Đo pH từ sự… kiên nhẫn

Bộ ba “nhà nghiên cứu khoa học tuổi teen” gồm: Nguyễn Ngọc Tuyết Vy, Trần Trung Kiên, Nguyễn Hoàng Anh Minh - học sinh (HS) lớp 11B5 Trường THPT Nguyễn Thượng Hiền (TP.HCM).

Theo thầy Nguyễn Thanh Phong, giáo viên bộ môn hóa và cũng là người hướng dẫn nhóm thực hiện đề tài, bắp cải tím chứa một loại nguyên tử sắc tố gọi là flavin (một loại anthocyanin). Chất sắc tố này dễ tan trong nước và cũng có thể tìm thấy ở vỏ táo, quả mận, hoa bắp và nho. Dung dịch acid sẽ làm anthocyanin chuyển sang màu đỏ. Đối với dung dịch trung hòa thì chuyển sang màu tim tím. Với dung dịch bazơ sẽ thấy màu xanh lá cây nhạt - vàng. Do đó, có thể xác định pH của dung dịch dựa vào màu sắc thay đổi của sắc tố anthocyanin trong dung dịch bắp cải tím.

Với mục đích đóng góp vào quá trình nghiên cứu sự ảnh hưởng của pH đến màu sắc tố anthocyanin trong dung dịch bắp cải tím, và tìm thêm một phương án thay thế cho giấy quỳ và dung dịch phenolphtalein trong việc xác định tính chất của các dung dịch trong nghiên cứu, học tập và trong cuộc sống, thầy Phong đã nảy ra ý tưởng này. Và thật vui khi vừa trình bày ý tưởng, ba HS lớp 11B5 đã xung phong nhận công trình nghiên cứu này.

Quy trình được tiến hành với 700 gram bắp cải tím cắt nhỏ ngâm trong 1 lít nước sôi, từ đó lọc lấy được khoảng 750ml dung dịch từ nguồn nguyên liệu này. Tiếp theo là quy trình điều chế dung dịch bắp cải tím bằng cách cân bằng độ pH của dung dịch bắp cải tím bằng dung dịch NaOH (nếu pH < 7) hoặc dung dịch HCl (nếu pH > 7) cho đến khi pH = 7. Sau đó, đem cô cạn dung dịch này để chuẩn bị cho quá trình ngâm giấy lọc. Giấy lọc trước khi được ngâm phải được rửa lại bằng nước cất nhiều lần, sau đó đem sấy khô để đảm bảo chất lượng tốt nhất. Lấy giấy lọc thành phẩm ngâm trong dung dịch nước bắp cải tím trong 5 giờ, rồi sấy khô và bảo quản ở nơi mát, tránh tiếp xúc với ôxy và ánh sáng. Thành phẩm thu được có màu tím - môi trường trung tính. Nếu áp dụng thành công, giá thành của loại giấy này sẽ giảm hơn một nửa so với việc sử dụng giấy đo pH mua từ bên ngoài.

Nghe thì có vẻ đơn giản, nhưng khi bắt tay vào làm việc, nhóm thực hiện mới nhận ra được độ khó và sự phức tạp của từng quy trình. Vấn đề khó nhất mà các thành viên gặp phải là việc ép dung dịch vào giấy lọc làm sao để không bị hỏng và phải dùng nồi bằng chất liệu inox đun nóng rồi hong khô. Thời gian thực hành chủ yếu được bố trí vào các buổi trưa thứ bảy để không làm ảnh hưởng tới việc học tập của nhóm. Ngoài những kiến thức có sẵn, ba thành viên còn phải tự tra cứu tài liệu bằng tiếng Anh trên mạng để hoàn chỉnh quá trình nghiên cứu. Hơn 3 tháng “ăn dầm nằm dề” tại phòng thí nghiệm của trường, cuối cùng thì sản phẩm giấy đo pH từ bắp cải tím cũng ra đời trong niềm vui sướng vỡ òa của ba thành viên.

Thế nhưng, hơn cả sự thành công trong việc tạo ra thành phẩm, ba thành viên còn nhận ra được nhiều bài học quý giá từ sau sự hợp tác: Đó là sự đoàn kết, bỏ qua sự thiếu sót của bạn bè để đạt được mục tiêu lớn. Mỗi người đều có tính cách ưu, nhược riêng nên việc kết hợp ban đầu có gặp nhiều khó khăn. Như Tuyết Vy đảm nhận phần thực hành nhưng lại nóng tính và thiếu kiên nhẫn, Trung Kiên thì rụt rè và có phần căng thẳng mỗi khi phải đứng trước đám đông để thuyết trình. Hay Anh Minh, chàng trai tự tin nhất nhóm lại có tật hay quên khiến hai thành viên còn lại nhiều lúc phải bực mình vì cái “tội” này. “Có lần, các bạn dặn em là bỏ dung dịch đã hoàn thiện vào bảo quản để chuẩn bị cho quy trình ép giấy lọc. Đây vốn là lần cho ra sản phẩm đầu tiên nên rất quan trọng, vậy mà em lại quên khiến mọi thứ phải làm lại từ đầu. Thật ra, khi nghe thầy trình bày ý tưởng thì ai cũng háo hức nhưng khi bắt tay vào làm mới biết nó không đơn giản như chúng em nghĩ. Ngay cả chuyện soạn tài liệu cũng phải tới lần thứ 10 mới đồng nhất ý kiến của mọi người. Sau những lần gặp sự cố như vậy, chúng em lại họp bàn nhau lại, tìm xem sai sót ở đâu, chỗ nào chưa đạt chuẩn, đồng thời chấn chỉnh và khắc phục nhược điểm của từng người”, Anh Minh cho biết.

Bài, ảnh: Ngọc Anh