03 Ιουν 2008

Μικροκυματική εκχύλιση αλιζαρίνης από φυσική χρωστική Rubia Tinctorum.

ΠΕΙΡΑΜΑΤΑ ΠΡΑΣΙΝΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ Σχόλια κλειστά

Μία πράσινη εφαρμογή στην πειραματική διδασκαλία της Χημείας.


Καλκάνη Αφροδίτη

Διπλωματική Εργασία

Επιβλέπουσα Καθηγήτρια: Κ. Χατζηαντωνίου- Μαρούλη

ΔΙΧΗΝΕΤ 2008

 

ΠΕΡΙΛΗΨΗ

Στην παρούσα εργασία περιγράφονται αναλυτικά οι ιδιότητες των μικροκυμάτων, η επίδρασή τους στα διάφορα υλικά και ειδικότερα στο νερό. Επιπλέον μετά από ενδελεχή έρευνα της βιβλιογραφίας, παρουσιάζονται συνοπτικά τα επιτεύγματα της μικροκυματικής εκχύλισης, οι παράμετροι που φαίνεται να επηρεάζουν τόσο την αποτελεσματικότητα όσο και την ταχύτητα της τεχνικής, τα σημαντικότερα συμπεράσματα που προκύπτουν μετά από σύγκριση της με τις συμβατικές μεθόδους εκχύλισης καθώς και σχολιασμένη βιβλιογραφία.

Στόχος, όμως, της παρούσης εργασίας δεν ήταν μόνον η συγγραφή ενός άρθρου επισκόπησης (review), που αναφέρεται σε μια νέα εκχυλιστική τεχνική, αλλά η ουσιαστική και σε βάθος κατανόησή του συγκεκριμένου θέματος από το σύνολο των μαθητών και φοιτητών, που πιστεύουμε ότι μπορεί να επιτευχθεί εφόσον το θεωρητικό υπόβαθρο συνοδευτεί από τα κατάλληλα πειράματα. Έτσι λοιπόν σχεδιάσαμε ένα πείραμα επίδειξης και ένα πρωτότυπο πράσινο πείραμα μικροκυματικής εκχύλισης, που μπορεί να εκτελεστεί από μαθητές Λυκείου αλλά και από Φοιτητές.

Ιδιαίτερη έμφαση δόθηκε στον αναλυτικό τρόπο παρουσίασης των πειραμάτων, ώστε να μην υπάρχει καμία δυσκολία κατά την εκτέλεσή τους. Πριν από τα πειράματα δίνεται ένα πλούσιο και ενδιαφέρον θεωρητικό υπόβαθρο, ώστε να μπορεί ο καθηγητής να επιλέξει, ότι θα τον βοηθήσει να κάνει μια ελκυστική και άρτια εισαγωγή στο πειραματικό μέρος. Στη συνέχεια και για κάθε πείραμα ξεχωριστά διατυπώνονται ξεκάθαρα οι σκοποί και οι στόχοι του, αναγράφονται τα απαιτούμενα όργανα, οι συσκευές, τα αντιδραστήρια και τα υλικά. Ακολουθεί η πειραματική διαδικασία που συνοδεύεται από το αντίστοιχο πρωτότυπο φωτογραφικό υλικό, από αναλυτικά σχόλια σχετικά με τη χημεία που κρύβεται πίσω από το πείραμα και τέλος από φύλλα εργασίας, στα οποία οι ασκούμενοι καλούνται να απαντήσουν σε ορισμένες ερωτήσεις σχετικές προς το πείραμα που εκτέλεσαν (προεργαστηριακές και μεταεργαστηριακές ερωτήσεις). Στο εν λόγω πόνημα υπάρχουν επίσης οι απαντήσεις των προεργαστηριακών και μεταεργαστηριακών ερωτήσεων, η διάθεση των αποβλήτων καθώς και τα φύλλα δεδομένων ασφαλείας των χημικών που χρησιμοποιήθηκαν στα πειράματα (MSDS).

 

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

1. Διαχωριστικές: Εισαγωγή, Ταξινόμηση των διαχωριστικών τεχνικών, Εκχύλιση, Βασικές αρχές της εκχύλισης, Κλασσικές και εναλλακτικές τεχνικές εκχύλισης

2. Μικροκυματική εκχύλιση: Εισαγωγή, Μικροκυματική ακτινοβολία, Μηχανισμοί θέρμανσης με μικροκύματα, Παράγοντες που επηρεάζουν τη μετατροπή της ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας σε θερμική, Δημιουργία υπέρθερμου νερού με τη βοήθεια μικροκυμάτων, Εκχύλιση με μικροκύματα. Ιστορική αναδρομή, Διατάξεις εκχύλισης με μικροκύματα, Παράγοντες που επηρεάζουν την  με μικροκύματα.

3. Μικροκυματική εκχύλιση της αλιζαρίνης από τη φυσική χρωστική Rubia Tinctorum. Μια πράσινη εφαρμογή στην πειραματική διδασκαλία της χημείας: Εισαγωγή, Θεωρητικό υπόβαθρο, Φυσικές χρωστικές, Συνθετικές χρωστικές, Προέλευση και χρήσεις της αλιζαρίνης, Εργαστηριακός οδηγός, Κανόνες ασφαλείας κατά την εκτέλεση πειραμάτων Χημείας, Πρώτες βοήθειες στην περίπτωση ατυχήματος, Βασικά όργανα και συσκευές ενός εργαστηρίου χημείας, Εκχύλιση με μικροκύματα, Πειραματική διάταξη, Συστήματα ασφαλείας του φούρνου μικροκυμάτων και κανόνες ασφαλείας για τους χρήστες, Νόμος των Lambert-Beer, Παρασκευή διαλυμάτων , επίδειξης:   »Επίδραση οξέος και βάσης στο χρώμα της αλιζαρίνης», Σκοπός του πειράματος, Στόχος του πειράματος, Σκεύη και όργανα- Αντιδραστήρια και υλικά, Πειραματική διαδικασία, Η χημεία του πειράματος, Πείραμα για μαθητές και φοιτητές: «Εκχύλιση αλιζαρίνης από τις ρίζες του φυτού ριζάρι (Rubia Tinctorum) με τη χρήση μικροκυματικής ακτινοβολίας»,     Σκοπός του πειράματος, Στόχοι του πειράματος, Σκεύη και όργανα- Αντιδραστήρια και υλικά, Πειραματική διαδικασία, Αποτελέσματα και συζήτηση, Διάθεση αποβλήτων, Εργαστηριακή αναφορά, Προεργαστηριακές ερωτήσεις, Μέταεργαστηριακές ερωτήσεις

4. Παράρτημα: Σύμβολα, Μαθαίνω περισσότερα, Κρίσιμα δεδομένα ενός αερίου, Υπερκρίσιμο νερό, Υπέρθερμο νερό σταθερά, Πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες, Βερβερίνη, Lippia sidoides, Mahonia Bealei, Ευτροφισμός, Βιοσυσσώρευση, Φωτογραφικό υλικό από την επίσκεψή μας στα Αμπελάκια, Απαντήσεις των προεργαστηριακών ερωτήσεων, Απαντήσεις των μεταεργαστηριακών ερωτήσεων,  Φύλλα δεδομένων ασφαλείας υλικών (MSDS)

5. Βιβλιογραφικές πηγές

 

Για το πλήρες κείμενο πατήστε το παρακάτω εικονίδιο.

Comments are closed.
Πράσινη Χημεία - Green Chemistry