C2 của mỗi mắt xích xenlulozo bằng nhóm –NHCOCH3. Cấu trúc mạch chitin là một chuỗi các mắt xích N-axetyl-D-glucosamin được liên kết với nhau bằng các liên kết β(1→4) glicosit. Cấu trúc mạch của chitin, chitosan và xenlulozo được trình bày ở sơ đồ 1: 6 3 OH OH O 5 4 HO OH 1 2 HO O OH O HO O HO O OH OH OH OH O O OH O O HO HO O OH OH O O OH Xenluloz¬ OH O HO NHCOCH3 HO O NHCOCH3 O OH NHCOCH3 O O HO HO O NHCOCH3 OH O OH NHCOCH3 O O HO HO O NHCOCH3 OH O O OH Chitin OH O HO NH2 OH NH2 HO O O O HO OH O OH NH2 HO O NH2 O OH O HO NH2 O HO O NH2 O O OH Chitosan Sơ đồ 1: Công thức cấu tạo của xenlulozo, chitin, chitosan Bằng phương pháp nhiễu xạ tia X người ta đã xác định được chitin tồn tại trong tự nhiên với 3 dạng: α-chitin, β-chitin, γ-chitin. Ba dạng này được phân biệt nhờ vào sự sắp xếp các mạch trong tinh thể [35]. Chitin Hoàng Thị Thanh Hương Chitin -4- Chitin K33- Khoa Hóa Học Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP HN2 *α-chitin: có cấu trúc tinh thể theo kiểu mạng ghép đối song (1 mạng lên, 1 mạng xuống liền nhau, α-chitin thường được tách từ vỏ tôm, cua. *β- chitin: các mạch ghép song song cùng chiều, β- chitin chủ yếu có trong mai mực ống mực nang sừng. *γ- chitin: Các mạch ghép trong tinh thể theo hai cách cứ 2 mạch song song lại có 1 mạch đối song, γ- chitin được tách từ sợi kén của bọ cánh cứng, dạ dày của mực ống, có trữ lượng ít nhất. Trong 3 dạng trên, α- chitin có cấu trúc tinh thể bền vững nhất, chitin tồn tại chủ yếu dưới dạng α- chitin. Khi ở điều kiện thích hợp các dạng chitin có thể chuyển hóa lẫn nhau, khi xử lý β- chitin trong dung dịch HCl đặc (> 6N) có thể chuyển thành α- chitin, ngâm γ- chitin trong dung dịch LiSCN bão hòa có thể chuyển thành α- chitin [12, 17]. 1.2.2. Tính chất của chitin- chitosan 1.2.2.1. Tính chất vật lý Loại α- chitin tồn tại ở trạng thái rắn, xốp nhẹ có thể xay nhỏ thành bột mịn có màu trắng hoặc vàng, không mùi vị. β- chitin cũng có những tính chất như trên nhưng ít xốp hơn khá dai khó nghiền nhỏ [16] Chitin có khả năng hấp thụ nước cao, nó có thể được nghiền nhỏ rồi ngâm trong nước, nghiền tơi thành dạng huyền phù, sau đó đem gia công thành giấy chitin. Do β- chitin dai hơn nên giấy β- chitin dễ sản xuất hơn. Tính tan: Vì có liên kết hiđro chặt chẽ giữa các phân tử nên chitin thể hiện ái lực hạn chế với phần lớn các dung môi. Chitin không tan trong nước và các dung môi thông thường khác mà chỉ tan trong dung môi phân cực mạnh có chứa LiCl như N,N-dimetylaxetamit (DMAc) chứa 5-10% LiCl và N-metyl pirrolidone (NMP), hỗn hợp DMAc và NMP có chứa 5- Hoàng Thị Thanh Hương -5- K33- Khoa Hóa Học Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP HN2 8% LiCl thường được sử dụng khi gia công màng chitin. Kifune và cộng sự đã tìm ra hệ dung môi hòa tan chitin là tricloaxetic (TCA) và clohidrocacbon như: clometan, điclometan, 1,1,2-tricloetan[6]. S.Tokura và các cộng sự đã sử dụng hệ dung môi axit fomic (FA)- dicloaxetic (DCA), diclopropylete làm hệ dung môi hòa tan chitin [64]. Chitosan là một polyamin không tan trong nước cũng như hầu hết các dung môi hữu cơ nhưng tan được trong môi trường axit loãng. Độ tan cua chitosan phụ thuộc vào loại axit và nồng độ của dung dịch axit sử dụng [30]. Khi sử lí chitin-chitosan trong môi trường axit mạnh với nồng độ lớn thường xảy ra phản ứng depolyme hóa (cắt mạch) làm giảm khối lượng phân tử polime. 1.2.2.2. Tính chất hóa học Công thức tổng quát của chitin-chitosan có dạng (C8H11NO5)n có cấu tạo như sau: OH OH O HO O O NHCOCH3 HO n Chitin O NH2 m Chitosan Trong phân tử chitin-chitosan chứa đồng thời các nhóm chức hydroxyl (-OH), amino (-NH2) và nhóm chức axetamit (-NHCOCH3) nên chitinchitosan vừa có tính chất hóa học của ancol lại vừa có tính chất của một amit[12]. a) Phản ứng ở nhóm hydroxyl (-OH) Giống như các ancol đa chức, tính axit của nhóm hydroxyl khá mạnh, chitin phản ứng được với Na, NaOH tạo thành hợp chất có cấu trúc ancolat gọi là chitin kiềm: [C6H7O3NHCOCH3(OH)2]n + 2nNaOH → [C6H7O3NHCOCH3(ONa)2]n+2n H2O Hoàng Thị Thanh Hương -6- K33- Khoa Hóa Học Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP HN2 Chitin kiềm là sản phẩm trung gian để sản xuất các chitin ete như ankyl chitin [chit(ONa)2]n + 2n RX → [chit(OR2)]n + 2n NaX Sợi ankyl chitin được tạo ra bằng cách xử lí ankylchitin trong dung dịch axit focmic và axit axetic rồi cho kéo sợi qua một đường kính nhỏ cỡ mm. Phản ứng với axit, anhydric axetic tạo ra sản phẩm ở dạng este. [chit(OH)2]n + 2n HCl → [chit(Cl)2]n +2nH2O Ngoài ra, chitin còn phản ứng với ankyl sunfat trong ankyl halogenua, các hợp chất vinyl tạo este. b) Phản ứng ở nhóm axetamit Chitin có khả năng tham gia phản ứng thể hiện tính chất của amin bậc 2 như phản ứng deaxetyl hóa tạo thành chitosan. OH OH O HO dd NaOH, t 0 O NHCOCH3 O HO O NH2 n Chitin, M= (203)n m Chitosan, M= (161) Phản ứng trên thường được thực hiện trong dung dịch NaOH 40% ở nhiệt độ 100-120°C, thời gian 1-3 giờ. Hiệu suất phản ứng deaxetyl hoá đạt khoảng 70%. Điều này có nghĩa sản phẩm phản ứng là chuỗi polyme chứa đồng thời các mắt xích N-axetyl-D-glucosamin đan xen với Dglucosamin[18]. c) Phản ứng ở nhóm amino (-NH2) Nguyên tử nito của nhóm NH2 ở vị trí C2 trên mạch chitin- chitosan vẫn còn một cặp e tự do chưa tham gia vào liên kết, do đó về mặt hóa học, Hoàng Thị Thanh Hương -7- K33- Khoa Hóa Học 

Nghiên cứu thành phần glucolipit từ cây gừa (ficus microcapa)

Trường ĐH Sư phạm Hà Nội 2 Khoá luận tốt nghiệp Nhiệm vụ của đề tài: 1. Thu mẫu lá cây gừa (Ficus microcapa), xử lí mẫu và tạo dịch chiết metanol. 2. Tách chiết các hợp chất glucolipit. 3. Xác định cấu trúc hóa học các hợp chất đã tách, chiết được. Trần Thị Hồng 2 K33C - Khoa Hóa học Trường ĐH Sư phạm Hà Nội 2 Khoá luận tốt nghiệp Chương 1: Tổng Quan 1.1. Tổng quan về cây Gừa 1.1.1. Thực vật học Tên khoa học: Ficus microcapa. Tên tiếng việt : Gừa Họ: Dâu tằm - Moraceae Cây gỗ to, cao 15 20m, có rễ khí sinh mọc từ cành. cành non có cạnh, sau hình trụ, màu xám tro. lá mọc so le, dày và dai, dài 6 18cm, rông 3 8 cm, gốc tròn hoặc thuôn, đầu nhọn, mép nguyên, mặt trên sẫm bóng, mặt dưới nhạt, 2 mặt nhẵn, lá non có lông trắng mềm, lá kèm nhỏ. Cụm hoa có dạng quả sung, mọc ở kẽ lá, gần như không cuống chứa hoa đực và hoa cái. Quả màu vàng, có vân đỏ, mùa hoa quả tháng 5 7. Hình 1.1.1: Lá và quả cây Gừa. Trần Thị Hồng 3 K33C - Khoa Hóa học Trường ĐH Sư phạm Hà Nội 2 Khoá luận tốt nghiệp 1.1.2. Phân bố, sinh thái. Ficus L. là 1 chi lớn gồm rất nhiều loài. hiện nay ước tính trên thế giới có khoảng 1000 loài, phân bố rộng rãi ở tất cả các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới của 2 bán cầu, phân bố nhiều nhất ở Malaysia (có mặt 50% tổng số loài). Việt Nam, chi Ficus L. được ước tính có tới 120 loài (Nguyễn Tiến Bân,1997) và được phân bố rộng rãi. Gừa thuộc nhóm cây gỗ lớn, phân bố rải rác ở khắp các tỉnh miền nuí, trung du, đồng bằng và các đảo. trên thế giới loài cây này cũng gặp ở nhiều nơi từ Ân Độ, Srilanka, Nam Trung Quốc đến Đông Dương, các nước Đông Nam á, đảo Solomon, Caroline,Australia Việt Nam Gừa thường thấy trong các quần hệ rừng núi đá, rừng thứ sinh nhất là ở vùng ven biển và đảo. Cây cũng được trồng xung quanh làng bản, nơi công cộng để lấy bóng mát. Khi còn nhỏ cây có thể ở dạng sống phụ sinh (trên đá hay cây gỗ khác). Sau lớn dần bóp nghẹt cây giá để trở thành cây gỗ lớn với nhiều rễ khí sinh buông xuống từ cành. Gừa ra hoa quả nhiều hàng năm. quả chín là thức ăn ưa thích của nhiều loài chim rừng. Do đó hạt được phát tán dễ dàng đi khắp nơi. Hạt rơi vào các kẽ đá, hốc cây đều có khả năng nảy mầm. tuổi thọ của Gừa có thể hàng trăm năm, gỗ nhẹ và mềm nên ít được sử dụng. Bộ phận được sử dụng: rễ và lá, thu hái quanh năm, dùng tươi hay phơi khô. Tính vị, công năng: - Rễ Gừa có vị đắng, chát, tính bình, mát, có tác dụng khử phong, thanh nhiệt, hoạt huyết, giải độc. -Lá Gừa có vị đắng, chát, tính mát, có tác dụng hoạt huyết, tán ứ, giải nhiệt, lý thấp. Trần Thị Hồng 4 K33C - Khoa Hóa học Trường ĐH Sư phạm Hà Nội 2 Khoá luận tốt nghiệp 1.1.3. Công dụng Theo kinh nghiệm nhân dân, 1 số người bốc thuốc chữa bệnh ở tỉnh Minh Hải đã dùng rễ Gừa phối hợp với nhiều vị thuốc để chữa bệnh sỏi thận. Cách bào chế như sau: rễ Gừa 30g, rễ nhàu 20g, thân cây muồng trâu 20g, cây thài lài trắng 10g, vỏ thân cây chân chim 10g, lõi cỏ bấc 4g. Tất cả thái nhỏ, phơi khô, sắc với 400ml nước, còn 100ml nước. Uống làm 2 lần trong ngày. Mỗi đợt điều trị kéo dài 5-7 ngày. Dùng chữa bệnh liệt nửa người từ rễ Gừa như sau: rễ gừa 30g, rễ nhàu non hoặc vỏ, thân cây nhàu già 20g, cây trinh nữ 20g. Trung Quốc, rễ Gừa được dùng chữa cảm cúm, ho gà, sởi mọc không đều, viêm kết mạc, đau mắt hột, đau phong thấp, chảy máu cam, đi tiểu ra máu. Để chữa đau răng lấy tua rễ Gừa, bồ kết với lượng bằng nhau, sắc với nước, ngậm không được uống. Lá Gừa chữa vết thương do đâm, chém, cảm cúm, viêm amidan, viêm phế quản mãn tính, kiết lị, viêm ruột. Nhựa, mủ từ cây Gừa pha với giấm bôi ngoài để chữa hắc lào, tràng nhạc. 1.1.4. Thành phần hoá học Vỏ cây Gừa chứa 14 chất tritecpenoid, 1 ancol béo, 8 chất steroit, 1 chất coumarin, 1 chất flavan, 2 chất 4-hydroxybenzoat và 1 chất tương tự carotenoid (Kuo Yueh Hsiung và cs, 1997; CA. 127,231875w). Vỏ chứa ficuisoflavon và iso lupinisoflavon E. (Theo Li Yen Cheng và cs, 1997) (CA. 126, 142027a). Trần Thị Hồng 5 K33C - Khoa Hóa học Trường ĐH Sư phạm Hà Nội 2 Khoá luận tốt nghiệp Quả chứa amyrin acetat, amyrin, acid maslinic, acid 2 hydroxyursolic, acid oleanolic, sitosterol và acid protocatechuic (Higa Mastutake và cs, 1996; CA. 126, 318827p). 1.2. Các phương pháp chiết mẫu thực vật Sau khi tiến hành thu hái và làm khô mẫu, tuỳ thuộc vào đối tượng chất có trong các mẫu khác nhau (chất không phân cực, chất có độ phân cực trung bình, chất phân cực) mà ta chọn dung môi và hệ dung môi khác nhau 1.2.1. Chọn dung môi chiết Điều kiện của dung môi là phải hoà tan được những chất chuyển hoá thứ cấp đang nghiên cứu, dễ dàng được loại bỏ, có tính trơ (không phản ứng với chất nghiên cứu), không dễ bốc cháy, không độc. Thường thì các chất chuyển hoá thứ cấp trong cây có độ phân cực khác nhau. Tuy nhiên những thành phần tan trong nước ít khi được quan tâm. Dung môi dùng trong quá trình chiết ít khi được quan tâm và cần phải được lựa chọn rất cẩn thận. Dung môi nếu lẫn các tạp chất thì có thể ảnh hưởng đến hiệu quả và chất lượng của quá trình chiết. Vì vậy những dung môi này cần được chưng cất để thu được dạng sạch trước khi sử dụng. Có một số chất dẻo thường lẫn trong dung môi như: diankyl phtalat, tri-n-butyl photsphat và tri-n-butyl axetylcitrar. Những chất này có thể lẫn với dung môi trong quá trình sản xuất hoặc trong khâu bảo quản như trong các nút đậy bằng nhựa hoặc trong các thùng chứa. Methanol và chlorofrom thường chứa dioctylphtalat [di-(2-etylhexyl) phtalat hoặc bis-2-etylhexyl-phtalat]. Chất này sẽ làm sai lệch kết quả phân lập trong các quá trình nghiên cứu hoá thực vật, thể hiện hoạt tính trong thử nghiệm sinh học và có thể làm bẩn dịch chiết của cây. Chlorofrom, metyl Trần Thị Hồng 6 K33C - Khoa Hóa học Trường ĐH Sư phạm Hà Nội 2 Khoá luận tốt nghiệp clorit và methanol là những dung môi thường được lựa chọn trong quá trình chiết sơ bộ một phần của cây như: Rễ, thân, lá, hoa, củ, quả Những tạp chất của chlorofrom như CH2ClBr, CH2Cl2 có thể phản ứng với vài hợp chất như các ancaloit tạo muối bậc 4 và những sản phẩm khác. Tương tự như vậy, sự có mặt của một lượng nhỏ axit clohidric (HCl) cũng có thể gây ra sự phân huỷ, sự khử nước hay sự đồng phân hoá với các hợp chất khác. Chlorofrom có thể gây tổn thương cho gan và thận nên khi làm việc với chất này cần thao tác cẩn thận và khéo léo ở nơi thoáng mát và phải đeo mặt nạ phòng độc. Metylen clorit ít độc hơn và dễ bay hơi hơn chlorofrom. Methanol và etanol 80% là những dung môi phân cực hơn các hidrocacbon thế clo. Các dung môi thuộc nhóm rượu được cho rằng sẽ thấm tốt hơn lên màng tế bào nên quá trình chiết với các dung môi này sẽ thu được lượng lớn các thành phần trong tế bào. Trái lại, khả năng phân cực của chlorofrom thấp hơn, nó có thể rửa giải các chất nằm ngoài tế bào. Các ancol hoà tan phần lớn các chất chuyển hoá phân cực cùng với các hợp chất phân cực trung bình và thấp. Vì vậy khi chiết bằng ancol thì các chất này cũng bị hoà tan đồng thời. Thông thường dung môi cồn trong nước có những đặc tính tốt nhất cho quá trình chiết sơ bộ. Tuy nhiên cũng có một vài sản phẩm được tạo thành khi dùng methanol trong suốt quá trình chiết. Thí dụ trechlonolide A thu được từ trechonaetes aciniata được chuyển thành trechonolide B bằng quá trình phân huỷ 1-hydroxytropacocain cũng xảy ra khi erythroxylum novogranatense được chiết trong methanol nóng. Người ta thường ít sử dụng nước để thu được dịch chiết thô từ cây mà thay vào đó là dùng dung dịch nước của methanol. Dietyl ete hiếm khi được dùng cho các quá trình chiết thực vật vì nó rất dễ bay hơi, dễ bốc cháy và rất độc, đồng thời nó có xu hướng tạo thành peroxit Trần Thị Hồng 7 K33C - Khoa Hóa học