Nghiên cứu tổng hợp dẫn xuất n (3 metoxybenzyliđen) chitosan và nghiên cứu hấp phụ ion kim loại nặng

Khoỏ lun tt nghip - HSP H Ni 2 Tỏch -chitin t mai mc ng vựng bin Hi phũng v iu ch - chitosan - Tng hp dn xut N-(3-metoxybenzylien)chitosan. Nghiờn cu nh hng ca t l mol, khi lng phõn t ca -chitosan, nhit , thi gian phn ng n hiu sut tng hp cỏc dn xut N-(3- metoxybenzylien)chitosan; - Nghiờn cu kh nng hp ph ion Ag+, chu trỡnh gii hp ph-tỏi hp ph ca chitosan v dn xut N-(3-metoxybenzylien)chitosan. Nguyn i Ngc 2 K33- Khoa Hoỏ Hc Khoỏ lun tt nghip HSP H Ni 2 CHNG I: TNG QUAN I. Gii thiu chung [1,2,4,24,34] Trong s cỏc polysaccarit thỡ xenlulozo v chitin l ngun ti nguyờn sinh hc t nhiờn phong phỳ nht. Xenlulozo c tng hp t thc vt cũn chitin c tng hp ch yu t ng vt bc thp. Chitin cú cu trỳc tng t nh xenlulozo, tờn gi " chitin " xut phỏt t ting Hilap " chiton " ngha l v ca cỏc loi giỏp xỏc nh tụm, cua, mai mc... Chitin c ỏnh giỏ l loi vt liu cú tim nng ln nhng cho n nay vic ng dng chitin vn cha rng rói nh xenlulozo. Chitin l mt polyme sinh hc vi nhiu tớnh cht quý bỏu nh kh nng phõn hu sinh hc v c bit l cú hot tớnh sinh hc nờn nú khụng ch l ngun ti nguyờn sn cú m nú cũn l mt loi vt liu chc nng mi. Xenlulozo Chitin Chitosan S 1.1: Cu to ca Xenlulozo, Chitin, Chitosan Nguyn i Ngc 3 K33- Khoa Hoỏ Hc Khoỏ lun tt nghip HSP H Ni 2 Trong thc t chitin v chitosan cựng tn ti trong mt phõn t polyme vỡ vy khỏi nim chitin, chitosan ch l tng i. Khi polyme cú t l mt xớch (14)-D-glucozamin ln hn 50% (DDA>50) thỡ c gi l chitosan v ngc li l chitin I.1. Cu trỳc tinh th [1,2,4,71]. Chitin l mt loi polisaccarit mch thng vi khi lng phõn t ln c to thnh bi mt xớch N-axetyl-D-glucozamin theo liờn kt (14) glucozit nh kiu liờn kt cỏc mt xớch D-glucozo xenlulozo. Bng phng phỏp nhiu x tia X ó phỏt hin chitin cú 3 kiu a hỡnh l: ,,-chitin c mụ t theo hỡnh sau: Chitin Chitin Chitin - -chitin: cú cu trỳc tinh th mng ghộp ụi song song (mt mng lờn mt mng xung lin nhau ), -chitin thng c tỏch t v cua. - -chitin: cỏc mch ghộp trong tinh th theo cỏch ghộp song song cựng chiu, -chitin ch yu cú trong mai mc nang sng. - -chitin: cú mch ghộp trong tinh th theo 2 cỏch c 2 mch song song li cú 1 mch i song, -chitin c tỏch t si kộn ca b cỏnh cng, d dy ca mc ng, l loi cú tr lng ớt nht. I.2. Tớnh tan [34,62]. Vỡ cú liờn kt hiro cht ch gia cỏc phõn t nờn chitin th hin ỏi lc hn ch vi phn ln cỏc dung mụi. Chitin thng ( -chitin) khụng tan v hu nh khụng trng trong dung mụi thụng dng m ch tan trong mt s dung mụi c bit, vớ d: N,N-imetylaxetamit (DMAC) cú cha 5-10% LiCl. Nguyn i Ngc 4 K33- Khoa Hoỏ Hc Khoỏ lun tt nghip HSP H Ni 2 Chitosan l mt polyamin khụng tan trong nc cng nh dung mụi hu c nhng tan trong mụi trng axit loóng. tan ca chitosan ph thuc vo loi axit v nng axit trong dung dch. Khi x lý chitin/chitosan trong mụi trng axit mnh vi nng ln thng xy ra phn ng depolyme hoỏ (ct mch) lm gim khi lng phõn t polyme. I.3. Khi lng phõn t [34] Khi lng phõn t ca chitin/chitosan l thụng s quan trng nhng khú cú th xỏc nh c chớnh xỏc do tớnh tan kộm ca chỳng v s a dng v kiu phõn b cỏc nhúm axetyl cng nh mc axetyl hoỏ. Khi lng phõn t ca chitin t nhiờn, cng khú xỏc nh vỡ nú tn ti dng liờn kt cht ch vi protein, mui khoỏng cng nh hu ht cỏc cht mu. Hn na di mch chớnh ca chitin/chitosan cú th gim trong quỏ trỡnh x lý vi axit v kim. Khi lng phõn t chitin sau khi tỏch khi protein cng nh cỏc cht khỏc c tớnh toỏn theo cỏc phng phỏp o nht, tỏn x ỏnh sỏng, sc ký thm thu gel ( GPC- gel Permeation Chomatography ) hoc sc ký loi tr theo ln phõn t ( SEC- Site Exlusion Chomatography ) trong dung mụi DMAc/LiCl. Tỏn x ỏnh sỏng l phng phỏp xỏc nh trc tip khi lng phõn t. Kt hp cỏc phng phỏp SEC, tỏn x ỏnh sỏng v o nht thỡ cú th xỏc nh c chớnh xỏc khi lng phõn t trung bỡnh v phõn b ca khi lng phõn t. T cỏc s liu thu c t phng phỏp PC ó khng nh cỏc mu chitin tỏch t mai cua, v tụm v mai mc ng cú polyme hoỏ ( degree of polymeizaion-DP ) nm trong khong 2000-4000. Chitosan tan c trong dung dch axit loóng v khi lng phõn t cú th xỏc nh theo phng phỏp sc ký lng cao ỏp ghộp ni vi ct loi tr theo ln phõn t ( SE - HPLC - size exlusion high performance liquidchromatography).GPC - HPLC, GPC, phng phỏp o nht...cng cú th chuyn hoỏ chitosan thnh chitin qua phn ng N-axetyl hoỏ v khi lng phõn t c tớnh theo phng phỏp GPC trong h dung Nguyn i Ngc 5 K33- Khoa Hoỏ Hc Khoỏ lun tt nghip HSP H Ni 2 mụi DMAc/LiCl. Trong ú phng phỏp n gin nht xỏc nh khi lng phõn t polime l xỏc nh theo phng phỏp giỏn tip qua phộp o nht. Phộp o nht khụng phi l phng phỏp tuyt i xỏc nh khi lng phõn t m ch l phng phỏp tng i da trờn c s nht ca dung dch polyme tng t l vi s lng cỏc phõn t thờm vo. Phng phỏp o ỏp sut thm thu l phng phỏp da trờn nh lut Vant-Hoff. Theo nh lut ny, s ph thuc gia ỏp sut thm thu P, th tớch V v nhit tuyt i T v s gam phõn t ca vt cht trong dung dch pha loóng c biu din bng phng trỡnh trựng vi dng phng trỡnh ca dng khớ lớ tng: PV=nRT = (g/M)RT P = (g/V)(RT)/M M = (RTC)/P Trong ú: g: khi lng ca cht hũa tan (g) M: khi lng phõn t ca cht (g/mol) C: nng ca dung dch R: Hng s T: Nhit tuyt i Khi lng phõn t trung bỡnh ca chitosan c xỏc nh nh sau: Pha dung dch chitosan cú cỏc nng ln lt 0,025; 0,05; 0,1; 0,2; 0,4 (g/100 ml) trong dung mụi axetic axit 1% nhit 35oC. Lp bng giỏ tr s ph thuc ca ỏp sut thm thu () vo nng (C), xõy dng ng biu din s ph thuc ca /C vo C tỡm giỏ tr ngoi suy ca /C khi C0. Thay vo phng trỡnh {2.5} tớnh toỏn c khi lng phõn t trung bỡnh s. Nguyn i Ngc 6 K33- Khoa Hoỏ Hc Khoỏ lun tt nghip HSP H Ni 2 848 x (T + 273) Mn = {2.5} (/C) x T trng ca dung mụi C0 Trong ú: : ỏp sut thm thu Mn: Khi lng phõn t trung bỡnh s 848: hng s T: nhit o C: nng chitosan /C (C0): giỏ tr ngoi suy ca /C khi C0 I.4. Phng phỏp iu ch chitin/chitosan [10,30]. Chitin cú nhiu loi khỏc nhau, t cỏc loi nm n cỏc ng vt bc thp. V ca cỏc loi ng vt chõn t l ngun nguyờn liu chớnh iu ch chitin, trong thnh phn ca v cỏc loi ng vt ny cú cha 20 - 50 % chitin tớnh theo khi lng khụ. V tụm, mai cua l ngun nguyờn liu ph thi t cụng nghip ch bin thu sn, hi sn c s dng sn xut chitin thng mi. Cỏc ngun nguyờn liu khỏc sn xut chitin l: mai mc, sõu b, to, nm... Thnh t bo mt s loi nm cha c chitin cng nh chitosan v c coi l ngun chitosan t nhiờn. Chitosan c iu ch bng cỏch thc hin phn ng deaxetyl hoỏ chitin trong mụi trng kim. I.4.1. Tỏch chitin t v ph thi thu hi sn [1,30,31]. Nguyờn tc chung iu ch chitin l loi b mui khoỏng (ch yu l canxicacbonat), protein v cỏc cht mu ra khi ph liu thu, hi sn. Hai phng phỏp ch yu c ỏp dng tỏch chitin/chitosan l phng phỏp Nguyn i Ngc 7 K33- Khoa Hoỏ Hc 

Xây dựng hệ thống câu hỏi, bài tập dùng để tạo tình huống có vấn đề trong dạy học hóa học 11 nâng cao

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp PPDH thụ động: - Dạy học thông qua tổ chức các hoạt động học tập của HS: Trong PPDH tích cực, HS được đặt vào vị trí chủ thể của hoạt động học tập, GV là tác nhân, là người tổ chức, chỉ đạo, hướng dẫn, động viên để HS tự lực khám phá những điều mình chưa biết, chứ không thụ động tiếp thu những tri thức do GV sắp đặt sẵn và thông báo. - Dạy học chú trọng rèn luyện phương pháp tự học: PPDH tích cực xem việc rèn luyện phương pháp học tập cho HS không chỉ là một biện pháp nâng cao hiệu quả dạy học mà còn là một mục tiêu dạy học. Trong phương pháp học thì cốt lõi là phương pháp tự học. Nếu rèn luyện cho HS có được phương pháp, kĩ năng, thói quen và ý chí tự học thì kết quả học tập sẽ được nhân lên gấp bội. Tự học và phát triển tự học được đặt ra ngay trong trường phổ thông và không chỉ tự học ở nhà mà tự học ngay cả trong các giờ lên lớp có sự hướng dẫn của GV. - Dạy học tăng cường học tập cá thể phối hợp với học tập hợp tác: Lớp học là môi trường giao tiếp thầy – trò, trò – trò, tạo nên mối quan hệ hợp tác giữa các cá thể trên con đường chiếm lĩnh kiến thức, kĩ năng. Học hợp tác làm tăng hiệu quả học tập nhất là khi xuất hiện nhu cầu phối hợp giữa các cá nhân để hoàn thành nhiệm vụ chung. - Kết hợp đánh giá của thầy với tự đánh giá của trò: Trong PPDH tích cực, GV phải hướng dẫn HS phát triển kĩ năng tự đánh giá để tự điều chỉnh hoạt động kịp thời là năng lực cần cho sự thành đạt trong cuộc sống của HS sau này. 1.1.4. Một số phương pháp dạy học tích cực: Trong hệ thống các PPDH truyền thống có một số PPDH tích cực, đó là: - Nhóm phương pháp trực quan (đặc biệt là sử dụng thí nghiệm hay các phương tiện trực quan theo phương pháp nghiên cứu). - Nhóm phưng pháp thực hành. Về mặt hoạt động nhận thức thì các phương Đồng Thị Tuyết – K33B Hóa 4 Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp pháp thực hành là “tích cực” hơn các phương pháp trực quan, các phương pháp trực quan là “tích cực” hơn các phương pháp dùng lời. Trong nhóm các phương pháp thực hành, HS được trực tiếp tác động vào đối tượng (quan sát mẫu chất, lắp dụng cụ thí nghiệm, làm thí nghiệm....) tự lực khám phá tri thức mới. - Vấn đáp tìm tòi. Trong số các phương pháp dùng lời thì vấn đáp tìm tòi là một phương pháp tích cực. Trong vấn đáp tìm tòi, GV là người tổ chức sự tìm tòi, còn HS là người tự lực phát hiện kiến thức mới. - Dạy học nêu vấn đề (được du nhập vào Việt Nam từ năm 1960 nhưng còn ít được áp dụng). - Dạy học hợp tác trong nhóm nhỏ (mới chủ yếu được áp dụng trong các giờ thực hành, còn ít áp dụng trong dạy học bài mới). Trong số các PPDH tích cực thì “dạy học nêu vấn đề” được quan tâm hơn cả vì nó được coi là một tổ hợp các phương pháp tích cực có giá trị trí – đức dục to lớn. Vì vậy trong phạm vi nghiên cứu của đề tài em đã đi sâu tìm hiểu phương pháp dạy học nêu vấn đề. 1.2. Phƣơng pháp dạy học nêu vấn đề:[1, 6, 7, 10] 1.2.1. Đặc điểm của dạy học nêu vấn đề: Đây là PPDH tích cực cần được phát triển ở trường phổ thông. Dạy học nêu vấn đề không phải là một PPDH riêng biệt mà là một tập hợp nhiều PPDH liên kết chặt chẽ với nhau và tương tác nhau. Trong đó xây dựng tình huống có vấn đề và dạy HS giải quyết vấn đề giữ vai trò trung tâm, chủ đạo. Dạy học nêu vấn đề có khả năng thâm nhập vào hầu hết các PPDH khác và làm cho tính chất của chúng trở nên tích cực hơn. Dạy học nêu vấn đề sẽ góp phần nâng cao tính tích cực, tư duy của HS, gắn liền hai mặt kiến thức và tư duy, đồng thời hình thành ở HS nhân cách có khả năng sáng tạo thực sự, góp phần rèn luyện trí thông minh cho HS. 1.2.2. Bản chất của dạy học nêu vấn đề Đồng Thị Tuyết – K33B Hóa 5 Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp Bản chất của dạy học nêu vấn đề là GV đặt ra trước HS các vấn đề của khoa học (các bài toán nhận thức) và mở ra cho HS những con đường giải quyết các vấn đề. Việc điều khiển quá trình tiếp thu kiến thức của HS được thực hiện theo phương hướng tạo ra một hệ thống những tình huống có vấn đề, những điều kiện bảo đảm cho việc giải quyết những tình huống đó và những chỉ dẫn cụ thể cho HS trong quá trình giải quyết các vấn đề đó. Dạy học nêu vấn đề là sự tổng hợp những hoạt động nhằm tổ chức các tình huống có vấn đề, trình bày các vấn đề, giúp đỡ cần thiết cho HS trong việc giải quyết vấn đề và kiểm tra những cách giải quyết đó, cuối cùng là chỉ đạo việc vận dụng kiến thức. Ba đặc trưng cơ bản của dạy học nêu vấn đề: - GV đặt ra trước HS một loạt những bài toán nhận thức có chứa đựng mâu thuẫn giữa cái đã biết và cái phải tìm (vấn đề khoa học). Đây không phải là những vấn đề rời rạc, mà là một hệ thống có quan hệ logic với nhau và được cấu trúc lại một cách sư phạm gọi là bài toán nêu vấn đề ơrixtic. - HS tiếp nhận mâu thuẫn của bài toán ơrixtic như mâu thuẫn của nội tâm mình và được đặt vào tình huống có vấn đề, tức là trạng thái có nhu cầu bên trong bức thiết muốn giải quyết bằng được bài toán đó. - Trong quá trình giải và bằng cách giải bài toán nhận thức (giải quyết vấn đề) mà HS lĩnh hội một cách tự giác và tích cực cả kiến thức, cả cách thức giải và do đó có được niềm vui sướng của sự phát minh sáng tạo. 1.2.3. Bài toán nêu vấn đề - ơrixtic. Bài toán nêu vấn đề - ơrixtic là công cụ trung tâm và chủ đạo của dạy học nêu vấn đề. Vì vậy, cái quyết định đối với hiệu quả của dạy học nêu vấn đề là cấu tạo thành công bài toán nêu vấn đề - ơrixtic. Đây là bài toán tìm tòi chứ không phải bài toán tái hiện. - Đặc điểm của bài toán nêu vấn đề ơrixtic: + Bài toán phải xuất phát từ cái quen thuộc, cái đã biết và vừa sức đối với người học. Đồng Thị Tuyết – K33B Hóa 6 Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp + Bài toán nêu vấn đề không có đáp số chuẩn bị sẵn, tức là phải chứa đựng một chướng ngại nhận thức mà người giải phải tìm tòi phát hiện chứ không thể dùng sự tái hiện hay sự thực hiện thao tác đơn thuần để tìm ra lời giải. + Mâu thuẫn nhận thức trong bài toán tìm tòi cần được cấu trúc lại một cách sư phạm để thực hiện đồng thời cả hai tính chất trái ngược nhau (vừa sức, xuất phát từ cái quen biết và không có lời giải chuẩn bị sẵn). Cấu trúc này có tác dụng kích thích HS tìm tòi và phát hiện (dựa vào tình huống có vấn đề). 1.2.4. Tình huống có vấn đề. Nếu như bài toán nêu vấn đề - ơrixtic là công cụ trung tâm và chủ đạo của dạy học nêu vấn đề thì tình huống có vấn đề lại là cái cốt lõi của bài toán ơrixtic. Vì chính nội dung kiến thức và bản chất của tình huống có vấn đề là cơ sở để xây dựng hợp lý bài toán nêu vấn đề. Và do vậy, tác dụng trực tiếp của bài toán ơrixtic đến người học chính là tình huống có vấn đề. 1.2.4.1. Định nghĩa tình huống có vấn đề. Có thể hiểu tình huống có vấn đề thông qua các khái niệm sau: - Tình huống có vấn đề là tình huống mà khi đó mâu thuẫn khách quan của bài toán nhận thức được HS chấp nhận như một vấn đề học tập mà họ cần và có thể giải quyết được, kết quả là họ nắm được tri thức mới. Trong đó, vấn đề học tập là những tình huống về lí thuyết hay thực tiễn có chứa đựng mâu thuẫn giữa cái (kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo) đã biết với cái phải tìm và mâu thuẫn này đòi hỏi phải được giải quyết. - Tình huống có vấn đề, đó là trở ngại về trí tuệ của con người, xuất hiện khi anh ta chưa biết giải thích hiện tượng sự kiện, quá trình của thực tế, khi chưa thể đạt tới mục đích bằng cách thức hành động quen thuộc. Tình huống này kích thích con người tìm tòi cách giải thích hay hành động mới. Tình huống có vấn đề là quy luật của hoạt động nhận thức sáng tạo, có hiệu quả. Nó quy định sự khởi đầu của tư duy, hành động tư duy tích cực sẽ diễn ra trong quá trình nêu ra và giải quyết vấn đề. Đồng Thị Tuyết – K33B Hóa 7 Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp - Tình huống có vấn đề là trạng thái tâm lí độc đáo của người gặp chướng ngại nhận thức, xuất hiện mâu thuẫn nội tâm, có nhu cầu giải quyết mâu thuẫn đó, không phải bằng tái hiện hay bắt chước mà bằng tìm tòi sáng tạo tích cực đầy hưng phấn, và khi tới đích thì lĩnh hội được kiến thức và cả niềm vui sướng của phát hiện. - Tình huống có vấn đề trong dạy học là trạng thái tâm lí đặc biệt của HS khi họ gặp mâu thuẫn khách quan của bài toán nhận thức giữa cái đã biết và cái phải tìm, tự họ chấp nhận và có nhu cầu, có khả năng giải quyết mâu thuẫn đó bằng tìm tòi, tích cực, sáng tạo, kết quả là họ nắm được cả kiến thức và phương pháp giành kiến thức. 1.2.4.2. Cơ chế phát sinh của tình huống có vấn đề trong dạy học nêu vấn đề. Bài toán nêu vấn đề-ơrixtic chỉ trở thành đối tượng của hoạt động nhận thức chừng nào nó làm xuất hiện trong ý thức của HS một mâu thuẫn nhận thức tự giác, một nhu cầu bên trong muốn giải quyết mâu thuẫn đó. Tức là khi mâu thuẫn khách quan của bài toán đã được chuyển vào trong ý thức của HS thành cái chủ quan. Đây là điều quyết định đối với dạy học nêu vấn đề, tức là đã tạo ra tình huống có vấn đề và lúc này HS mới bắt đầu học. Như vậy tình huống có vấn đề chỉ xuất hiện và tồn tại trong ý thức HS chừng nào đang diễn ra sự chuyển hóa mâu thuẫn khách quan bên ngoài của bài toán ơrixtic thành mâu thuẫn chủ quan bên trong HS. Trong quá trình này, HS là chủ thể và bài toán là đối tượng của hoạt động nhận thức, chúng liên hệ, tương tác và thống nhất với nhau, sinh thành ra nhau. 1.2.4.3. Các đặc điểm cơ bản của tình huống có vấn đề. a. Có mâu thuẫn nhận thức: tồn tại một vấn đề mà trong đó bộc lộ mâu thuẫn giữa cái đã biết và cái phải tìm, chủ thể phải ý thức được một khó khăn trong tư duy hoặc hành động mà vốn hiểu biết sẵn có chưa đủ để vượt qua. Điều chưa biết đó sẽ được khám phá trong tình huống có vấn đề. b. Gây ra nhu cầu nhận thức: Khi mâu thuẫn khách quan trong bài toán nêu vấn đề chuyển hóa thành mâu thuẫn chủ quan bên trong của HS, đã gây ra nhu cầu nhận thức cho HS. Từ đó góp phần làm cho HS có hứng thú tìm tòi phát Đồng Thị Tuyết – K33B Hóa 8 Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp hiện, sáng tạo giải quyết nhiệm vụ đặt ra. Nếu bài toán nêu vấn đề chưa được giải quyết thì HS vẫn ở trạng thái “có vấn đề”. c. Phù hợp với khả năng của HS: Một vấn đề đưa ra tuy có hấp dẫn nhưng nếu cao quá so với khả năng vốn có của HS thì không gây ra nhu cầu nhận thức. Tức là HS sẽ không đi vào trạng thái “có vấn đề”. Điều này nếu lặp lại nhiều lần sẽ làm cho HS mất hứng thú học tập, mất niềm tin vào khả năng nhận thức của bản thân. Vì vậy, tình huống có vấn đề nên bắt đầu từ cái quen thuộc, bình thường (từ vốn kiến thức cũ của HS, từ những hiện tượng thực tế…) và đi đến cái bất thường (kiến thức mới) một cách bất ngờ nhưng logic. Cần làm cho HS thấy rõ, trong họ chưa có lời giải, nhưng đã có một số kiến thức, kỹ năng liên quan đế vấn đề đặt ra và nếu họ tích cực suy nghĩ thì có nhiều hi vọng giải quyết được vấn đề đó. 1.2.4.4. Những cách xây dựng tình huống có vấn đề trong dạy học hóa học Nguyên tắc chung: Dựa vào sự không phù hợp giữa kiến thức đã có của HS với yêu cầu đặt ra cho họ khi giải quyết nhiệm vụ mới. Theo nguyên tắc chung này, có thể nêu ra ba cách tạo tình huống có vấn đề, đó cũng là ba kiểu tình huống có vấn đề cơ bản trong dạy học hóa học. a. Cách thứ nhất (tình huống nghịch lý -bế tắc) Tình huống có vấn đề được tạo ra khi kiến thức HS đã có không phù hợp (không đáp ứng được) với đòi hỏi của nhiệm vụ học tập hoặc với thực nghiệm. Vấn đề đưa ra mới nhìn thì thấy dường như vô lý, trái với những nguyên lý đã công nhận chung. Theo nguyên tắc này sẽ tạo ra tình huống nghịch lý và bế tắc. Có thể coi đây là một dạng có vấn đề với hai đặc điểm hoặc tách ra hai kiểu tình huống nhỏ: nghịch lý và bế tắc:  Tình huống nghịch lý: GV đưa ra vấn đề mà mới nhìn thấy dường như rất vô lý, trái ngược với những nguyên lý chung đã được công nhận. Tình huống này thường gặp ở các nhà khoa học có những phát minh lỗi lạc khi gặp những sự kiện, hiện tượng khoa học trái với lý thuyết đương thời. Nhờ nghịch lý đó mà phát minh mới ra đời. Đồng Thị Tuyết – K33B Hóa 9 

Nghiên cứu tổng hợp dẫn xuất n (3 hyđroxy 4 metoxybenzyliđen) chitosan và nghiên cứu hấp phụ ion kim loại nặng

Khúa lun tt nghip HSP H Ni 2 ny ang l mi quan tõm ca khoa hc Vit Nam. gúp phn nõng cao hiu qu s dng ngun ph thi thy, hi sn trong nc v gúp phn vo cụng cuc bo v mụi trng, mc tiờu ca lun vn t ra l: - Tỏch -chitin t mai mc ng vựng bin Hi phũng v iu ch - chitosan - Tng hp dn xut N-(3-hydroxy-4-metoxybenzylien)chitosan. Kho sỏt cỏc yu t nh hng n hiu sut tng hp cỏc dn xut N-(3hydroxy-4-metoxybenzylien)chitosan: t l mol alehyt/amin, nhit , thi gian phn ng, khi lng phõn t ca -chitosan,; hp Nghiờn cu kh nng hp ph ion Cu2+, chu trỡnh gii hp ph-tỏi ph ca chitosan v dn xut N-(3-hydroxy-4-metoxy benzylien)chitosan. Trn Th Hoa Mai 2 K33-Khoa Húa Hc Khúa lun tt nghip HSP H Ni 2 CHNG I: TNG QUAN I. Gii thiu chung [1,2,4,24,34] Trong s cỏc polysaccarit thỡ xenlulozo v chitin l ngun ti nguyờn sinh hc t nhiờn phong phỳ nht. Xenlulozo c tng hp t thc vt cũn chitin c tng hp ch yu t ng vt bc thp. Chitin cú cu trỳc tng t nh xenlulozo, tờn gi " chitin " xut phỏt t ting Hilap " chiton " ngha l v ca cỏc loi giỏp xỏc nh tụm, cua, mai mc... Chitin c ỏnh giỏ l loi vt liu cú tim nng ln nhng cho n nay vic ng dng chitin vn cha rng rói nh xenlulozo. Chitin l mt polyme sinh hc vi nhiu tớnh cht quý bỏu nh kh nng phõn hu sinh hc v c bit l cú hot tớnh sinh hc nờn nú khụng ch l ngun ti nguyờn sn cú m nú cũn l mt loi vt liu chc nng mi. Xenlulozo Chitin Chitosan S 1.1: Cu to ca Xenlulozo, Chitin, Chitosan Trn Th Hoa Mai 3 K33-Khoa Húa Hc Khúa lun tt nghip HSP H Ni 2 Trong thc t chitin v chitosan cựng tn ti trong mt phõn t polyme vỡ vy khỏi nim chitin, chitosan ch l tng i. Khi polyme cú t l mt xớch (14)-D-glucozamin ln hn 50% (DDA>50% ) thỡ c gi l chitosan v ngc li l chitin I.1. Cu trỳc tinh th [1,2,4,71] Chitin l mt loi polisaccarit mch thng vi khi lng phõn t ln c to thnh bi mt xớch N-axetyl-D-glucozamin theo liờn kt (14) glucozit nh kiu liờn kt cỏc mt xớch D-glucozo xenlulozo. Bng phng phỏp nhiu x tia X ó phỏt hin chitin cú 3 kiu a hỡnh l: ,,-chitin c mụ t theo hỡnh sau: Chitin Chitin Chitin - -chitin: cú cu trỳc tinh th mng ghộp ụi song song (mt mng lờn mt mng xung lin nhau ), -chitin thng c tỏch t v cua. - -chitin: cỏc mch ghộp trong tinh th theo cỏch ghộp song song cựng chiu, -chitin ch yu cú trong mai mc nang sng. - -chitin: cú mch ghộp trong tinh th theo 2 cỏch c 2 mch song song li cú 1 mch i song, -chitin c tỏch t si kộn ca b cỏnh cng, d dy ca mc ng, l loi cú tr lng ớt nht. I.2. Tớnh tan [34,62] Vỡ cú liờn kt hiro cht ch gia cỏc phõn t nờn chitin th hin ỏi lc hn ch vi phn ln cỏc dung mụi. Chitin thng ( -chitin) khụng tan v hu nh khụng trng trong dung mụi thụng dng m ch tan trong mt s Trn Th Hoa Mai 4 K33-Khoa Húa Hc Khúa lun tt nghip HSP H Ni 2 dung mụi c bit, vớ d: N,N-imờtylaxetamit (DMAC) cú cha 5-10% LiCl. Chitosan l mt polyamin khụng tan trong nc cng nh dung mụi hu c nhng tan trong mụi trng axit loóng. tan ca chitosan ph thuc vo loi axit v nng axit trong dung dch. Khi x lý chitin/chitosan trong mụi trng axit mnh vi nng ln thng xy ra phn ng depolyme hoỏ (ct mch) lm gim khi lng phõn t polyme. I.3. Khi lng phõn t [34] Khi lng phõn t ca chitin/chitosan l thụng s quan trng nhng khú cú th xỏc nh c chớnh xỏc do tớnh tan kộm ca chỳng v s a dng v kiu phõn b cỏc nhúm axetyl cng nh mc axetyl hoỏ. Khi lng phõn t ca chitin t nhiờn, cng khú xỏc nh vỡ nú tn ti dng liờn kt cht ch vi protein, mui khoỏng cng nh hu ht cỏc cht mu. Hn na di mch chớnh ca chitin/chitosan cú th gim trong quỏ trỡnh x lý vi axit v kim. Khi lng phõn t chitin sau khi tỏch khi protein cng nh cỏc cht khỏc c tớnh toỏn theo cỏc phng phỏp o nht, tỏn x ỏnh sỏng, sc ký thm thu gel ( GPC- gel Permeation Chomatography ) hoc sc ký loi tr theo ln phõn t ( SEC- Site Exlusion Chomatography ) trong dung mụi DMAc/LiCl. Tỏn x ỏnh sỏng l phng phỏp xỏc nh trc tip khi lng phõn t. Kt hp cỏc phng phỏp SEC, tỏn x ỏnh sỏng v o nht thỡ cú th xỏc nh c chớnh xỏc khi lng phõn t trung bỡnh v phõn b ca khi lng phõn t. T cỏc s liu thu c t phng phỏp PC ó khng nh cỏc mu chitin tỏch t mai cua, v tụm v mai mc ng cú polyme hoỏ ( degree of polymeizaion-DP ) nm trong khong 2000-4000. Chitosan tan c trong dung dch axit loóng v khi lng phõn t cú th xỏc nh theo phng phỏp sc ký lng cao ỏp ghộp ni vi ct loi tr theo ln phõn t ( SE - HPLC - size exlusion high performance liquidchromatography).GPC - HPLC, GPC, phng phỏp o Trn Th Hoa Mai 5 K33-Khoa Húa Hc Khúa lun tt nghip HSP H Ni 2 nht...cng cú th chuyn hoỏ chitosan thnh chitin qua phn ng N-axetyl hoỏ v khi lng phõn t c tớnh theo phng phỏp GPC trong h dung mụi DMAc/LiCl. Trong ú phng phỏp n gin nht xỏc nh khi lng phõn t polime l xỏc nh theo phng phỏp giỏn tip qua phộp o nht. Phộp o nht khụng phi l phng phỏp tuyt i xỏc nh khi lng phõn t m ch l phng phỏp tng i da trờn c s nht ca dung dch polyme tng t l vi s lng cỏc phõn t thờm vo. Phng phỏp o ỏp sut thm thu l phng phỏp da trờn nh lut Vant-Hoff. Theo nh lut ny, s ph thuc gia ỏp sut thm thu P, th tớch V v nhit tuyt i T v s gam phõn t ca vt cht trong dung dch pha loóng c biu din bng phng trỡnh trựng vi dng phng trỡnh ca dng khớ lớ tng: PV=nRT = (g/M)RT P = (g/V)(RT)/M M = (RTC)/P Trong ú: g: khi lng ca cht hũa tan (g) M: khi lng phõn t ca cht (g/mol) C: nng ca dung dch R: Hng s T: Nhit tuyt i Khi lng phõn t trung bỡnh ca chitosan c xỏc nh nh sau: Pha dung dch chitosan cú cỏc nng ln lt 0,025; 0,05; 0,1; 0,2; 0,4 (g/100 ml) trong dung mụi axetic axit 1% nhit 35oC. Lp bng giỏ tr s ph thuc ca ỏp sut thm thu () vo nng (C), xõy dng ng biu din s ph thuc ca /C vo C tỡm giỏ tr ngoi suy ca /C khi C0. Thay vo phng trỡnh {2.5} tớnh toỏn c khi lng phõn t trung bỡnh s. Trn Th Hoa Mai 6 K33-Khoa Húa Hc Khúa lun tt nghip HSP H Ni 2 848 x (T + 273) Mn = {2.5} (/C) x T trng ca dung mụi C0 Trong ú: : ỏp sut thm thu Mn: Khi lng phõn t trung bỡnh s 848: hng s T: nhit o C: nng chitosan /C (C0): giỏ tr ngoi suy ca /C khi C0 I.4. Phng phỏp iu ch chitin/chitosan [10,30]. Chitin cú nhiu loi khỏc nhau, t cỏc loi nm n cỏc ng vt bc thp. V ca cỏc loi ng vt chõn t l ngun nguyờn liu chớnh iu ch chitin, trong thnh phn ca v cỏc loi ng vt ny cú cha 20 - 50 % chitin tớnh theo khi lng khụ. V tụm, mai cua l ngun nguyờn liu ph thi t cụng nghip ch bin thu sn, hi sn c s dng sn xut chitin thng mi. Cỏc ngun nguyờn liu khỏc sn xut chitin l: mai mc, sõu b, to, nm... Thnh t bo mt s loi nm cha c chitin cng nh chitosan v c coi l ngun chitosan t nhiờn. Chitosan c iu ch bng cỏch thc hin phn ng deaxetyl hoỏ chitin trong mụi trng kim. I.4.1. Tỏch chitin t v ph thi thu hi sn [1,30,31]. Nguyờn tc chung iu ch chitin l loi b mui khoỏng (ch yu l canxicacbonat), protein v cỏc cht mu ra khi ph liu thu, hi sn. Hai phng phỏp ch yu c ỏp dng tỏch chitin/chitosan l phng phỏp hoỏ hc v phng phỏp lờn men vi sinh vt. Trn Th Hoa Mai 7 K33-Khoa Húa Hc 

Nghiên cứu vật liệu chịu axit trên cơ sở quartz và polyme hệ na2o sio2 h2o

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp   Khi thay đổi nhiệt độ và tải trọng tác dụng và vật liệu đủ để gây ra biến  dạng rõ rệt ở các phân tử chưa thoát khỏi phân tử lớn để chuyển động tự do  nhưng làm cho hệ có độ giãn nở cao. Nhiệt độ đủ để gây ra biến dạng đó là  nhiệt độ giòn tg của polyme. Polyme tồn tại ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ giòn  sẽ có biến dạng dẻo do tinh hóa tz, thì năng lượng chuyển động nhiệt của phân  tử đủ lớn làm cho tập hợp của các phân tử chuyển động, đến khi nhiệt độ lớn  hơn tz thì sẽ có chuyển động tự do của các phân tử nhỏ, polyme ở trạng thái  dẻo và biến dạng thuận nghịch. Đây chính là nhiệt độ giới hạn gia công của  polyme tạo sản phẩm.  Trong  trạng  thái  biến  dạng  thuận  nghịch,  năng  lượng  nhiệt  đủ  lớn  để  các phân tử chuyển động tự do và nhờ có sự quay của các phân tử lớn, biến  dạng  dẻo  phát  triển  nhanh  trong  toàn  khối  vật  liệu.  Thời  gian  lay  động  rất  nhỏ, do đó toàn bộ năng lượng dồn cho chuyển động tự do các phân tử (lớn và  nhỏ) lay động nhưng không thoát ra khỏi vị trí cấu trúc trong mạng.  Ở trạng thái chảy nhớt, các phân tử đều chuyển động. Sự dịch chuyển  này tùy thuộc vào kích thước phân tử. Khi sự chảy nhớt kèm theo sự quay các  phân tử lớn sẽ làm tăng tính biến dạng cho đến trạng thái chảy lỏng. Do đó độ  nhớt khi chảy lỏng sẽ tăng dần trong vật liệu polyme.  Polyme vô định hình sẽ ở nhiệt độ nhỏ hơn nhiệt độ chuyển hóa sang  dạng bán lỏng. Nhiệt độ thủy tinh hóa được xác định qua hai yếu tố:  - Khả năng uốn khúc của khung xương và nhóm cạnh.  - Độ thể tích tự do được xác định bằng các nhóm cạnh.  1.1.2. Công nghệ sản xuất vữa chịu axit trên cơ sở chất liên kết là polyme vô cơ Chất liên kết polyme vô cơ [11,14] Polyme vô cơ được sử dụng đầu tiên vào thời kỳ Badarian ở Ai Cập, nó  là thủy tinh silicat kiềm được sử dụng như một loại men để tráng vòng trang  Nguyễn Thị Thu Trang -11-               K33C – Khoa Hóa học    Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp   sức. Cho đến thế kỷ XIX thì polyme vô cơ đã có những bước phát triển đáng  kể  khi  mà  Thomas  Graham  lần  đầu  tiên  công  bố  về  natri  polyphotphat  còn  được biết đến dưới tên gọi  muối  madrell hay  muối kurrol được Taman phát  hiện ra năm 1892. Từ những năm 1950, đã có nhiều công trình nghiên cứu để  tổng  hợp  polyme  vô  cơ  gồm:  polyphotphat,  polysilicat,  polyborat.  Các  vật  liệu này đóng vai trò quan trọng trong công nghiệp.  Polyme của hợp chất Si có rất nhiều loại như (SiC)n có cấu tạo tinh thể  hình khối lập phương, có tỉ trọng lớn hơn 3,2 g/cm3. Chúng có nhiệt độ chảy  lỏng rất cao 26000C và độ rắn chỉ sau kim cương, vì vậy thường được làm bột  mài, điện cực và có tính dẫn điện tốt. Cacbuasilic được chế tạo bằng cách đốt  nóng  hỗn  hợp  cát  thạch  anh  và  cốc  trong  lò  điện  ở  18000C  –  20000C  theo  phản ứng:           SiO2 + 3C → 2CO + SiC  Ngoài Cacbuasilic, còn có Nitricsilic (S2N4)n cũng thuộc polyme rắn có  tỉ trọng 3,44g/cm3. Loại này rất bền hóa ở nhiệt độ 19000C mới bị phân hủy.  Phổ  biến  nhất  trong  các  loại  polyme  của  Silicat  hay  Natrisilicat.  Loại  này được chế tạo rất đơn giản chỉ việc cho SiO2 tác dụng với kiềm ở nhiệt độ  thấp hay nhiệt độ cao tùy theo phương pháp khô hay ướt. Natrisilicat có thể  tồn tại ở dạng rắn lỏng.  Theo phương pháp ướt có Silicat ở dạng lỏng:  2NaOHdd  +  SiO2  →   Na2SiO3dd  +  H2O  Theo phương pháp khô có phản ứng:  Na2CO3    +   SiO2 →   Na2SiO3     +  CO2  Nếu đem Na2SiO3 rắn hòa tan trong nước được dung dịch nhớt gọi là  thủy tinh lỏng. Muốn có thủy tinh rắn phải thay đổi tỉ lệ mol giữa Na2O/SiO2  và thêm các phụ gia để làm giảm độ tan của Na2CO3 trong nước. Khi phân ly  trong nước Natrisilicat  tạo ra các cation Na+ và các anion monome dưới dạng  Nguyễn Thị Thu Trang -12-               K33C – Khoa Hóa học    Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp   [H3SiO4]-. Khi dung dịch đặc hơn các mức độ polyme hóa khác nhau theo cơ  chế:                         O-                                 O-                            O-         O-              │                                  │                             │         │                                                            HO─Si─OH      +        HO─Si─OH   →  HO─Si─O─Si─OH  +  H2O                                 │                                  │                             │         │                                                 OH                              OH                          OH       OH                                                    O-                       O-        O-                         O-        O-          O-           │                        │         │                       │         │           │  HO─Si─OH  + HO─Si─O─Si─OH→HO─Si─O─Si─O─Si─OH + H2O                  │                        │         │                        │         │         │           OH                     OH       OH                    OH     OH      OH                       O-                                O-                               O-           │                                 │                                │  HO─Si─OH     +        HO─Si─O ─ H  → HO ─  Si─O ─ H    +  H2O           │                                 │                                │          OH                               OH        n                   OH      n+1      Cân bằng giữa các polyme và monome phụ thuộc vào nồng độ và pH  của dung dịch do môi trường có tác động làm thủy phân polyme. Axit silisic  là axit yếu nên ít bị phân ly do đó dung dịch Natrisilicat có tính kiềm, khi bị  axit hóa  thì  các cation  Natri được thay  thế  bằng  các proton,  còn axit  Silixic  tạo thành sẽ nhanh chóng tạo thành ngưng tụ để giải phóng nước và tạo gel  của poly axit Silixic dưới dạng xH2O.ySiO2. Chúng có cấu tạo mạch thẳng ở  dạng lớp hay không gian của tứ diện, bên trong tứ diện còn chứa một số nhóm  hydroxyl. Phân tử lượng của poly axit Silixic có thể đạt tới 107 hoặc cao hơn.  Độ  bền  vững  của  nó  trong  dung  dịch  phụ  thuộc  vào  nồng  độ  pH  của  môi  trường.  Nguyễn Thị Thu Trang -13-               K33C – Khoa Hóa học    Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp   Khi pha loãng nồng độ sẽ tạo ra polyme có phân tử lượng thấp hơn. Gel  của  poly  axit  Silixic  ở  pH=  5÷6  bị  tách  ra  dới  dạng  kết  tủa.  Khi  đốt  cháy,  dung dịch gel bị trương nở trong nước và kèm theo quá trình ngưng tụ tiếp tục  để tách nước của poly axit Silixic. Khi mất nước hoàn toàn sẽ được polyme  xốp và giòn, chứa nhiều nhóm hydroxyl được dùng làm chất phụ gia tốt. Nếu  cho  ngưng  tụ  đồng  thời  dung  dịch  axit  Silixic  và  Nhôm  hydroxyl  sẽ  tạo  polyme có cấu trúc không gian gọi là các Silicat phức tạp, có thể có cấu trúc  mắt xích, lớp hay không gian được dùng làm chất hấp phụ chọn lọc trong kĩ  thuật.  Nhận thấy những đặc điểm, tính chất ưu việt của polyme trên cơ sở Si.  Một xu  hướng  mới  đưa ra để nghiên cứu và tổng hợp là các màng phủ  trên  polyme  Si.  Các  màng  này  được  phủ  trên  bề  mặt  kim  loại  sẽ  có  nhiều  ứng  dụng rộng rãi trong việc bảo vệ các thiết bị chịu ở nhiệt độ cao, chống lại sự  xâm thực, khả năng ăn mòn của môi trường trong các thiết bị chịu axit.  Màng phủ vô cơ trên cơ sở Silic chia làm 2 loại:  - Màng phủ trên cơ sở keo Si và kim loại kiềm.  - Màng phủ trên cơ sở keo Si và nhóm ankyl.  +  Màng  phủ  trên  cơ  sở  keo  Si  và  kim  loại  kiềm:  Các  kim  loại  kiềm  thường là: Natri, Kali, Liti. Quá trình tổng hợp màng trên cơ sở Si và kim loại  kiềm tương đối đơn giản, khi hòa tan trong nước chúng phụ thuộc vào tỷ lệ  của Silic và các oxit của các kim loại kiềm, khi tỷ lệ đó khác nhau thì sẽ tạo ra  các màng có tính chất khác nhau.  Sau đây là bảng tỷ lệ có thể sử dụng để tổng hợp các màng phủ [12]  Nguyễn Thị Thu Trang -14-               K33C – Khoa Hóa học    Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp   Bảng 1.2. Tỷ lệ thành phần nguyên liệu tạo màng phủ Stt Tên màng Thành phần Tỷ lệ 1  Natri Silic  SiO2:Na2O  (2,4÷4,5)/1  2  Kali Silic  SiO2:K2O  (2,1÷5,3)/1  3  Liti Silic  SiO2:Li2O  (2,1÷8,5)/1    +  Màng phủ trên  cơ sở keo  của  Si  và  Ankyl:  Các  hợp  chất  tạo  màng  trên  keo  Si-Ankyl:  Methyl  silicat,  Etyl  silicat…  Với  mỗi  loại  Ankyl  khác  nhau. Tuy nhiên sự hình thành keo Si-Ankyl phụ thuộc vào hệ số: hàm lượng  nước, nồng độ axit, kích cỡ của nhóm Ankyl [12].  Cơ sở: (R: gốc Ankyl)               RO                                      RO             │                                        │  R─O─Si─OH  +  H+   →  R─O─Si─O(+)─H             │                                        │  │             RO                                     RO  H                     RO                            RO                    RO      RO             │                              │                       │        │  R─O─Si─O(+)─H  + HO─Si─OR → RO─Si─O─Si─OR + H2O + H+             │   │                        │                       │        │          RO    H                     RO                     RO     RO    Ngoài ra các polyme axit Silixic còn phản ứng với ion Zn2+ tạo ra gel Silicat:              Nguyễn Thị Thu Trang -15-               K33C – Khoa Hóa học    Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp             HO        OH      OH         OH       OH             │        │         │            │         │  2HO─Si─O─Si─O─Si─O─Si─O─Si─O─OH      +    Zn+             │        │         │            │         │          HO        OH      OH          OH      OH                                                              HO         OH     OH        OH     OH           │         │        │          │        │  HO─Si─O─Si─O─Si─O─Si─O─Si─OH           │         │        │          │        │                O         OH     OH       OH     OH           │                                                                                 Zn                                                                     +  H2           │           O     OH      OH      OH      OH       OH           │     │         │         │         │          │          HO─Si─O─Si─O─Si─O─Si─O─Si─OH           │     │         │         │         │          │        HO     OH      OH      OH      OH        OH                                                                 + Zn2+                                                                                                 Nguyễn Thị Thu Trang -16-               K33C – Khoa Hóa học    

Ô nhiễm chất thải chăn nuôi ở một số xã vùng gò đồi huyện sóc sơn, thành phố hà nội thực trạng và giải pháp giảm ô nhiễm

Chất rắn lơ lửng trong nước thải chăn nuôi chủ yếu là cặn phân vật nuôi trong quá trình vệ sinh chuồng trại, trong phân có Nitrogen, phốt phát và nhiều vi sinh vật. Phần lớn N trong phân ở dạng Amonium (NH4+) và hợp chất nitơ hữu cơ. Nếu không được xử lý thì một lượng lớn Amonium sẽ đi vào không khí ở dạng Amoniac (NH3). Nitrat và vi sinh vật theo nước thải ra ngoài môi trường có thể nhiễm vào nguồn nước ngầm và làm đất bị ô nhiễm. - Các chất hữu cơ bền vững Bao gồm các hợp chất Hydrocacbon, vòng thơm, hợp chất đa vòng, hợp chất có chứa Clo hữu cơ trong các loại hoá chất tiêu độc khử trùng như DDT, Lindan.....các chất hoá học này có khả năng tồn lưu trong tự nhiên lâu dài và tích lũy trong cơ thể các loại sinh vật. - Các chất vô cơ Bao gồm các chất như Amoniac, ion PO43+, K+, SO42-, Cl+. Kali trong phân là chất lỏng tồn tại như một loại muối hoà tan, phần lớn là từ nước tiểu gia súc bài tiết ra khoảng 90%. Kali trong thức ăn cũng được gia súc bài tiết ra ngoài. Ion SO42được tạo ra do sự phân hủy các hợp chất chứa lưu huỳnh trong điều kiện hiếu khí hoặc yếm khí. Clorua là chất vô cơ có nhiều trong nước thải, nồng độ Clorua vượt quá mức 350mg/l sẽ gây ô nhiễm đất, nước ngầm và nước bề mặt........ - Các vi sinh vật Trong nước thải có chứa một tập đoàn khá rộng các vi sinh vật có lợi và có hại, trong đó có nhiều loại trứng ký sinh trùng, vi trùng và virus gây bệnh như: E.coli, Salmonella, Shigella, Proteus, Arizona....Trong những trường hợp vật nuôi mắc các bệnh truyền nhiễm khác thì sự đào thải vi trùng gây bệnh trong chất thải trở nên nguy hiểm cho môi trường và cho các vật nuôi khác. 2.4.1.3. Chất thải rắn 11 Chất thải rắn từ hoạt động chăn nuôi bao gồm phân, rác, chất độn chuồng, thức ăn dư thừa, xác gia súc chết hàng ngày. Tỷ lệ các chất hữu cơ, vô cơ, vi sinh vật trong chất thải phụ thuộc vào khẩu phần ăn, giống, loài gia súc và cách dọn vệ sinh. Trong chất thải rắn chứa : nước 56 - 83%, chất hữu cơ 1 - 26%, nitơ 0,32 – 1,6%, P 0,25 – 1,4%, K 0,15 – 0,95% và nhiều loại vi khuẩn, virus, trứng giun sán gây bệnh cho người và động vật. 2.4.2. Ô nhiễm chất thải chăn nuôi và xử lý chất thải chăn nuôi ở Việt Nam 2.4.2.1. Tình trạng ô nhiễm chất thải chăn nuôi [2][3][7]... Hầu hết các nghiên cứu về ô nhiễm môi trường do chăn nuôi tại các địa phương khác nhau, trên các mô hình chăn nuôi khác nhau và đối tượng vật nuôi khác nhau đều có chung một số nhận xét: - Việc phát triển chăn nuôi gia súc, gia cầm đã kéo theo sự gia tăng về mức độ ô nhiễm môi trường ở các vùng nông thôn. Trong quá trình phát triển sản xuất chăn nuôi với qui mô ngày càng lớn như hiện này, một lượng chất thải sinh ra gây tác hại xấu đến môi trường. Với mật độ gia súc cao có thể gây ô nhiễm từ bên trong chuồng trại, ô nhiễm từ hệ thống lưu trữ chất thải và ô nhiễm từ nguồn nước thải sinh ra trong việc dội chuồng và tắm rửa gia súc. - Vấn nạn ô nhiễm môi trường từ chăn nuôi hiện bức xúc ở nhiều địa phương. Trang trại, gia trại và hàng vạn hộ chăn nuôi nhỏ lẻ đã trở thành tâm điểm về tình trạng ô nhiễm môi trường. - Sự ô nhiễm đất, không khí và nguồn nước do các chất thải chăn nuôi đã làm ảnh hưởng đáng kể tới hệ sinh thái và sức khoẻ con người. - Đặc biệt nguy hiểm ô nhiễm môi trường về vi sinh vật (các mầm bệnh truyền nhiễm) làm phát sinh các loại dịch bệnh như ỉa chảy, lở mồm long móng, tai xanh, cúm gia cầm H5N1. Ngoài ra chất thải chăn nuôi còn là một nguồn lây lan các virus nhiễm bệnh trong gia cầm và có thể lây sang con người. 2.4.2.2. Vấn đề xử lý chất thải chăn nuôi [7] 12 - Ở Việt Nam khía cạnh môi trường của ngành chăn nuôi chưa được quan tâm đúng mức. - Chất thải chăn nuôi phần lớn được xả trực tiếp ra môi trường. Theo số liệu Cục Chăn nuôi (Bộ NN - PTNT), mỗi năm chăn nuôi thải ra trên 73 triệu tấn chất thải rắn (phân khô, thức ăn thừa) và 25-30 triệu khối chất thải lỏng (phân lỏng, nước tiểu và nước rửa chuồng trại). Trong đó, khoảng 50% lượng chất thải rắn, 80% chất thải lỏng xả thẳng ra tự nhiên, hoặc sử dụng không qua xử lý là những tác nhân gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. - Ý thức về vệ sinh nông thôn, bảo vệ môi trường chăn nuôi của người dân chưa cao, chưa được trang bị đầy đủ. Cơ sở vật chất đối với chăn nuôi chưa đạt yêu cầu của việc sản xuất sạch, sản xuất thân thiện với môi trường. - Hiện tượng chuồng gia súc, gia cầm ở ngay trong khuôn viên nhà, chen chúc trong khu dân cư không phải là hiếm gặp vì chăn nuôi hộ gia đình là một phương thức hiệu quả, tận dụng được các sản phẩm dư thừa hàng ngày giúp các hộ tăng thu nhập. - Chăn nuôi quy mô lớn tuy nằm tách biệt với khu dân cư nhưng công nghệ xử lý chất thải thì phần lớn vẫn là chôn lấp do thiếu kinh phí và công nghệ. - Các giải pháp để khắc phục mang tính cơ bản như quy hoạch lại tổng thể ngành chăn nuôi đã được thực hiện qua nhiều năm nhưng kết quả việc triển khai vẫn chậm so với tốc đô phát triển dân cư, hiệu quả ngăn chặn ô nhiễm từ lĩnh vực chăn nuôi vẫn chưa đạt so với yêu cầu đặt ra. - Một số ít nghiên cứu dùng phân gia súc làm phân bón, phát triển hệ thống khí sinh học … đã được thực hiện. - Yêu cầu đặt ra là làm thế nào để việc phát triển chăn nuôi phải đi đôi với việc bảo vệ môi trường và sức khoẻ con người. Việc chọn lựa thực hiện những phương án thân thiện với môi trường vẫn được xem là những giải pháp có ưu thế nhất trong tình hình hiện nay. 13 Chương 3. ĐỐI TƯỢNG – NỘI DUNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Đối tượng nghiên cứu - Chất thải chăn nuôi tại các xã vùng gò đồi huyện Sóc Sơn - Ô nhiễm môi trường do chăn nuôi - Vấn đề quản lý và xử lý chất thải chăn nuôi 3.2. Nội dung nghiên cứu 3.2.1. Điều tra các phương thức xử lý chất thải chăn nuôi tại các hệ thống chăn nuôi trong khu vực. - Chăn nuôi kết hợp ( VAC, VC ) - Chăn nuôi thâm canh công nghiệp ( C). 3.2.2. Phân tích một số chỉ tiêu phản ánh tình trạng ô nhiễm - Ảnh hưởng tiêu cực tới cảnh quan môi trường - Ảnh hưởng xấu tới sức khỏe của người dân trong khu vực - Ô nhiễm môi trường nước 3.2.3. Tìm hiểu và đề xuất các giải pháp thích hợp để khắc phục ô nhiễm trong chăn nuôi 3.3. Phương pháp nghiên cứu 1. Phương pháp tra cứu tài liệu: tìm tài liệu từ thư viện, trên mạng internet 2. Phương pháp điều tra thực địa: tìm hiểu; phỏng vấn trực tiếp người chăn nuôi. 3. Giám sát môi trường: đo đạc, lấy mẫu ngoài hiện trường, phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm để xác định các thông số về môi trường. Chương 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 14 4.1. Đặc điểm tự nhiên - kinh tế huyện Sóc Sơn và vùng nghiên cứu [1][17] Sóc Sơn là huyện ngoại thành Hà Nội, diện tích tự nhiên 30.651ha, dân số 270.000 người với trên 60.000 hộ gia đình, nông dân chiếm 95,15%. Đất nông nghiệp toàn huyện là 13.000 ha (chiếm trên 40% diện tích đất tự nhiên ), đất lâm nghiệp 6.630 ha. Đây là điều kiện rất có lợi về trồng trọt, phát triển chăn nuôi, nhất là kinh tế trang trại. Những năm gần đây một số xã như Phú Cường, Mai Đình, Quang Tiến, Phù Linh đã dành nhiều đất cho dự án, các xã còn lại vẫn giữ được những thửa ruộng "bờ xôi ruộng mật". Nâng cao giá trị thu nhập trên đơn vị canh tác bằng cách xây dựng các mô hình thâm canh hiệu quả được coi là khâu đột phá ở nhiều xã thời gian qua. Từng bước đưa nông nghiệp phát triển theo hướng sản phẩm hàng hóa giá trị cao gắn với nông nghiệp đô thị sinh thái là điểm nhấn trong nông nghiệp Sóc Sơn. Phát huy lợi thế "3 vùng" (đồi gò, đất trũng và đất giữa) Sóc Sơn tập trung sản xuất chuyên canh, phát triển các mô hình kinh tế trang trại lâm nghiệp, cây ăn quả, chăn nuôi đại gia súc, gia cầm tại vùng đồi gò, thâm canh lúa và thủy sản ở vùng đất trũng ven sông, trồng cây công nghiệp ngắn ngày, rau, hoa tại các vùng đất giữa phía nam và trung tâm huyện; xây dựng một số thương hiệu sản phẩm gắn với lợi thế của từng xã như chè, rau sạch, bò thịt, lợn nạc, gà đồi; quy hoạch và kêu gọi đầu tư các điểm thu mua, cơ sở chế biến nông sản, cơ sở giết mổ tập trung, tạo điều kiện thuận lợi cho tiêu thụ và quảng bá sản phẩm nông nghiệp. Năm 2010, huyện Sóc Sơn đã chuyển đổi 750 ha diện tích các vùng trũng, cao hạn sản xuất lúa năng suất thấp sang các cây trồng, vật nuôi cho giá trị thu nhập cao. Huyện quy hoạch hơn 20 ha sản xuất rau hữu cơ ở các xã Thanh Xuân, Đông Xuân; 10 ha trồng hoa ly, hướng dương, cúc, hoa hồng ở xã Xuân Giang; còn lại là mô hình trang trại VAC tổng hợp theo vùng gồm chăn nuôi lợn, gà, vịt, cá điêu hồng, cá rô phi đơn tính và các loại con đặc sản như ba ba, ếch, rắn... ở các xã Phú Cường, Bắc Sơn, Nam Sơn, Tân Hưng, Việt Long, Quyết Tiến... 15 Hiện toàn huyện có khoảng 130 trang trại đạt tiêu chuẩn theo tiêu chí mới, với tổng diện tích sử dụng 750ha đất, bình quân mỗi trang trại là: 5,09ha, trên địa bàn 26 xã, thị trấn trong toàn huyện, chủ yếu tập trung ở 9 xã vùng đồi gò là: Minh Trí, Minh Phú, Bắc Sơn, Nam Sơn, Hồng Kỳ, Phù Linh, Tiên Dược, Quang Tiến và Hiền Ninh. Số trang trại trên được hình thành theo hai loại hình: - Thứ nhất, trang trại tổng hợp (trồng trọt kết hợp chăn nuôi) gồm: 98 trang trại, chiếm 75,3%. Phần lớn loại này được phát triển các loại cây ăn quả như, vải thiều, nhãn, hồng, xoài, na dai… và kết hợp chăn nuôi gia súc, gia cầm. Bình quân một trang trại thu nhập tiền lãi 40 – 150 triệu đồng/năm. - Thứ hai, trang trại chăn nuôi gồm 32 trang trại, chiếm 24, 7%, ở các xã: Bắc Phú, Xuân Giang, Phú Cường, Phù Lỗ, Phú Minh, Mai Đình… chủ yếu nuôi lợn siêu nạc phục vụ cho xuất khẩu và gà công nghiệp. Bình quân thu nhập một trang trại mỗi năm 40 – 100 triệu đồng tiền lãi. Ngoài ra còn 8 trang trại chuyên nuôi trồng thuỷ sản bước đầu đã cho thu hoạch. Kinh tế trang trại đã tạo ra giá trị hàng hoá lớn. Hằng năm, cung cấp cho thị trường hàng nghìn tấn nông sản (chủ yếu là hoa quả) cùng hàng nghìn tấn thịt lợn xuất khẩu, thu hút hàng nghìn lao động. Thực tế này khẳng định, phát triển kinh tế trang trại là một hướng đi đúng đắn, phù hợp với điều kiện của một địa phương có tính đặc thù “bán sơn địa” như ở Sóc Sơn. Bên cạnh những tích cực, kinh tế trang trại ở Sóc Sơn còn bộc lộ một số hạn chế như, giá trị sản phẩm hàng hoá và mức thu nhập bình quân 1ha canh tác còn thấp. Các mô hình còn đơn điệu, kém hiệu quả. Hầu hết các chủ trang trại đều chọn hướng phát triển theo phương châm “lấy ngắn nuôi dài”, hoặc theo kinh nghiệm “quảng canh”, nên chưa đủ “tầm” so với nguồn tiềm năng sẵn có. 4.2. Khảo sát việc quản lý, xử lý chất thải chăn nuôi tại khu vực nghiên cứu 16 

Phân loại và phương pháp giải bài tập cân bằng axit bazơ (đa aaxit đa bazơ)

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp Độ biến đổi số mol ni hoặc độ biến đổi nồng độ C i của mỗi chất tham gia phản ứng: ni =  . i hoặc Ci  x. i (1.7) Hệ số hợp thức  i có giá trị âm đối với các chất phản ứng và có giá trị dương đối với các sản phẩm phản ứng. Số mol các chất (ni) hoặc nồng độ các chất (Ci) sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn: ni = ni0 + ni ; Ci = Ci0 +  Ci (1.8) nio : số mol chất trước khi có phản ứng xảy ra. Cio : nồng độ chất trước phản ứng. 1.2.1.2. Tọa độ cực đại: Tọa độ phản ứng khi phản ứng xảy ra đạt hiệu suất cực đại:  max  min xmax  min nio i Cio i với  i < 0 (1.9) với  i < 0 (1.10) 1.2.1.3. Thành phần giới hạn (TPGH): Là thành phần hỗn hợp sau khi phản ứng xảy ra với tọa độ cực đại. 1.2.2. Định luật bảo toàn vật chất 1.2.2.1. Quy ước biểu diễn nồng độ Nồng độ gốc: nồng độ chất trước khi đưa vào hỗn hợp phản ứng (Co mol/l ). Nồng độ ban đầu: nồng độ chất trong hỗn hợp trước khi xảy ra phản ứng (Co mol/l). Nồng độ cân bằng: nồng độ chất sau khi hệ đạt tới cân bằng ([i]). Nguyễn Thị Thuận 11 K33C – Hóa học Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp Nồng độ mol: biểu diễn số mol chất trong 1 lit dung dịch hoặc số mmol trong 1 ml dung dịch (C mol/l). Nồng độ %: biểu diễn số gam chất tan trong 100g dung dịch ( ww ). 1.2.2.2. Định luật bảo toàn nồng độ ban đầu (BTNĐ) Nồng độ ban đầu của một cấu tử bằng tổng nồng độ cân bằng của các dạng tồn tại của cấu tử đó khi cân bằng. Ci   i  (1.11) Ví dụ: Dung dịch CH3COOH nồng độ C: C = [CH3COO-] + [CH3COOH] Dung dịch K2Cr2O7 nồng độ C: C = [Cr2O72-] + 1 1 [CrO42-] + [Cr3+] 2 2 Dung dịch K2CrO4 nồng độ C: C = [CrO42-] + [HCrO4-] + 2[Cr2O72-] 1.2.2.3. Định luật bảo toàn điện tích (BTĐT) Trong dung dịch tổng điện tích âm của các anion phải bằng tổng điện tích dương của các caiton.  i . i =0 (1.12) Zi là điện tích (âm hoặc dương) của cấu tử i có nồng độ cân bằng [i]. Ví dụ: Trong dung dịch H2CO3: [H+] = [OH-] + [HCO3-] + 2[CO32-] 1.2.3. Định luật tác dụng khối lượng (ĐLTDKL) Đối với cân bằng: aA + bB c cC + dD K(a) (1.13) d C  . D  K(a)= a b  A .  B  (1.14) (i): chỉ hoạt độ của chất i; K(a): hằng số cân bằng nhiệt động; (i) = [i].fi ; fi là hệ số hoạt độ của i. Ví dụ: Nguyễn Thị Thuận 12 K33C – Hóa học Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp Cân bằng axit – bazơ: Cân bằng phân li của axit  H  A  K =  HA + - H +A a   HA Ka là hằng số phân li axit (hay gọi tắt là hằng số axit). Cân bằng phân li của bazơ  HB  OH  =  + B + H2O - HB + OH Kb   B Kb là hằng số phân li bazơ (hằng số bazơ). Cân bằng tạo phức: + Ag + NH3 AgNH3  AgNH  k1 =  Ag   NH   3 +  3  Ag  NH    AgNH3+ + NH3 Ag(NH3)2+ k2 = 3 2  AgNH   NH   3 3 k1, k2 là hằng số tạo thành từng nấc của các phức chất AgNH3+ và Ag(NH3)2+  FeOH    Fe  OH  2 3+ - 2+ Fe + OH FeOH 1 3   Fe OH    Fe3+ + 2OH- Fe(OH)2+ 2  2  2  Fe OH  3  1,  2 là hằng số tạo thành tổng hợp của các phức chất FeOH2+ và Fe(OH)22+. Cân bằng tạo hợp chất ít tan: AgCl↓ Ag+ + Cl- Ks = (Ag+)(Cl-) Ks là tích số tan của AgCl. Nguyễn Thị Thuận 13 K33C – Hóa học Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp Cân bằng phân bố: I2(nước) I2(benzen) KD =  I 2 benzen  I 2 nc KD là hằng số phân bố của I2 giữa benzen và nước. Cân bằng oxi hóa – khử:  6 3Cl2 + 2Fe 2Fe3+ + 6Cl- 3 2  Cl   Fe  K= 3  Cl2   Fe  2  Qui ước trạng thái tiêu chuẩn: Trong các dung dịch loãng hoạt độ của các phân tử dung môi bằng 1. Hoạt độ của các chất rắn nguyên chất hoặc các chất lỏng nguyên chất ở trạng thái cân bằng với dung dịch có hoạt độ bằng đơn vị. Hoạt độ của các chất khí ở trạng thái cân bằng với dung dịch bằng áp suất riêng phần của khí. Trong các dung dịch vô cùng loãng, hoạt độ của các ion và của các phân tử chất tan đều bằng nồng độ cân bằng.  Trong các dung dịch không quá loãng có thể đánh giá gần đúng hệ số của các ion theo phương trình Đơbai-Hucken (DH) hoặc phương trình Đêvit: Phương trình DH: lgfi = -0,5 i2 I (lực ion I 1,0.10-7 M; pH < 7,0; pOH > 7,0. Trong dung dịch bazơ: [ H+ ] < 1,0.10-7 M; pH >7,0; pOH< 7,0. Trong môi trường trung tính: [ H+ ] = [ OH- ] = 1,0.10-7 M; pH = 7,0 1.4.2. Định luật bảo toàn proton (điều kiện proton (ĐKP)) Nguyễn Thị Thuận 17 K33C – Hóa học Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp Nếu chọn một trạng thái nào đó của dung dịch làm chuẩn hay còn gọi là mức không (MK) (hoặc gọi là trạng thái quy chiếu) thì tổng nồng độ proton mà các cấu tử ở mức không giải phóng ra bằng tổng nồng độ proton mà các cấu tử thu vào để đạt đến trạng thái cân bằng. Hay nói cách khác: nồng độ cân bằng của proton có trong dung dịch ở trạng thái cân bằng bằng hiệu giữa tổng nồng độ proton giải phóng ra và tổng nồng độ proton thu vào từ mức không. Ví dụ: Biểu thức ĐKP đối với nước nguyên chất MK: H2O [H+] = [OH-] Biểu thức ĐKP đối với dung dịch HCl MK: HCl, H2O [H+] = [Cl-] + [OH-] Biểu thức ĐKP đối với dung dịch CH3COONa MK: CH3COO-, H2O [H+] = [OH-] – [CH3COOH] MK có thể là trạng thái ban đầu, trạng thái giới hạn hoặc một trạng thái tùy chọn nào đó. Nhưng thường chọn trạng thái trong đó nồng độ của cấu tử chiếm ưu thế làm MK để việc tính toán nhanh lặp hơn. 1.4.3. Dung dịch các đơn axit và đơn bazơ 1.4.3.1. Axit mạnh Axit mạnh (kí hiệu là HY) là những chất trong dung dịch có khả năng nhường hoàn toàn proton cho nước; ví dụ: HCl, HClO4, H2SO4 (nấc 1)… HY + H2O  H3O+ + Y- (1.22) Trong dung dịch [HY]  0 và [Y-] = CHY Cân bằng (1.22) thường được viết dưới dạng đơn giản: Nguyễn Thị Thuận 18 K33C – Hóa học Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp HY  H+ + Y- (1.23) Trong dung dịch, ngoài quá trình (1.23) còn có quá trình phân li của nước: H2O H+ + OH- (1.24) Như vậy có hai quá trình cho proton và phương trình ĐKP có dạng: [H+] = [OH-] + [Y-] (1.25) hoặc: [H+] = [OH-] + CHY (1.26) Sự có mặt của ion H+ do HY phân li ra làm chuyển dịch cân bằng (1.24) sang trái và [OH-] < 10-7. vì vậy, trong trường hợp CHY >> 10-7 thì có thể coi: [H+] = CHY (1.27) Nghĩa là, trong dung dịch sự phân li của HY là chiếm ưu thế, còn sự phân li của H2O xảy ra không đáng kể. 1.4.3.2. Bazơ mạnh Trong dung dịch bazơ mạnh XOH có các quá trình: Cân bằng ion hóa của nước H2O H+ + OH- (1.28) Cân bằng thu proton của XOH XOH+ H+  X+ + H2O (1.29) Tổ hợp (1.28) và (1.29): XOH + H2O  X+ (H2O) + OH- (1.30) Một cách đơn giản có thể viết các quá trình xảy ra trong dung dịch bazơ mạnh: XOH  X+ + OH- (1.31) H+ + OH- (1.32) H2O ĐKP: [H+] = [OH-] C  = [OH-] – CXOH hoặc: [OH-] = [H+] + CXOH Nguyễn Thị Thuận 19 (1.33) K33C – Hóa học 

Phân loại và phương pháp giải bài tập về tính độ tan theo tích số tan

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp Với: K là hệ số Henry, phụ thuộc vào nhiệt độ P –áp suất riêng của chất khí  Trạng thái vật lý của pha rắn: Theo Ostwald-Freundlich: RT S2 2δ 1 1 .ln = ( - ) M S1 ρ r2 r1 Trong đó: S1, S2 độ tan của các hạt hình cầu có bán kính lần lượt là r1, r2 M là khối lượng phân tử δ - Sức căng bề mặt của chất lỏng(dung môi) ρ - tỷ trọng của chât rắn Với: r2 Kb > *β. → Tính theo (1) : Gọi S là độ tan của BaSO4, ta có: BaSO4  ⇄ Ba2+ + SO42[ ]: S Ks S Áp dụng ĐLTDKL ta có: 2+ 2-  [Ba ].[SO4 ] = Ks  S2 = Ks Trong môi trường axit cân bằng (2) chuyển dịch mạnh sang phải do đó [HSO4-]>>[SO42-] → [HSO4-] = 1,48 .10-4 Đào Thị Vịnh – K33C – Khoa Hóa Học 17 Trường ĐHSP Hà Nội 2 và Khóa luận tốt nghiệp [SO42-] = Ka.[HSO4-]/[H+] = 10-2.1.48 .10-4/2 = 7,4.10-7 → Tích số tan của BaSO4 là: Ks = [Ba2+].[SO42-] → Ks = 1,48.10-4 .7,4.10-7 = 1,0952.10-10 S = 1,05 .10-5 → Vậy độ tan của BaSO4 trong nước là S = 1,05.10-5 M. Độ tan của BaSO4 trong dung dịch axit HCl lớn hơn trong nước. Do cân bằng (2) trong môi trường axit chuyển dịch sang phải làm giảm SO42-. Khi đó cân bằng (1) sẽ chuyển dịch sang phải để tạo ra SO42-, tức là BaSO4 bị tan thêm ra. Bài toán tính độ tan từ tích số tan của hợp chất ít tan, được xét trong dung môi là nước ngoài quá trình hòa tan còn có các quá trình phụ đó là proton hóa và tạo phức hidroxo; tuy nhiên hai quá trình này có hệ số cân bằng là nhỏ, nhỏ hơn rất nhiều so với Ks, ta có thể bỏ qua và bài toán trở nên rất đơn giản. Bài 2.1.5: Tính độ tan của PbI2 ở pH = 6,00. Giải Các cân bằng xảy ra trong dung dịch: PbI2↓ ⇄ Pb2+ + 2I- Ks= 10-7,86 (1) Pb2+ + H2O ⇄ PbOH+ + H+ *β= 10-7,8 (2) Ta có: [Pb2+].[I-]2 = KS [ PbOH+] = *β[Pb2+]h-1 = 10-7,8.106.[Pb2+] → [PbOH+] = 10-1,8.[Pb2+] Gọi độ tan của PbI2 là S, khi đó: S = CPb2+ = [Pb2+] + [ PbOH+] = [Pb2+](1+10-1,8) Và: 2S = [I-] → [Pb2+].[I-] = Ks Đào Thị Vịnh – K33C – Khoa Hóa Học 18 Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp → S.(1+10-8)-1.(2S)2 = 10-7,86 → S3 = 10-7,86(1+10-1,8)/4 → S = [10-7,86(1+10-1,8)/4]1/3 → S = 1,52 .10-3 (M) Vậy độ tan của PbI2 là S PbI2 = 1,52 .10-3 M Bài 2.1.6: Tính tích số tan điều kiện và độ tan của PbI2 trong dung dịch CH3COONa 1,00M và CH3COOH 1,00M. Giải Các cân bằng xảy ra trong dung dịch: CH3COONa⇄ CH3COO- + Na+. PbI2↓ ⇄ Pb2+ + 2I- Ks= 10-7,86 (1) Pb2+ + H2O ⇄ PbOH+ + H+ *β= 10-7 (2) CH3COOH⇄ CH3COO- + H+ Ka=10-4,7 (3) Pb2+ + CH3COO-⇄ PbCH3COO+ β= 10-2,52 (4) Ka = [CH3COO-].[H+]/[CH3COOH] Từ (3): → lgKa = lg[H+] + lg([CH3COO-]/[CH3COOH]) → -pKa = pH - lg([CH3COO-]/[CH3COOH]) → pH = pKa + lg([CH3COO-]/[CH3COOH]) → pH ≈ pKa = 4,76 -1 -2 Tích số tan điều kiện: Ks’ = KS. α Pb2+ α I- Với: α Pb2+ = (1+10-7,8.104,76 + 102,52.1,0)-1 = 10-2,52 αI¯ = 1 → Ks’ = 10-7,86.102,52.1 = 10-5,34 > Ks Ta thấy: Ks’ > Ks, do Pb2+ tạo phức với CH3COO- làm tăng độ tan. PbI2↓⇄ Pb2+ + 2I[]: S’ Ks’ = 10-5,34 2S‘ Đào Thị Vịnh – K33C – Khoa Hóa Học 19 Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp Áp dụng định luật TDKL: S’.(2S’)2 = 10-5,34 → S’ = (10-5,34/4)1/3 = 10-2,0 (>S trong bài 2.1.5) Khi đó: [Pb2+] = S’. α Pb2+ = 10-2,0.10-2,52 = 3.10-5 (M) [PbCH3COO+]=β.[Pb2+].[CH3COO-]=3.10-5.102,52 ≈0,01(M) 2.2 Bài tập nâng cao: Chúng ta cùng xét đến bài toán tính độ tan của một chất ở một nhiệt độ xác định, tuy nhiên thành phần các chất trong dung dịch ở mỗi trường hợp là khác nhau. Ta có thể chia các dạng bài tính tan theo tích số tan theo hai dạng sau:  Dạng 1: Tính độ tan theo tích số tan khi không xét đến quá trình phụ.  Dạng 2: Tính độ tan theo tích số tan khi có xét đến quá trình phụ của ion tạo ra từ hợp chất ít tan. Bao gồm: + Tính độ tan của hợp chất ít tan trong đó có quá trình proton hóa. + Tính độ tan của hợp chất ít tan khi có quá trình tạo phức. + Tính độ tan của hợp chất ít tan khi có cả 2 quá trình trên. Dưới đây tôi xin đưa cách giải của các dạng bài toán trên và một số bài tập khách quan. 2.2.1 Tính độ tan theo tích số tan khi không xét đến quá trình phụ  Cách giải: Sau khi viết các cân bằng xảy ra trong dung dịch, so sánh các thông số nhiệt động của các quá trình, từ đó bỏ qua các quá trình xảy ra không đáng kể, chỉ còn lại quá trình hòa tan hợp chất ít tan: MmAn↓⇄ mMn+ + nAm[]: mS Ks (1) nS Đào Thị Vịnh – K33C – Khoa Hóa Học 20 Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp Áp dụng ĐLTDKL ta có: α mM .α nA  K s → (mS)m.(nS)n.fMm.fAn =Ks → mm.nn.Sm+n.fMm.fAn = Ks Trong dung dịch rất loãng, ta có thể coi hệ số hoạt độ của các ion f=1. Khi đó: S= m+n K s m-n .n -m Chú ý: Cần chú ý tới các ion đồng dạng trong dung dịch,các ion này làm chuyển dịch cân bằng (1) dẫn tới sự thay đổi độ tan S. Bài 2.2.1: Trong dung dịch bão hòa của muối AB2X3 có cân bằng: AB2X3↓⇄ A+ + 2B+ + 3XNồng độ ion X- trong dung dịch bão hòa bằng 4,5.10-3M. a. Tính tích số tan của AB2X3. b. Tính độ tan của AB2X3 trong dung dịch ACl 0,1M. Nhận xét về độ tan. c. Tính độ tan của AB2X3 trong dung dịch BCl 5,0.10-6M. Giải a. Gọi độ tan của AB2X3 trong dung dịch bão hòa là S(M) Khi đó ta có: AB2X3↓⇄ A+ + 2B+ + 3X[]:  S : 2S : 3S S = 4,5.10-3/3 = 1,5.10-3 M n Độ tan khá lớn ta cần tính đến lực ion: I = 0,5  Zi2 .Ci i=1 → I = 1/2 (Z2A C A +ZB2 C B +Z X2 C X ) → I = 1/2(1,5.10-3 + 2.1,5.10-3 + 4,5.10-3) → I = 1/2.9.10-3 = 4,5.10-3 < 0,02 Đào Thị Vịnh – K33C – Khoa Hóa Học 21 Trường ĐHSP Hà Nội 2 → Khóa luận tốt nghiệp I lgf i =-0,5.Zi2 .( 1+ I -0,2.I) 4,5.10-3 2 → lgf A =-0,5.1 ( → lg fA= -0,031 → fA = 0,931 1+ 4,5.10-3 -0,2.I) Tương tự: fB = fX = fA = 0,931 2 3 Áp dụng ĐLTDKL: a A .a B .a X = Ks b. 2 3 → [A+].[B+]2.[X-]3.fA. f B .f X = Ks → 22.33.S.S2.S3.(0,931)6 = Ks → Ks = 8,01.10-16 Trong dung dịch ACl 0,1M, ta có: A+ + 2B+ + 3X- AB2X3↓ ⇄ []: (1) S+0,1 : 2S : 3S → Ks = 4,27.S5(S+0,1) → 4,27.S5(S+0,1) = 8,01.10-16 Coi S*β>KW → Tính theo (1), bỏ qua(2),(2),(4). CaSO4↓⇄ Ca2+ + SO42[]: S : S Đào Thị Vịnh – K33C – Khoa Hóa Học 23 

Phân loại và phương pháp giải các bài tập về tính tích số tan từ độ tan

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp Phương trình này dùng để xác định phần axit chưa phân ly trong dung dịch của axit nhiều nấc và muối của nó. Nếu cần tính chính xác độ tan của các muối kim loại nặng thì phải hết sức chú ý tới bản chất của các sản phẩm tạo thành do thuỷ phân. e. Ảnh hưởng của các chất tạo phức phụ Tác dụng của chất tạo phức X với muối ít tan xảy ra theo phương trình sau: MA ⇄ M + A K M + X⇄ MX K1 = MX + X⇄ MX2 K2 =  MX 2  =  MX 2   MX  X  K1  M  X 2 Kn =  MX n   MX n-1  X   MX   M  X  … MXn-1 + X ⇄ MXn Ở đây cả hai ion M và A có thể là những ion một điện tích, hai điện tích,… còn X có thể ở dạng phân tử và ion. Các hằng số K1, K2,..., Kn là các hằng số tạo thành kế tiếp hay là các hằng số tạo thành từng nấc của các phức chất MX, MX2,… MXn. i=n CM=[M]+[MX]+[MX2]+…+[MXn]=[M](1+K1[X] +K1K2[X]2+…+  K i  X  i=1 i=n Với: Ki = K1K2…Ki = và: Ki  i=1 C 1 2 n = M = 1 + K1  X  + K 2  X  +...+ K n  X  β M  hoặc 1 = β i=n n  K X i i=0 Ở đây, theo định nghĩa K0 = 1. Biểu thức tích số tan: Trần Thị Tươi 8 K33C- Khoa Hóa học n Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp Ks = [M][A] = βCM[A] Ta tính được độ tan S khi không có ion chung: Ks β S = CM = [A] = g. Ảnh hưởng sự tạo phức với anion làm kết tủa - tính lưỡng tính S = Ks ( 1 -  A  q + K1 -  A  q-1 +...+ K q + K q+1  A -  +...+ K n  A -  n-q ) 1.1.3.3. Qui ước tính tan của các hiđroxit, các muối  Các hiđroxit hầu như không tan trừ hiđroxit của kim loại kiềm, NH4, Ba2+, Sr2+, riêng Ca(OH)2 ít tan.  Các muối nitrat, muối amoni (trừ NH4ClO4 ít tan), muối của kim loại kiềm (trừ NaNO2 là ít tan), muối pemanganat đều tan hết.  Hầu như các muối nitrit, axetat đều tan trừ Hg2(CH3COO)2 còn CH3COOAg và Ag2SO4 là ít tan.  Hầu như các muối sunfat đều tan trừ SrSO4, BaSO4, PbSO4, còn CaSO4 và Ag2SO4 là ít tan.  Hầu như các muối clorat, peclorat đều tan trừ KClO4 và NH4Cl ít tan.  Hầu như các muối sunfat đều tan trừ SrSO4, BaSO4, PbSO4, còn CaSO4 ít tan.  Hầu như các muối sunfit đều tan trừ Ag2SO3, CaSO3, BaSO3.  Hầu như các muối cacbonat, photphat, oxalate, xianua đều không tan trừ muối amoni và các kim loại kiềm.  Hầu như các muối sunfua đều không tan, trừ muối amoni và các kim loại kiềm và Ba2+ , Ca2+, NH +4 .  Một số muối không tồn tại trong nước (phản ứng hoàn toàn với nước) như muối cacbonat của kim loại hóa trị III, muối sunfua của kim loại hóa trị III, Trần Thị Tươi 9 K33C- Khoa Hóa học Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp MgS, các muối tạo ra từ rượu, hầu hết muối cacbua, nitrua, photphua, hiđrua của kim loại kiềm, kiềm thổ, Al, Zn. 1.1.4. Tích số tan Có thể biểu diễn (1.1) dưới dạng đơn giản như sau: MmAn ⇄ mMn+ + n Am- K (1.2) Áp dụng Định luật tác dụng khối lượng cho (1.2) ta có: (M n+ ) m .(A m- ) n (M m A n ) =K (1.3) Trong đó: ( ) chỉ hoạt độ các ion Giả thiết chất rắn ở trạng thái tinh thể hoàn chỉnh, nguyên chất để có thế chấp nhận làm trạng thái tiêu chuẩn. Nghĩa là: (MmAn) = 1. Khi đó (1.3) có dạng: (Mn+)m (Am-)n = Ks (1.4) Trong biểu thức (1.4) hằng số cân bằng K được ký hiệu bằng tích số tan Ks. Như vậy, ở một nhiệt độ không đổi và trong một dung môi xác định, tích hoạt độ các ion trong dung dịch bão hòa của muối ít tan là một giá trị không đổi và bằng tích số tan. Tích số tan phụ thuộc vào nhiệt độ, bản chất của chất tan và dung môi. Để đánh giá độ tan từ Ks cần biểu diễn (1.4) dưới dạng nồng độ Ta thay: (Mn+) = [Mn+].fM (Am-) = [Am-].fA m n → K s =  M n+   A m-  .f Mm .f An m n →  M n+   A m-  = K .f M-mf A-n = K sc     s (1.5) Ksc được gọi là tích số tan nồng độ. Hệ số hoạt độ f có liên quan tới lực ion: Trần Thị Tươi 10 K33C- Khoa Hóa học Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp I = 0,5 Σ Zi2 Ci (1.6) Lực ion µ biểu thị tương tác tĩnh điện giữa các ion trong dung dịch Với: Zi là điện tích của ion thứ i Ci là nồng độ của ion thứ i + Khi I < 1.10-3 thì f tính theo biểu thức lg fi = (-0,5Z2.I1/2) (1.7) + Khi ở lực cao hơn f tính theo công thức: lgf i = -0,5Zi2 ( I 1+ I - 0,2I) (1.8) + Khi I ≈ 0, dung dịch rất loãng, tương tác tĩnh điện giữa các ion không đáng kể, f = 1 và ta có hoạt độ bằng nồng độ (A) = [A].1 = [A] (1.9) Trong dung dịch của muối ít tan, không chứa chất điện ly phụ, thì lực ion của dung dịch thường rất bé I ≈ 0, và ta coi fi = 1. Khi đó, biểu thức tích số tan có dạng gần đúng: Ks = [Mn+]m [Am-]n (1.10) Dung dịch có sự thiết lập cân bằng giữa tướng rắn và các ion của chất ít tan được gọi là dung dịch bão hòa. Trong dung dịch bão hòa: Tích số ion bằng tích số tan Trong dung dịch chưa bão hoà: Tích số ion < tích số tan (tướng rắn có thể hòa tan thêm được nữa) Trong dung dịch quá bão hòa: tích số ion > tích số tan (để đạt trạng thái cân bằng thì một phần chất sẽ tách ra khỏi dung dịch dưới dạng tướng rắn, điều kiện cần để có kết tủa xuất hiện) 1.1.5. Nguyên tắc đánh giá tích số tan từ độ tan Muốn tính được tích số tan từ độ tan trong dung dịch nước bất kỳ, dù không có quá trình phụ hoặc có quá trình phụ của các ion tạo ra từ hợp chất ít tan, đều có một điểm chung của dạng bài toán này là đi tìm nồng độ cân bằng Trần Thị Tươi 11 K33C- Khoa Hóa học Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp của các ion tạo ra từ hợp chất ít tan. Vì vậy chúng ta cần nắm được một số kiến thức cơ bản sau đây: Trước hết phải viết được đầy đủ các cân bằng xảy ra và phân tích được cân bằng nào là cân bằng chính, cân bằng nào có thể bỏ qua được. Ví dụ, có hợp chất ít tan có công thức là MmAn: + Cân bằng của hợp chất ít tan: MmAn↓ ⇄ mMn+ + nAm- Ks (1) + Có thể có các cân bằng sau (để đánh giá mức độ xảy ra dựa vào các hằng số cân bằng, pH….):  Cân bằng tạo phức hiđroxo Mn+ + H2O ⇄ M(OH)(n-1)+ + H+ *β (2)  Cân bằng thâu proton của Am- hoặc cân bằng cho nhận proton của ion lưỡng tính: Am- + H+ ⇄ HA(m-1)- K -1m (3) HA(m-1)- + H+ ⇄ H2A(m-2)- K -1m-1 (4) K1-1 (m-2) ... HmA- + H+⇄ HmA  Các cân bằng tạo phức phụ, oxi hóa khử… Từ độ tan đã biết, theo cân bằng (1) biết được nồng độ đầu của các ion tạo ra từ hợp chất ít tan. + Nếu ion nào không tham gia quá trình phụ khác thì nồng độ ion tính được từ độ tan chính là nồng độ cân bằng của hợp chất ít tan đó. + Còn các ion nào tham gia quá trình phụ thì dựa vào cân bằng đó, áp dụng định luật tác dụng khối lượng (ĐLTDKL), định luật bảo toàn nồng độ Trần Thị Tươi 12 K33C- Khoa Hóa học Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp đầu (ĐLBTNĐĐ)…, để tính ra nồng độ cân bằng của ion tạo ra từ hợp chất ít tan. Khi tính được nồng độ cân bằng của các ion tạo ra từ hợp chất ít tan dựa vào cân bằng của hợp chất ít tan tính ra hằng số tích số tan Ks. Trong các bài toán tính toán ở dạng đơn giản là chấp nhận lực ion I = 0 (hệ số hoạt độ f = 1). Còn nếu cho biết lực ion (hoặc công thức tính lực ion) và công thức tính hệ số hoạt độ thì các biểu thức của các hằng số được tính theo hoạt độ. 1.1.6. Tích số tan điều kiện Để thuận tiện cho việc đánh giá gần đúng độ tan trong các trường hợp phức tạp có thể xảy ra các quá trình phụ, người ta sử dụng tích số tan điều kiện. Cũng như hằng số tạo thành điều kiện , tích số tan điều kiện chỉ áp dụng cho một số điều kiện thực nghiệm xác định (lực ion, pH, chất tạo phức phụ…). Tích số tan nồng độ chính là tích số tan điều kiện ở lực ion đã cho. Trong biểu thức tích số tan điều kiện, hoạt độ của các ion được thay bằng tổng nồng độ các dạng tồn tại trong dung dịch của mỗi ion. Đối với trường hợp tổng quát, đơn giản cân bằng trong dung dịch chứa kết tủa MA: MA ⇄ M+A Ks (1) Ta có các quá trình phụ:  Tạo phức hiđroxo của M M + H2O ⇄ MOH + H+ *β  Proton hoá của A A + H+ K s-1 ⇄ HA  Tạo phức phụ của M với phối tử X M+X Trần Thị Tươi ⇄ MX 13 K33C- Khoa Hóa học 

Tìm hiểu các học thuyết về cấu tạo nguyên tử và áp dụng vào giảng dạy chương trình hóa học lớp 10

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp Năm 1794, ông mô tả khuyết tật của thị giác gọi là chứng mù màu. Phát minh 3 định luật làm cơ sở cho thuyết nguyên tử của hỗn hợp khí. Định luật áp suất riêng phần của các khí 1801. Định luật sự phụ thuộc giãn nở khí vào nhiệt độ ở áp suất cố định 1802. Định luật của sự phụ thuộc của độ tan khí vào áp suất riêng phần của chúng 1803. Vào 1808, Dalton đã đưa ra lý thuyết nguyên tử của ông để giải thích định luật bảo toàn khối lượng và định luật tỉ lệ các chất trong các phản ứng hóa học. Lý thuyết của ông dựa trên 5 giả thuyết: Giả thuyết thứ 1: Tất cả các vật chất đều được tạo thành từ các nguyên tử. Giả thuyết thứ 2: Các nguyên tử của cùng một nguyên tố sẽ có cùng một cấu trúc và tính chất. Giả thuyết thứ 3: Các nguyên tử không thể bị phân chia, không thể được sinh ra hoặc mất đi. Giả thuyết thứ 4: Các nguyên tử của các nguyên tố khác nhau kết hợp với nhau để tạo ra các hợp chất. Giả thuyết thứ 5: Trong các phản ứng hóa học, các nguyên tử có thể kết hợp, phân tách hoặc tái sắp xếp lại. Như vậy lý thuyết của Dalton không chỉ giải thích các định luật trên mà còn là cơ sở để xây dựng các lý thuyết khác về nguyên tử sau này, tiên đoán và phát minh định luật tỉ lệ bội 1803: Nếu hai nguyên tố tạo thành với nhau một số hợp chất, thì những khối lượng của nguyên tố này kết hợp với cùng một khối lượng của nguyên tố kia sẽ tỉ lệ bội với nhau như tỉ lệ giữa những số nguyên đơn giản. Ví dụ: cacbon và oxi tạo thành hai hợp chất có thành phần sau đây: Cacbon oxit: CO – 3 phần khối lượng cacbon và 4 phần khối lượng oxi Dương Thị Bích 7 K33A – Hóa học Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp Cacbon đioxit: CO2 – 3 phần khối lượng cacbon và 8 phần khối lượng oxi. Trong những hợp chất này các phần khối lượng oxi kết hợp với cùng một phần khối lượng cacbon (3 phần khối lượng) tuân theo tỉ lệ 4:8 hoặc 1:2 1803, thành lập bảng đầu tiên về khối lượng nguyên tử của hidro, nito, cacbon, lưu huỳnh, photpho, lấy khối hidro làm đơn vị. Đề xướng hệ thống kí hiệu hóa học cho các nguyên tử đơn giản và phức tạp 1804. Hình 1.1. Mô hình nguyên tử của Dalton 1.2.3. Thành công Lý thuyết nguyên tử của Dalton được thế giới chấp nhận ngay và quan niệm nguyên tử là phần tử nhỏ nhất của vật chất tồn tại khá lâu dài. 1.2.4. Hạn chế Cả Democritus và John Dalton đều cho rằng nguyên tử không có cấu trúc, tức là nguyên tử không được tạo thành từ các phần tử nhỏ hơn, chính vì thế người ta thường gọi các mô hình đó là mô hình sơ khai về nguyên tử. Cùng với sự phát triển của khoa học, các giả thuyết của John Dalton được xem xét lại và người ta thấy rằng không phải nguyên tử là hạt không có cấu trúc mà ngay cả nguyên tử của cùng một nguyên tố cũng có thể có tính chất khác nhau. Dương Thị Bích 8 K33A – Hóa học Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp 1.2.5. Sự phóng điện trong khí loãng 1.2.5.1. Sự tìm ra electron Cuối thế khỉ XIX, nhiều nhà vật lý, đặc biệt là Crookes và Lenard đi sâu vào nghiên cứu hiện tượng phóng điện trong khí loãng (p nhỏ). - Chuẩn bị: Dùng một ống thủy tinh kín, dài khoảng 50cm, trong chứa một chất khí, 2 đầu có 2 điện cực kim loại, giữa 2 điện cực là một hiệu điện thế lớn khoảng vài chục KV. - Cách tiến hành: Dùng bơm hút dần khí trong bình, khi p trong ống < 6 mmHg, sự phóng điện bắt đầu xảy ra. - Hiện tượng: P = 6 mmHg thì thấy xuất hiện trong ống một dải sáng chạy từ cực âm đến cực dương. Nếu tiếp tục giảm p = 1 mmHg thì: Dưới những p khác nhau trong ống lại xuất hiện những miền tối sáng khác nhau. Khi p = 0,01 mmHg: những miền sáng trông thấy đều biến mất. Tuy nhiên, lúc này trên thành thủy tinh đối diện với âm cực vẫn có vết sáng. Âm cực vẫn còn phát ra một tia đặc biệt không trông thấy nhưng có khả năng gây ra hiện tượng huỳnh quang ở thành ống đối diện. - Đặc điểm và tính chất của tia đặc biệt: Là những hạt vật chất xuất phát từ âm cực. Chuyển động thẳng với một vận tốc rất lớn (v= 2.107 m/s). Làm chuyển động một bánh xe trên đường đi. Bị lệch hướng trong từ trường và điện trường (về phía cực dương). Tia đặc biệt này được gọi là tia âm cực. Dương Thị Bích 9 K33A – Hóa học Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp Tia âm cực là những hạt vật chất mang điện tích âm (e), có khối lượng e me= 9,1094.10-31 kg hay 0,00055u. qe= - 1,602.10-19c hay 1- đvđt. - Hình vẽ: Hình 1.2. Sự phóng điện trong khí loãng Hình 1.3. Quỹ đạo thẳng của tia âm cực Hình 1.4 Tia âm cực gồm những hạt vật chất Hình 1.5. Tia âm cực bị lệch hướng Dương Thị Bích 10 K33A – Hóa học Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp 1.2.5.2. Sự phát minh ra tia dương cực - Thí nghiệm: Nghiên cứu về hiện tượng phóng điện trong khí loãng. - Hiện tượng: Trong ống âm, đồng thời với sự xuất hiện các điện tử (tia âm cực) còn xuất hiện những phần tử đi ngược chiều với điện tử nghĩa là đi từ phía dương cực (anot) về phía âm cực (catot). Nếu âm cực có khe hở (rãnh) thì những phần tử này có thể đi thẳng ra phía sau âm cực. Loại tia này được nhà bác học Đức Goldstein (Gôn-đơ-xtai) tìm ra 1886 và được gọi là tia dương cực hay tia rãnh. - Đặc điểm tia dương cực: Bị lệch hướng dưới tác dụng của điện trường hay từ trường. Vì chiều lệch của tia dương cực ngược với chiều lệch của tia âm cực nên những phần tử này phải mang điện tích trái dấu với điện tử, nghĩa là mang điện tích dương. Kết quả nghiên cứu cho thấy là điện tích này có giá trị bằng bội số nguyên điện tích của điện tử và khối lượng của các phần tử tạo nên tia dương cực lớn xấp xỉ bằng khối lượng nguyên tử hay phân tử khí trong ống âm cực. Do những đặc điểm trên, người ta có thể kết luận là tia dương cực gồm những ion dương. Do sự phóng điện trong khí loãng, các nguyên tử hay phân tử khí trong ống bị ion hóa, các điện tử được giải phóng đi về phía dương cực tạo thành tia âm cực, còn các ion dương chạy về âm cực và tạo thành tia dương cực. Dương Thị Bích 11 K33A – Hóa học Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp Hình vẽ: Hình 1.6. Tia dương cực 1.2.5.3. Sự khám phá ra tia X và hiện tượng phóng xạ 1895, nhà vật lý học Đức w.Rownghen nhận thấy khi cho tia âm cực đập vào thủy tinh hay kim loại thì từ thủy tinh hay kim loại lại phát ra những bức xạ mới có năng lượng rất cao và có khả năng đâm xuyên vào vật chất rất mạnh. Rownghen gọi đó là tia X. Ngày nay, chúng ta biết đó là một loại bức xạ điện từ có bước sóng rất ngắn được phát ra khi tia âm cực bắn vào nguyên tử kim loại làm cho e ở lớp bên trong gần hạt nhân bị bật ra và e ở lớp bên ngoài nhảy vào đồng thời giải phóng năng lượng. Tia X là loại tia không nhìn thấy được, không bị lệch trong từ trường và điện trường nhưng có thể làm đen giấy ảnh và gây ra hiện tượng huỳnh quang ở nhiều chất . Không lâu sau phát minh của Rơnghen, giáo sư vật lý A.Becquerel ở trường Đại học Pari khi nghiên cứu hiện tượng phát lân quang đã ngẫu nhiên phát hiện ra rằng một số hợp chất có chứa Urani tự phát ra những tia không nhìn thấy được nhưng có khả năng làm đen phim ảnh. Một nữ sinh viên của Pecquerel là Marie Curie đề nghị đặt tên cho hiện tượng này là hiện tượng phóng xạ. các nguyên tố có hiện tượng phóng xạ gọi là nguyên tố phóng xạ. Những công trình nghiên cứu về sau cho thấy các tia phóng xạ gồm ba loại tia: Dương Thị Bích 12 K33A – Hóa học 

Tìm hiểu đặc điểm và hoạt động của một số hệ thốg chăn nuôi ở huyện hoài đức hà nội trong quá trình chuyển đổi cơ cấu nông nghiệp

Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Thị Phương Liên Phần 1. MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hiện nay tốc độ phát triển kinh tế ngày càng mạnh, đời sống vật chất và tinh thần ngày càng tăng cao, kéo theo đó là sự phát triển nhanh của một số loại bệnh có tác động xấu đến chất lượng cuộc sống của con người. Trong số đó có tình trạng thừa cân và bệnh béo phì (BP). Béo phì là tình trạng tích lũy mỡ quá mức và không bình thường tại một vùng cơ thể hay toàn thân gây ảnh hưởng lớn đến sức khỏe như: bệnh tim mạch, tăng huyết áp, rối loạn lipid máu, tiểu đường, đột quỵ, giảm khả năng sinh sản, giảm chức năng hô hấp, tăng viêm xương, khớp, ung thư, bệnh đường tiêu hóa,… và tình trạng kháng insulin [1, 7]. Y học hiện đại ngày nay có nhiều loại thuốc chống béo phì và rối loạn trao đổi lipid - glucid như: Metformin, Fluoxiten… Tuy nhiên chúng thường có tác dụng phụ không mong muốn và chi phí điều trị đắt đỏ.Vấn đề đặt ra là cần nghiên cứu phát triển các loại thuốc nguồn gốc thảo dược với nguyên liệu sẵn có, rẻ tiền và ít tác dụng phụ. Ở nước ta cây khoai lang thuộc chi Ipomoea tương đối phổ biến ở các vùng miền và được nhân dân sử dụng nhiều trong đời sống hàng ngày làm thực phẩm cũng như thuốc chữa các bệnh đơn giản 2,6. Tuy nhiên việc nghiên cứu đặc tính hóa sinh, y dược của các hoạt chất thiên nhiên từ đối tượng này chưa được nghiên cứu một cách thỏa đáng. Chính vì vậy, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu khả năng chống rối loạn trao đổi lipid của một số phân đoạn dịch chiết từ lá khoai lang Hoàng Long (Ipomoea batatas Poir.) trên mô hình chuột béo phì thực nghiệm”. 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Mục đích nghiên cứu nhằm góp phần hiểu biết thêm về đặc tính sinh lý, hóa sinh và khả năng chữa bệnh của dịch chiết từ lá khoai lang, tạo cơ sở cho Phạm Thị Hồng Thắm 1 Lớp: K33B- Sinh Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Thị Phương Liên những hướng nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực tìm kiếm các phương thuốc mới cũng như tìm hiểu tác dụng của các loại thảo dược sẵn có trong tự nhiên. 3. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU 3.1. Định tính, định lượng và tách một số phân đoạn dịch chiết chứa hoạt chất thiên nhiên từ lá cây khoai lang. 3.2. Nghiên cứu đặc tính hóa sinh của các phân đoạn dịch chiết được tách ở nội dung 3.1. 3.3. Xây dựng, hoàn thiện mô hình chuột béo phì thực nghiệm có thể áp dụng để sàng lọc, đánh giá tác dụng điều trị bệnh đái tháo đường và béo phì của các phân đoạn dịch chiết từ thực vật. 3.4. Nghiên cứu khả năng chống rối loạn trao đổi lipid trên mô hình chuột in vivo. 3.5. Nghiên cứu mức độ tổn thương gan, thận, tuỵ ở chuột béo phì trước và sau điều trị. 4. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 4.1. Đối tượng nghiên cứu - Mẫu thực vật: lá cây khoai lang. - Mẫu động vật: chuột bạch chủng Swiss nặng từ 18-20g. 4.2. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu khả năng chống rối loạn trao đổi lipid của một số phân đoạn dịch chiết từ lá khoai lang Hoàng Long (Ipomoea batatas Poir.) trên mô hình chuột béo phì thực nghiệm. 5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Phương pháp hóa lý và hóa sinh: sử dụng các hệ dung môi hữu cơ có độ phân cực khác nhau để tách một số phân đoạn dịch chiết chứa các hoạt chất thiên nhiên từ lá cây khoai lang. Phạm Thị Hồng Thắm 2 Lớp: K33B- Sinh Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Thị Phương Liên - Sử dụng các phương pháp hóa sinh: Định tính, định lượng, nghiên cứu đặc tính hóa sinh của các phân đoạn dịch chiết. - Tạo mô hình chuột BP thực nghiệm: Chuột nhắt trắng chủng Swiss (18-20g) sau 3 ngày thích nghi với điều kiện phòng thí nghiệm, được nuôi bằng chế độ thức ăn giàu lipid [13] trong thời gian là 4 tuần, khi đó khối lượng của chuột nuôi bằng chế độ thức ăn giàu lipid tăng có ý nghĩa thống kê so với chuột nuôi bằng thức ăn thường. - Sử dụng phương pháp hóa sinh – y dược để định lượng một số chỉ số hóa sinh liên quan đến rối loạn trao đổi lipid [8] ở chuột trước và sau khi điều trị bằng các phân đoạn dịch chiết lá cây khoai lang. - Sử dụng phương pháp nghiên cứu hình thái giải phẫu để nghiên cứu vi thể của một số nội quan (gan, thận, tụy) ở chuột béo phì. 6. NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI Cung cấp các dẫn liệu khoa học về thành phần hóa học, hàm lượng các nhóm hợp chất hữu cơ, khả năng chống béo phì của phân đoạn dịch chiết từ lá cây khoai lang Hoàng Long (Ipomoea batatas Poir). Phạm Thị Hồng Thắm 3 Lớp: K33B- Sinh Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Thị Phương Liên PHẦN 2. NỘI DUNG Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. CÂY KHOAI LANG (Ipomoea batatas)[6] Khoai lang tên khoa học là Ipomoea thuộc họ khoai lang Convolvulaceae, là loài cây thân thảo dạng dây leo, có lá mọc so le hình tim hay xẻ thùy chân vịt, các hoa có tràng hợp và kích thước trung bình. Rễ củ ăn được có hình dáng thuôn dài và thon, lớp vỏ nhẵn nhụi có màu từ đỏ, tím, nâu hay trắng. Lớp cùi thịt có màu từ trắng, vàng, cam hay tím. 1.1.1. Nguồn gốc, phân bố, sinh thái Khoai lang có nguồn gốc từ khu vực nhiệt đới Châu Mỹ, được con người trồng cách đây khoảng 5000 năm. Ngày nay, khoai lang được trồng rộng khắp trong các khu vực nhiệt đới và ôn đới ấm với lượng nước đủ để hỗ trợ sự phát triển của nó. Các xứ trồng nhiều khoai lang gồm: Trung Quốc, Indonesia, Nhật Bản, Ấn Độ, Philippines, Brazil, Argentina, Mỹ… Tại Hoa Kỳ, khoai lang được trồng nhiều ở các tiểu bang phía Nam, từ North Carolina đến Texas và được xem là thức ăn chính của người dân trong vùng. Ở Việt Nam, tại các tỉnh phía Bắc, khoai lang được trồng nhiều nhất tại Nghệ An, Hà Tĩnh, Thanh Hóa, Vĩnh Phúc, Phú Thọ… Tại các tỉnh phía Nam khoai lang được trồng tập trung tại Quảng Nam, Đà Nẵng, rải rác tại Quảng Ngãi, Phan Rang, Phan Thiết, Đồng Nai. Khoai lang có thể mọc trên nhiều loại đất và khí hậu khác nhau, có khả năng chịu mặn, pH thích hợp từ 4,2 - 8,3; không chịu được sương giá, phát triển tốt nhất ở nhiệt độ trung bình 24oC (75oF). Phạm Thị Hồng Thắm 4 Lớp: K33B- Sinh Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Thị Phương Liên 1.1.2. Thành phần hóa học Trong 100g củ khoai lang tươi có khoảng 6,8g nước; 0,8g protein; 0,2g lipid; 28,5g glucid (24,5g tinh bột; 4g glucose); 1,3g cellulose, cung cấp cho cơ thể 122 calo. Ngoài ra trong khoai lang tươi còn có nhiều vitamin và muối khoáng (34mg canxi; 49,4g photpho; 1mg sắt; 0,3mg carotene; 0,05mg vitamin B1; 0,05mg vitamin B2; 0,6mg vitamin PP; 23mg vitamin C...). Trong 100g khoai lang khô có 11g nước; 2,2g protein; 0,5 lipid; 80g glucid; 3,6g cellulose, cung cấp cho cơ thể tới 342 calo. Trong 100g rau khoai lang có 91,9g nước; 2,6g protein; 2,8g glucid; 1,4g cellulose; 48mg canxi; 54mg photpho; 11mg vitamin C, v.v... 1.1.3. Công dụng và tác dụng dược lý [15] Lá khoai lang là loại rau dân giã vừa ngon, vừa mát, bổ. Để phòng chống béo phì, có thể ăn củ và rau lang luộc. Củ khoai lang có vị ngọt, có tác dụng bồi bổ cơ thể, ích khí, cường thận, tiêu viêm, thanh can, lợi mật, sáng mắt. Nó được dùng chữa vàng da, ung nhọt, viêm tuyến vú, phụ nữ kinh nguyệt không đều, nam giới di tinh, trẻ em cam tích, lỵ. Khoai lang là một loại thức ăn tốt cho bệnh nhân tiểu đường. Ngọn khoai lang đỏ có một chất gần giống như Insulin. Củ khoai lang còn chứa caiapo – chất giúp kiểm soát tốt lượng đường và cholesterol trong máu người mắc tiểu đường typ II. Ngoài ra khoai lang còn được dùng chữa nhiều bệnh khác như: nghẹt mũi, hen suyễn, viêm phế quản, thấp khớp, viêm dạ dày, tá tràng, thiếu sữa, táo bón. Phạm Thị Hồng Thắm 5 Lớp: K33B- Sinh Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Thị Phương Liên 1.2. GIỚI THIỆU MỘT SỐ HỢP CHẤT TỰ NHIÊN TỪ THỰC VẬT 1.2.1. Các hợp chất thứ sinh và các chất có hoạt tính sinh học Quá trình trao đổi chất của sinh vật bao gồm sự tạo thành các hợp chất sơ cấp và thứ cấp (còn gọi là hợp chất thứ sinh). Hợp chất sơ cấp được tạo thành là sản phẩm của quá trình đồng hóa và dị hóa, có vai trò quan trọng đối với cơ thể sống. Nó bao gồm những chất thiết yếu cho sự sống như các axit amin, các axit nucleic, cacbohidrat, lipid… Chúng là trung tâm của quá trình trao đổi chất, sinh trưởng và phát triển của sinh vật. Các hợp chất thứ cấp (hợp chất thứ sinh) được tạo thành từ các hợp chất sơ cấp và các chất trao đổi trung gian của chu trình đường phân, chu trình pentose-phosphate, chu trình axit citric, v.v… Khác với các chất trao đổi bậc nhất, hợp chất thực vật thứ sinh không phải là yếu tố đặc biệt cần thiết cho quá trình sinh trưởng, phát triển, quang hợp và sinh sản [14]. Chúng được tạo ra trong những tế bào chuyên biệt với vai trò điều hòa mối quan hệ qua lại giữa các tế bào trong cơ thể. Đồng thời chúng là các hợp chất phòng thủ giúp thực vật chống lại các tác nhân gây bệnh xâm nhiễm thực vật từ môi trường xung quanh. Người ta tiến hành phân loại các hợp chất thứ sinh dựa trên nhiều tiêu chuẩn khác nhau. Dựa vào bản chất hóa học chia hợp chất thứ sinh thành các hợp chất phenolic, flavonoid, alkaloid, coumanrin, glycoside,… Dựa vào lịch sử phát hiện và sử dụng, các hợp chất thứ sinh được chia thành 4 nhóm chính: + Terpen (gồm isoprenoid, terpenoid, carotenoid…). + Glycosid (gồm glycoside trợ tim…). + Các phenylpropanoid (gồm flavonoid, tannin, lignin…). + Các hợp chất chứa nitơ (gồm alkaloid, hợp chất dị vòng thơm…). Phạm Thị Hồng Thắm 6 Lớp: K33B- Sinh 

Tìm hiểu một số ứng dụng của hiện tượng phóng xạ trong hóa học và sinh học

Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp CHƯƠNG 1: SƠ LƯỢC LÝ THUYẾT VỀ HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ 1.1. Sơ lược về cấu tạo nguyên tử 1.1.1. Mô hình về nguyên tử 1.1.1.1. Mô hình sơ khai về nguyên tử Mô hình nguyên tử là một thành phần của lý thuyết nguyên tử, nó phát biểu rằng: nguyên tử được tạo thành từ các phần tử nhỏ hơn được gọi là các hạ hạt nguyên tử. Democritus và John Dalt cho rằng nguyên tử không có cấu trúc tức là nguyên tử không được tạo thành từ các phần tử nhỏ hơn, chính vì thế người ta thường gọi các mô hình đó là mô hình sơ khai về nguyên tử. Vào đầu thế kỉ XX, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng: nguyên tử được tạo thành từ ba loại hạ hạt nguyên tử được gọi là proton, nơtron và điện tử. Cả proton và nơtron nằm ở trung tâm nguyên tử tạo nên hạt nhân nguyên tử và điện tử chiếm khoảng không gian xung quanh hạt nhân đó. Số hạt nguyên tử và sự sắp xếp của các hạt đó trong nguyên tử sẽ xác định tính chất hóa học của nguyên tố. Nguyên tử của cùng loại nguyên tố có thể có số nơtron khác nhau (được gọi là các đồng vị) và số điện tử giống nhau. Số proton là yếu tố quyết định tính chất hóa học của nguyên tố. 1.1.1.2. Việc tìm ra điện tử Năm 1897, nhà bác học người Anh Thomson nghiên cứu sự phóng điện giữa hai điện cực đặt trong một ống gần như chân không và thấy màn huỳnh 5 Trương Thị Thủy – K33A – Sp Hóa học Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp quang trong ống phát sáng do những tia phát ra từ cực âm và được gọi là tia âm cực. Tia âm cực có các đặc tính sau: - Trên đường đi của nó, nếu ta đặt một chong chóng nhẹ thì chong chóng bị quay. Điều đó cho thấy tia âm cực là chùm hạt vật chất có khối lượng và chuyển động với vận tốc lớn. - Khi không có tác dụng của điện trường và từ trường thì tia âm cực truyền thẳng. - Khi cho tia âm cực đi vào giữa hai bản điện cực mang điện tích trái dấu, tia âm cực lệch về phía cực dương. Điều đó chứng tỏ tia âm cực là chùm hạt mang điện tích âm. Người ta gọi những hạt tạo thành tia âm cực là electron, kí hiệu là e. Bằng thực nghiệm người ta có thể xác định chính xác khối lượng và điện tích của điện tử. - Khối lượng: me= 9,109.10-28g = 5,4858.10-4u. - Điện tích: e = -1,602.10-19c = e0 Điện tích q = -1,602.10-19 kí hiệu là e0 được dùng làm đơn vị điện tích. Điện tích của điện tử thường được kí hiệu là 11.1.1.3. Mô hình đầu tiên về nguyên tử Dựa trên một số giả thuyết do Lord Kelvin đưa ra và các kết quả của Milikan năm 1902 Thomson đưa ra mô hình nguyên tử đầu tiên. Mô hình cho rằng các điện tử mang điện tích âm được trộn lẫn trong vật chất mang điện tích dương, giống như các quả mận được trộn lẫn trong bánh, mô hình này còn được 6 Trương Thị Thủy – K33A – Sp Hóa học Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp gọi là mô hình bánh mận. Nếu một điện tử bị xê dịch thì nó sẽ bị kéo về vị trí ban đầu. Điều này làm cho nguyên tử trung hòa về điện và ở trạng thái ổn định. 1.1.1.4. Việc tìm ra proton Năm 1913 nhà vật lý người anh Henry Gwyn Jeffreys Moseley (18871915) thấy rằng mỗi nguyên tố có một điện tích dương duy nhất tại hạt nhân nguyên tử. Do đó hạt nhân phải chứa một loại hạt mang điện tích dương được gọi là proton. Người ta đã tìm ra được khối lượng và điện tích của proton. - Khối lượng: mp=1,00724u = 1,6725.10-24g - Điện tích: qp=1,602.10-19c (+e0 hay 1+) 1.1.1.5. Việc tìm ra nơtron Nhà vật lý người Pháp Irene Joliot-Curie (1897-1956) đã tiến hành một thí nghiệm, bà bắn phá một mẫu beryllium bằng chùm hạt  và làm phát ra một chùm hạt mới có khả năng thấm sâu vào vật chất nhiều hơn hạt . Năm 1932 nhà vật lý người anh James Chadwick (1892-1974) phát hiện ra rằng chùm hạt đó được tạo thành từ các hạt có cùng khối lượng với proton. Do từ trường không làm lệch hướng chuyển động của hạt này nên nó là một hạt trung hòa về điện và ông gọi nó là nơtron. Khối lượng và điện tích của nơtron: - Khối lượng: mn = 1,0086u = 1,6748.10-24g - Điện tích: qn=0 Và mô hình nguyên tử của Rutherford lúc đó là: proton và nơtron tạo nên hạt nhân nguyên tử, điện tử chuyển động xung quanh và chiếm phần lớn thể tích 7 Trương Thị Thủy – K33A – Sp Hóa học Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp của nguyên tử đó. Khối lượng của điện tử rất nhỏ so với khối lượng của hạt nhân nguyên tử. Đến lúc đó người ta vẫn không hiểu tại sao điện tử lại có thể ổn định trong nguyên tử mà không bị rơi vào hạt nhân Câu trả lời hoàn thiện đến từ nguyên lý bất định Heisenberg, nó phát biểu rằng: một hạ hạt lượng tử như electron không thể nào xác định được vị trí và động lượng cùng một lúc. Để hiểu được sự hoạt động của nguyên lý này, ta giả sử đặt một điện tử vào một cái hộp nhỏ. Các bức thành hộp đó có độ lệch là x, hộp này càng nhỏ ta càng biết rõ vị trí của điện tử trong hộp hơn. Khi cái hộp nhỏ lại, sự bất định của động năng của electron tăng lên là kết quả của sự bất định vì điện tử sẽ có động năng lớn, nó có thể xuyên thủng thành hộp và thoát ra ngoài hộp. Vùng gần hạt nhân có thể được xem như một cái hộp phễu cực nhỏ, các bức thành của nó tương ứng với lực hút tĩnh điện, cái phải lớn hơn nếu một electron bị chế ngự bên trong vùng này muốn thoát ra ngoài. Khi một điện tử bị kéo lại gần hạt nhân bởi lực hút tĩnh điện vùng thể tích của nó bị giảm đi một cách nhanh chóng. Do vị trí của nó dễ xác định hơn, động năng của nó lúc này lại trở nên bất định, động năng của điện tử tăng lên một cách nhanh chóng, hơn là thế năng của nó để rơi vào hạt nhân. Vì vậy nó bị bật lại tới quĩ đạo thấp nhất, tương ứng n = 1. 1.1.1.6. Bản chất lưỡng tính Năm 1905 khi giải thích cho hiệu ứng quang điện Albert Einstein cho rằng ánh sáng không chỉ được phát xạ theo từng lượng tử mà còn bị hấp thụ theo từng lượng tử. Ánh sáng vừa có tính chất sóng và tính chất hạt. Mỗi hạt ánh sáng 8 Trương Thị Thủy – K33A – Sp Hóa học Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp được gọi là một quang tử (photon) có năng lượng là một lượng tử ánh sáng. Một lượng tử của sóng điện tử tỉ lệ với tần số của nó với hệ số tỉ lệ được gọi là hằng số plank. 1.1.1.7. Mô hình nguyên tử của Bohr Năm 1913 nhà vật lý lý thuyết người Đan Mạch Niels Bohr (1885-1962) đưa ra mô hình bán cổ điển về nguyên tử hay còn gọi là mô hình nguyên tử của Bohr. Bohr thay đổi mô hình của Rutherford bằng cách giả thiết rằng các điện tử chuyển động xung quanh hạt nhân theo các quỹ đạo có năng lượng và bán kính cố định. Năng lượng của điện tử phụ thuộc vào bán kính quỹ đạo của điện tử đó. Điện tử nằm trên quỹ đạo có bán kính nhỏ nhất sẽ có năng lượng nhỏ nhất và đó là trạng thái năng lượng ổn định nhất của điện tử, điện tử không thể nằm ở các trạng thái nào thấp hơn trạng thái đó. Tuy vậy điện tử có thể có năng lượng cao hơn khi nó nằm trên các quỹ đạo xa hạt nhân hơn, lúc này điện tử nằm ở trạng thái kích thích. Hình 1.1: Mô hình mẫu hành tinh nguyên tử của Bohr 9 Trương Thị Thủy – K33A – Sp Hóa học Trường ĐHSP Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp Khi chuyển từ mức năng lượng này sang mức năng lượng khác, điện tử có thể hấp thụ phát ra năng lượng. Năng lượng hấp thụ và phát xạ của một điện tử chính bằng sự sai khác năng lượng giữa các quỹ đạo. Bằng mô hình đó, Bohr có thể tính được năng lượng của điện tử trong nguyên tử hyđrogen từ phổ phát xạ của nguyên tử đó. Tuy nhiên, mô hình nguyên tử của Bohr không thể giải thích tính chất của các nguyên tử có nhiều hơn một điện tử. 1.1.1.8. Mô hình nguyên tử hiện đại Mô hình nguyên tử hiện đại là mô hình nguyên tử dựa trên cơ học lượng tử. Cơ học lượng tử được phát triển dựa trên sự đóng góp của nhiều người. Dựa trên cơ học lượng tử người ta thay đổi mô hình nguyên tử của Bohr để xây dựng lên mô hình hiện đại về nguyên tử. Quỹ đạo xác định trong mô hình Bohr được thay bằng một quỹ đạo xác suất, trên đó nguyên tử có thể được tìm thấy với một xác suất nhất định. Quỹ đạo khả dĩ hay là trạng thái khả dĩ của điện tử được đặc trưng bởi bốn số lượng tử. Sự sắp xếp của các điện tử trong nguyên tử tuân theo nguyên lý Aufbau tức là các điện tử sẽ chiếm các trạng thái có năng lượng thấp nhất. Nhưng chúng phải thỏa mãn nguyên lý ngoại trừ Pauli nói rằng: không thể có nhiều hơn hai điện tử trong nguyên tử ở trạng thái năng lượng có bốn số lượng tử giống nhau. Sau đó chúng phải thỏa mãn quy tắc Hund phát biểu rằng: các điện tử sẽ chiếm quỹ đạo sao cho chúng có số quỹ đạo nhiều nhất đối với một điện tử. Đến đây có thể nói mô hình nguyên tử được chấp nhận ngày nay như sau: 10 Trương Thị Thủy – K33A – Sp Hóa học 

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sinh hoạt từ nguồn nước mặt với công suất 15000m3ngày đêm

Khúa lun tt nghip + H n gin: 53% + Khụng cú h tiờu: Khụng cú. 1.3. Hin trng cp nc - Ngun nc s dng: Dõn c trong xó s dng 4 ngun nc ch yu trong n ung v sinh hot: Nc ging o, nc ma, nc mt, ging khoan ng kớnh nh. - Hin trng s dng: + Nc ma: Dựng n ung, 95% s h cú b cha. S h cú b cha d tr cho mựa khụ chim 34% (b > 5m3) + Nc ging o: S h cú ging o chim 58%, Mc nc tnh mựa khụ 0,5 - 1m, mựa ma 2 - 4m, cht lng nc khụng m bo tiờu chun v sinh. + Nc ging khoan: Ton xó cú 360 ging khoan cú ng kớnh nh, sõu 30 - 40m. Cht lng v tr lng nc khụng m bo (qua b lc n gin) khụng tiờu chun dựng nc. + Nc mt: Xó cú din tớch ao h chim 3,4% din tớch t nhiờn, hin cú khong 25% dõn s dng nc mt trong sinh hot mc dự ngun nc ny b ụ nhim. Túm li qua tỡnh hỡnh thc t v s dng nc ca nhõn dõn xó Khỏnh Thin thỡ vn cung cp nc sch cho nhõn dõn ca xó l mt vn vụ cựng cp thit. 1.4. Nhu cu s dng nc Theo dừi s phỏt trin dõn s ca xó Khỏnh Thin, xột n t l tng c hc do s phỏt trin ca xó, d bỏo t l tng dõn s bỡnh quõn trong nhng nm ti l 1,1% ng Hi Lý - K33A - Khoa Húa hc 11 Khúa lun tt nghip Bng 1.1: D bỏo dõn s ca xó Nm 2010 2015 2020 2025 Dõn s (Ngi) 8560 11497 12250 13107 Nhu cu s dng nc n nm 2020 Tiờu chun nc cp: - Tiờu chun nc sinh hot: Thit ngh v vn cp nc v v sinh nụng thụn n nm 2020 thỡ nhu cu nc sinh hot bỡnh quõn u ngi l 240 lớt/ ngi, ngy ờm. - Nc dựng cho trm y t xó bng 40% nc sinh hot. - Nc dựng cho 2 trng mm non xó bng 40% nc sinh hot. - Nc dựng cho cỏc trng tiu hc v trung hc ca xó bng 10% nc sinh hot. - Nc dựng trong khu cụng nghip tinh lc bt sn l 3000 m3/ ngy ờm. - Nc dựng trong khu cụng nghip ch bin thc n gia sỳc gia cm l 4000 m3/ngy ờm. - Nc tht thoỏt rũ r tớnh bng 7% tng nhu cu s dng nc trờn. - Nc dựng cho trm x lớ 8% tng nhu cu trờn. ng Hi Lý - K33A - Khoa Húa hc 12 Khúa lun tt nghip Bng 1.2: Nhu cu s dng nc ca xó Khỏnh Thin tớnh n nm 2020 STT Nhu cu 1 Dõn s ton xó 2 Nc cp sinh hot (Qsh) Nc cho trm y t 3 4 5 Dõn s Tiờu chun nc cp (l/ngy ờm) Nhu cu (m3/ngy) 240 3145 40%Qsh 1259 40%Qsh 1259 10%Qsh 315 13107 Nc cho trng mm non Nc cho trng tiu hc v trung hc c s 6 Nc cho khu cụng nghip tinh lc bt sn 3000 7 Nc cho khu cụng nghip ch bin thc n gia sỳc, gia cm 4000 8 Nc tht thoỏt rũ r 9 10 Nc cho bn thõn nh mỏy Cụng sut nh mỏy 11 Tớnh trũn cụng sut 7% (2+3+4+5+6+7) 8% (2+3+4+5+6+7) 908 1038 14924 15000 1.5. S cn thit phi u t xõy dng h thng cp nc Nc sch cho nhu cu n ung, sinh hot sn xut ca nhõn dõn dn tr thnh mt nhu cu ti thiu khụng th thiu ca mi khu tp trung dõn c. Vỡ vy vic xõy dng h thng cp nc cho xó Khỏnh Thin l mt vic tt yu. Xó Khỏnh Thin cú th núi l 1 xó thun nụng, ngi dõn trong xó cú ti 75% sng bng ngh nụng nghip, i sng nhiu ngi dõn gp nhiu ng Hi Lý - K33A - Khoa Húa hc 13 Khúa lun tt nghip khú khn, ngõn sỏch ca xó vn cũn da vo s cõn i ca cp trờn. Vớ d tuyn ng liờn xó ca xúm 2 l tuyn ng chớnh sỏch c tnh Ninh Bỡnh xõy dng cho. Dõn c sng bng ngh buụn bỏn thỡ ch yu sng ch Xanh v xúm Cu u. Núi chung nụng nghip vn l ngun thu chớnh ca ngi dõn ni ny. Trong tng lai khu cụng nghip tinh ch bt sn v khu cụng nghip sn xut thc n chn nuụi gia sỳc gia cm thỡ ngi dõn tham gia hot ng sn xut cụng nghip s tng. Hin ti nc sinh hot xó Khỏnh Thin ch yu ly t cỏc ging khoan UNICEF, ging khi song nc cha qua x lớ nờn khụng m bo v sinh. Vic s dng nc khụng qua x lớ, khụng m bo v sinh s gõy nhiu bnh tt cho ngi s dng nh: Bnh au mt ht, tiờu chy, t l, cỏc bnh v da liu, bnh bu c, bnh st rột tuy cha cú thng kờ v t l cỏc bnh ny nhng thc t cho thy cỏc bnh ny ang gia tng, c bit ph n v tr em. Hng nm chi phớ y t cho nhng bnh nhõn mc cỏc bnh do ngun nc gõy ra l khụng ớt. Xõy dng mt h thng cp nc sch theo quy hoch m bo v sinh cp nc n nh v cho sinh hot trc mt cng nh yờu cu phỏt trin trong tng lai l mt vic lm cp thit v phự hp vi nguyn vng hng u ca nhõn dõn xó Khỏnh Thin. ng Hi Lý - K33A - Khoa Húa hc 14 Khúa lun tt nghip ng Hi Lý - K33A - Khoa Húa hc 15 Khúa lun tt nghip CHNG 2 LA CHN PHNG N XY DNG H THNG CP NC 2.1. Ngun nc 2.1.1. Ngun nc ngm mch nụng Trờn a bn xó Khỏnh Thin, nc ngm mch nụng chu nh hng rt ln bi cỏc sụng h ao trong xó. Cỏc ging khi cú sõu trung bỡnh t 5 n 10m l cú nc. Tuy nhiờn, tr lng nc khụng ln, c th l cú rt nhiu ging nc trong xó mt thi gian s dng mc nc trong ging ó h thp xung vi một so vi khi mi a vo s dng. Bờn cnh ú, cht lng nc ngm mch nụng cũn chu nh hng rt ln bi nhim bn b mt, ti tiờu trng trt cho nụng nghip, nht l hin ti s dng nc ngm mch nụng cho cp nc lõu di cho xó khụng m bo cht lng v tr lng. 2.1.2. Nc ngm mch sõu Trong t kho sỏt thỏng 4 nng 2010, vi cỏc phiu kim nghim mu nc ly ti cỏc ging khoan UNIDEF khoan sõu 60m ca dõn ti thụn, qua quan sỏt cỏc ging khoan cỏc thụn khỏc trờn a bn xó, tụi nhn thy rng, nc ngm Khỏnh Thin cht lng khụng ng u, hm lng st cao, tr lng nh v khụng n nh. 2.1.3. Nc mt Sụng u thuc h thng ti tiờu ca trm bm sụng ỏy, lu lng nc ca con sụng ny rt ln m bo nc cho c mựa khụ. Ngoi ra trong xó cũn cú c cỏc h ao, kờnh mng thy li, nhng cú tr lng nc khụng n nh nht l trong mựa khụ hn. Cht lng nc sụng u cú cỏc tiờu chớ húa lớ, vi sinh m bo tiờu chun chung lm ngun cp nc x lớ phc v sinh hot. 2.2. La chn ngun nc Sau khi kho sỏt ly mu phõn tớch ca ngun nc mt v ti liu s b v nc ngm trong khu vc, chỳng tụi cú nhng nhn xột sau: ng Hi Lý - K33A - Khoa Húa hc 16 

Tổng hợp polianilin bằng phương pháp hóa học và nghiên cứu khả năng tương tác với muối Pb(II)

Phm Th Bng Trng HSP H Ni 2 Cỏc polyme trao i ion cú cỏc cu t linh hot oxi húa - kh liờn kt tnh in vi mng polyme dn ion. Trong trng hp ny, cu t hot tớnh oxi húa - kh l cỏc ion trỏi du vi chui polyme tớch in. + + N H Fe(CN)63- 3Fe(CN)6 Cl- + + Clr Trong tt c cỏc trng hp trờn s chuyn t dng in tớch sang dng dn in, c thc hin nh s thay i trng thỏi oxi húa ca mng polyme. S thay i ny din ra rt nhanh, nh ú tớnh cht trung hũa in ca mng polyme c duy trỡ. S thay i trng thỏi oxi húa kốm vi quỏ trỡnh ra vo ca ion trỏi du bự in tớch cỏc polyme hot ng in thng l cỏc vt dn t hp biu hiờn c tớnh dn in t v ion. 1.1.3. ng dng ca polyme dn in [10 ] Polyme dn in- mt loi polyme mi c phỏt hin so vi hp cht cao phõn t v c nghiờn cu rng rói trong 10 nm tr li õy. Cỏc polyme dn ó nhanh chúng tr thnh mt ti thỳ v, hp dn vi nhiu nh khoa hc. T mt quan im lý thuyt cỏc polyme dn c suy xột nh mt mu v vic nghiờn cu s dch chuyn in tớch trong polyme dn vi mt trng thỏi c bn khụng i. Mt khỏc vi nhng c tớnh nh nh, bn, tớnh n nh trong mụi trng nhit cao ca trng thỏi ph gia cng nh trng thỏi khụng ph gia cựng vi cu trỳc a tỏc dng ca nú c bit nú cú dn in cao nh kim loi nờn polyme dn ngy cng c ng dng rng rói trong cuc sng. Hin nay, polyme dn in c s dng rng rói trong cỏc Khúa lun tt nghip 5 Phm Th Bng Trng HSP H Ni 2 ngnh in t, lm sensor sinh hc, ca s quang, bỏn dn, to mng chng n mũn kim loi, s dng lm ph gia trong in cc õm trong pin v acquy, s dng trong cỏc ngnh húa chtTrong s cỏc polyme dn c chỳ ý quan tõm nghiờn cu v cú ng dng rng rói hn c l polyanilin. 1.1.4. Mt s polyme dn in tiờu biu [ 1,5,7 ] Polypyrol H N H N N H n Polythiophen S S S n Polyanilin N N N H H H n Poli(aminno naphtalen) N N N H H H n Poli(1,5diamin naphtalen) Khúa lun tt nghip 6 Phm Th Bng Trng HSP H Ni 2 H2N H N N H N H H2N H2N n Polyme dn in mt loi polyme mi c phỏt hin so vi lch s phỏt trin ca cỏc hp cht cao phõn t - c nghiờn cu mt cỏch rng rói trong hn 20 nm tr li õy. Nh nhng in tớnh cú dn in cao nh kim loi nờn polyme dn ngy cng c ng dng rng rói trong cuc sng nht l trong lnh vc ch to cỏc sensor húa hc, sinh hc, lnh vc cụng ngh vt liu in t, chng n mũn kim loi Polyme dn cú th c tng hp bng cỏc phng phỏp polyme húa thụng thng, bng tng hp in húa. Lch s phỏt trin ca polyme dn bt du vo cui nhng nm 1970 khi Heeger v Mac Diarmid khỏm phỏ ra poliacetylen (CH)x , c tng hp bng phng phỏp Shirakawa cú tớnh dn in nh ca kim loi. in tớnh cu trỳc c bn nht ca polyme dn in l h thng electron liờn hp tri rng ra trờn mt s lng ln cỏc n v monome trờn mch. Kt qu ca c trng ni bt ny l nhng vt cht cú kớch thc nh vi s khụng ng hng cao ca tớnh dn in. (CH)x l mu n gin nht ca lp cht ny v mc dự tớnh khụng bn vi mụi trng ca nú (tớnh cht ny l tr ngi ch yu trong ng dng thc tin), (CH)x vn cú nguyờn mu ca polyme dn din v vn l ti cho rt nhiu cụng trỡnh nghiờn cu khoa hc. Polyme d vũng cú th c thy nh mt dóy Csp2px trong cu trỳc tng t nhau ca cis (CH)x ó c n nh bi nhng nguyờn t khỏc loi. Nhng loi polyme dn in khỏc nhau t (CH)x bng s khụng thay i v Khúa lun tt nghip 7 Phm Th Bng Trng HSP H Ni 2 mi liờn h gia trng thỏi c bn vi giỏ tr nng lng ng tng ca cỏc dng gia hai gii hn n nh gia chỳng. Dng cht thm v dng quinoit vi tớnh n nh trong mụi trng cao v cu trỳc a nng ca chỳng cho phộp s iu chnh in tớch v cỏc c tớnh in húa bi nhng s xoay s ca cu trỳc monome. Mt bc phỏt trin quan trng ca polome d vũng liờn hp c phỏt hin vo nhng nm 1979. Khi ú tớnh dn in cao v tớnh t do ng nht mng c nh ca polipyrol cú th c iu ch bng s oxi húa quỏ trỡnh trựng hp in húa pyrol. Vic tng hp in húa polipyrol t dung dch H2SO4 ó c thụng bỏo trc ú 10 nm nhng do s nghốo nn v mỏy múc nờn cỏc tớnh cht in ca vt cht thu c ó khụng dn n s phỏt trin cao hn. Quỏ trỡnh polyme in húa ó c phỏt trin nhanh chúng vi vic s dng cỏc monome: anilin, thiophen, Cỏc polyme dn in ó nhanh chúng tr thnh mt ti hp dn nhiu nh khoa hc. T mt quan im lớ thuyt polyme dn in ó c suy xột nh mt mu v vic nghiờn cu s chuyn dch in tớch trong polyme vi mt trng thỏi c bn khụng i. Mt khỏc, tớnh bn, tớnh n nh trong mụi trng nhit cao ca trng thỏi pha ph gia, cựng vi cu trỳc a tỏc dng ca nú ó dn ti nhiu kh nng phỏt trin tp trung vo nhng ng dng nh kh nng dn in, vt cht lm in cc v bỏn dn hu c ... 1.2. dn [ 3,4, 25 ] Mt trong nhng tớnh cht quan trng ca polyme dn ú l dn in. dn in c tớnh theo cụng thc: = S/pl Khúa lun tt nghip 8 Phm Th Bng Trng HSP H Ni 2 Trong ú: l dn S l tit din ca vt l l chiu di vt dn p l in tr sut i vi cht bỏn dn c in, ht ti cú th l ion in t hay l trng, polyme dn cú c ch dn in ht ti mi ú l polaron cú in tớch l +1 spin = +-1/2 v biolaron cú in tớch l +2, spin = 0. Trong ú polyme hot ng in cú s lan truyn in tớch t vựng dn in trong polyme sang vựng khụng dn in khi polyme c tip xỳc in 1.3. Quỏ trỡnh pha tp (doping) [ 3,4 ] Cỏc khỏi nim c s cng nh cỏc bin phỏp k thut ch to cỏc polyme dn in bt ngun trong lnh vc bỏn dn. ú l nhng cht dn electron, khi a vo mt s tp cht hay to ra mt s s sai lch mng s lm thay i tớnh cht dn in ca bỏn dn v s to ra cht bỏn dn loi p hoc loi n tựy thuc vo bn cht ca cht pha tp. T nm 1977 hai nh khoa hc Heeger v Mac Diarmid ó phỏt hin ra khi pha tp iod vo poliacetylen thỡ to c polyme mi vi tớnh dn in ca kim loi. S pha tp thnh cụng ó khớch l cỏc nh khoa hc khỏc tỡm v khỏm phỏ cỏc cht pha tp mi nhm lm tng dn in ca polyme dn. Nhiu ion c a vo mng polyme nh: Cl-, Br-, F-, SO42-, cỏc anion a vo mng polyme cú tỏc dng bự in tớch, duy trỡ trng thỏi oxi húa mng ngn. S oxi húa mt phn chui polyme nh cỏc anion gi l quỏ trỡnh pha tp. Quỏ trỡnh liờn quan n s chuyn i mt electron, tr thnh in tớch dng. Nhiu nh khoa hc ó a ra cu trỳc mch polyme dn sau khi pha tp anion vo polianilin nh sau: Khúa lun tt nghip 9 Phm Th Bng Trng HSP H Ni 2 H H N N N H N H Cha pha tp HA HA AH AH N+ N H H N+ N ó pha tp 1.4. Polyanilin [ 1,2,13 ] 1.4.1. Anilin (ANi) Anilin l monome, cú th c polyme hoỏ bng phng phỏp húa hc hoc bng phng phỏp in húa trong dung dch axit to nờn polyanilin. cú th hiu sõu hn quỏ trỡnh polyme hoỏ PANi ta cn kho sỏt cỏc tớnh cht húa lý ca anilin. Tớnh cht vt lý ca anilin iu kin thng anilin l mt cht lng khụng mu, cú mựi khú chu. lõu trong khụng khớ bin thnh mu vng ri nõu en do b oxy hoỏ bi oxy khụng khớ. T khi ca anilin d = 1,022 nhit núng chy l 6,2oC, nhit sụi l 184,4oC. Anilin tan mnh trong ete, benzen, etanol, t tan trong dung mi khỏc. 20oC, 100 gam nc ho tan c 3,4 gam anilin. Anilin rt c, nú khụng ch thõm nhp vo c th qua cỏc mng nhy v ng hụ hp m cng cú th thm qua da. Khúa lun tt nghip 10