Submitted by
khcn
on
Bảng thi
Trung học PT
Địa chỉ tác giả, nhóm tác giả
Trường, THPT Chuyên Bắc Giang
Đạt giải Tỉnh
Giải ba
Tác giả, nhóm tác giả
Nguyễn Hoàng Dương
Đỗ Hà Phương
Thuyết minh tóm tăt..
Tính mới, tính sáng tạo:
Đưa ra biện pháp xử lí một phần rác thải gây ô nhiễm môi trường là găng tay y tế đã qua sử dụng bằng phương pháp nhiệt phân với điều kiện tối ưu hơn một số nghiên cứu trước như nhiệt độ thấp, không sử dụng chất xúc tác và không phát thải khí gây ô nhiễm môi trường. Quy trình khép kín, đơn giản và dễ thực hiện.
Thông qua một số bước xử lí sản phẩm nhiệt phân đã thu hồi được limonene – một hợp chất có nhiều ứng dụng trong ngành công nghiệp hóa chất.
Ứng dụng tinh dầu chứa limonene làm chất tạo mùi hương cho xà phòng tẩy rửa từ dầu ăn đã qua sử dụng.
Quy trình sản xuất:
Quy trình thu hồi limonene:
Limonene được thu hồi từ găng tay y tế đã qua sử dụng trên địa bàn thành phố Bắc Giang theo sơ đồ sau:
Găng tay y tế thu gom được rửa sạch bằng ethanol và nước. Phần nước rửa cho qua than hoạt tính để xử lí trước khi thải vào môi trường. Găng tay được phơi, sấy khô trước khi đưa vào thiết bị nhiệt phân.
Găng tay được nhiệt phân trong môi trường khí nitrogen ở nhiệt độ 350 oC. Sau 2 giờ thu được chất lỏng M1 màu nâu và chất rắn màu đen là muội than. Hỗn hợp M1 được trích ly ở 80oC - 95oC được chất lỏng M2 màu trắng ngà. Chưng cất M2 ở nhiệt độ 90oC - 105oC trong 30 phút thu được sản phẩm là chất lỏng trong suốt, không màu, có mùi thơm đặc trưng. Sản phẩm không tan trong nước, tan trong chloroform, hexane, có thể trộn lẫn với ethanol, acetone.
Quy trình chế tạo xà phòng tẩy rửa
Xà phòng là muối sodium hoặc potassium của acid béo, được điều chế bằng cách thủy phân chất béo trong môi trường kiềm:
Sử dụng tinh dầu chứa limonene làm hương liệu cho sản phẩm.
Dầu ăn đã qua sử dụng được thu gom và xử lý bằng than hoạt tính nhằm khử mùi và lọc cặn. Cân lấy 14,2 gam NaOH (rắn) vào cốc đựng 38,0 mL nước cất, khuấy nhẹ và đều tay. Khi nhiệt độ xuống khoảng 40 - 45oC, đổ dung dịch NaOH pha được vào cốc thủy tinh đựng 100 gam dầu ăn đã chuẩn bị. Thêm vào hỗn hợp trên 5 mL tinh dầu sản phẩm, khuấy đều và liên tục cho tới khi hỗn hợp đặc lại, có độ kết dính. Đổ xà phòng vào khuôn, đậy kín, chờ sau 30 ngày cho bánh xà phòng cứng lại. Từ 100 gam dầu ăn thu được 03 bánh xà phòng loại 30 gam.
Khả năng ứng dụng:
Quy trình thu hồi limonene tương đối đơn giản và dễ thực hiện tại nhiều cơ sở khác nhau, những nới có quy trình xử lý lốp xe bằng cao su có thể tận dụng thiết bị đó cho quy trình xử lý găng tay y tế đã qua sử dụng.
Quy trình làm xà phòng tẩy rửa với hương liệu là limonene có thể được thực hiện trong phòng thí nghiệm tại trường học hoặc thực hiện tại nhà.
Hiệu quả của mô hình:
Đưa ra giải pháp xử lý lượng lớn chất thải gây ô nhiễm môi trường là găng tay y tế và dầu ăn đã qua sử dụng.
Quy trình được thực hiện khép kín, không phát sinh chất gây ô nhiễm môi trường khác và tương đối đơn giản, dễ thực hiện.
Tinh dầu chứa limonene thu được có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như công nghiệp hóa chất, công nghiệp mỹ phẩm…
Đưa ra biện pháp xử lí một phần rác thải gây ô nhiễm môi trường là găng tay y tế đã qua sử dụng bằng phương pháp nhiệt phân với điều kiện tối ưu hơn một số nghiên cứu trước như nhiệt độ thấp, không sử dụng chất xúc tác và không phát thải khí gây ô nhiễm môi trường. Quy trình khép kín, đơn giản và dễ thực hiện.
Thông qua một số bước xử lí sản phẩm nhiệt phân đã thu hồi được limonene – một hợp chất có nhiều ứng dụng trong ngành công nghiệp hóa chất.
Ứng dụng tinh dầu chứa limonene làm chất tạo mùi hương cho xà phòng tẩy rửa từ dầu ăn đã qua sử dụng.
Quy trình sản xuất:
Quy trình thu hồi limonene:
Limonene được thu hồi từ găng tay y tế đã qua sử dụng trên địa bàn thành phố Bắc Giang theo sơ đồ sau:
Găng tay y tế thu gom được rửa sạch bằng ethanol và nước. Phần nước rửa cho qua than hoạt tính để xử lí trước khi thải vào môi trường. Găng tay được phơi, sấy khô trước khi đưa vào thiết bị nhiệt phân.
Găng tay được nhiệt phân trong môi trường khí nitrogen ở nhiệt độ 350 oC. Sau 2 giờ thu được chất lỏng M1 màu nâu và chất rắn màu đen là muội than. Hỗn hợp M1 được trích ly ở 80oC - 95oC được chất lỏng M2 màu trắng ngà. Chưng cất M2 ở nhiệt độ 90oC - 105oC trong 30 phút thu được sản phẩm là chất lỏng trong suốt, không màu, có mùi thơm đặc trưng. Sản phẩm không tan trong nước, tan trong chloroform, hexane, có thể trộn lẫn với ethanol, acetone.
Quy trình chế tạo xà phòng tẩy rửa
Xà phòng là muối sodium hoặc potassium của acid béo, được điều chế bằng cách thủy phân chất béo trong môi trường kiềm:
Sử dụng tinh dầu chứa limonene làm hương liệu cho sản phẩm.
Dầu ăn đã qua sử dụng được thu gom và xử lý bằng than hoạt tính nhằm khử mùi và lọc cặn. Cân lấy 14,2 gam NaOH (rắn) vào cốc đựng 38,0 mL nước cất, khuấy nhẹ và đều tay. Khi nhiệt độ xuống khoảng 40 - 45oC, đổ dung dịch NaOH pha được vào cốc thủy tinh đựng 100 gam dầu ăn đã chuẩn bị. Thêm vào hỗn hợp trên 5 mL tinh dầu sản phẩm, khuấy đều và liên tục cho tới khi hỗn hợp đặc lại, có độ kết dính. Đổ xà phòng vào khuôn, đậy kín, chờ sau 30 ngày cho bánh xà phòng cứng lại. Từ 100 gam dầu ăn thu được 03 bánh xà phòng loại 30 gam.
Khả năng ứng dụng:
Quy trình thu hồi limonene tương đối đơn giản và dễ thực hiện tại nhiều cơ sở khác nhau, những nới có quy trình xử lý lốp xe bằng cao su có thể tận dụng thiết bị đó cho quy trình xử lý găng tay y tế đã qua sử dụng.
Quy trình làm xà phòng tẩy rửa với hương liệu là limonene có thể được thực hiện trong phòng thí nghiệm tại trường học hoặc thực hiện tại nhà.
Hiệu quả của mô hình:
Đưa ra giải pháp xử lý lượng lớn chất thải gây ô nhiễm môi trường là găng tay y tế và dầu ăn đã qua sử dụng.
Quy trình được thực hiện khép kín, không phát sinh chất gây ô nhiễm môi trường khác và tương đối đơn giản, dễ thực hiện.
Tinh dầu chứa limonene thu được có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như công nghiệp hóa chất, công nghiệp mỹ phẩm…