Ba nhà nghiên cứu "tuổi ô mai" và phát minh "Giấy pH làm từ dung dịch nước bắp cải tím"

Thầy Nguyễn Thanh Phong, phụ trách Câu lạc bộ Nghiên cứu khoa học môn hóa của trường THPT Nguyễn Thượng Hiền (TPHCM) cũng là thầy hướng dẫn nhóm thực hiện đề tài nghiên cứu “Giấy pH làm từ dung dịch nước bắp cải tím” cho biết: “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 trong vỏ trái táo, trái mận, hoa bắp và nho. Dung dịch acid sẽ làm anthocyanin chuyển sang màu đỏ. Dung dịch trung hòa thì chuyển sang màu tim tím. Dung dịch bazơ thì có 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”.

Trong quá trình giảng dạy thầy Phong thấy rằng đa số giấy pH dùng trong nhà trường hiện nay được nhập khẩu từ Trung Quốc, nên trong quá trình giảng dạy thầy nảy sinh ý tưởng tìm thêm một phương án thay thế cho giấy quỳ và dung dịch phenolphthalein trong việc xác định tính chất của các dung dịch trong nghiên cứu, học tập và trong cuộc sống nên đã trình bày ý tưởng này với học trò.

“Rất vui khi trình bày ý tưởng thì có 3 học sinh lớp 11B5 xung phong nhận làm công trình nghiên cứu này”, thầy Phong cho biết thêm.

"Bông hồng" duy nhất trong nhóm nghiên cứu tuổi ô mai Nguyễn Ngọc Tuyết Vy chia sẻ: Vừa học vừa tham gia nghiên cứu khoa học tụi em gặp trở ngại lớn nhất là làm sao sắp xếp thời gian cho hợp lý để không làm ảnh hưởng đến việc học nói chung. Nên thời gian thực hành chủ yếu vào buổi trưa thứ bảy để không làm ảnh hưởng đến việc học của cả nhóm.

Thế là sau hơn ba tháng miệt mài ở phòng thí nghiệm thì nhóm nghiên cứu đã thành công với sản phẩm “Giấy pH làm từ dung dịch nước bắp cải tím” ra đời trong niềm vui sướng, hạnh phúc của các em và cả thầy hướng dẫn nghiên cứu.

Tuy nhiên, mọi việc không phải suôn sẻ ngay từ đầu mà: “Khi nghe thầy trình bày ý tưởng ai cũng háo hức nhưng khi bắt tay vào làm thì không đơn giản như chúng em nghĩ. Trong đó, việc soạn tài liệu cũng phải đến lần thứ 10 mới thống nhất được ý kiến giữa mọi người. Sau những lần gặp sự cố như vậy, chúng em họp bàn nhau và tìm ra sai sót đề có biện pháp điều chỉnh, khắc phục nhược điểm của từng người”, Nguyễn Hoàng Anh Minh chia sẻ.

Giáo viên hướng dẫn Nguyễn Thanh Phong (thứ 2 từ trái sang) cùng nhóm nghiên cứu.

Nói về thành công này, thầy Phong chia sẻ thêm về quy trình thực hành thí nghiệm: “Quy trình được tiến hành với 700gram bắp cải tím cắt nhỏ ngâm trong 1 lít nước sôi, từ đó lọc lấy khoảng 750ml dung dịch từ nguồn nguyên liệu này. Sau đó 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 để chuẩn bị cho quá trình ngâm giấy lọc.

Giấy lọc trước khi ngâm phải rửa lại bằng nước cất nhiều lần, sau đó sấy khô để bảo đảm 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 nơi khô ráo, thoáng mát tránh tiếp xúc với ánh nắng và oxy. Thành phẩm thu được có màu tím – môi trường trung tính. Nếu áp dụng thành công thì giá thành của loại giấy này sẽ giảm hơn một nửa so với việc sử dụng giấy đo pH nhập khẩu.

Hỏi về nhóm học trò của mình, thầy Phong chân thành chia sẻ: “Tôi chỉ nêu ý tưởng, còn lại các em tự nghiên cứu, các em tìm kiếm tài liệu trên internet rất giỏi và khả năng ngoại ngữ của các em cũng rất tốt”. Khi tôi hỏi, khi nào thì sản phẩm “giấy đo pH làm từ bắp cải tím” sẽ có mặt trên thị trường thì thầy Phong cho rằng còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Sắp tới, nhóm nghiên cứu có ý định thay vì làm giấy đo pH thì sẽ nghiên cứu thành dạng gel, khi nhỏ xuống nước sẽ thay đổi màu giống như giấy đo pH. “Sản phẩm gel đo pH dễ bảo quản hơn và trên thế giới đã có rồi tuy nhiên giá thành sản phẩm khá cao”.

Vừa qua, đề tài nghiên cứu “Giấy pH làm từ dung dịch nước bắp cải tím” của nhóm học sinh trường THPT Nguyễn Thượng Hiền đạt giải nhất lĩnh vực hóa học và giải ba cấp quốc gia trong Hội thi nghiên cứu khoa học kỹ thuật toàn quốc.

Hi vọng rằng, từ những năm học sau phong trào nghiên cứu khoa học trong học đường phổ thông ngày càng nhân rộng và có nhiều công trình nghiên cứu có giá trị ra đời. Đó cũng là nền tảng cơ bản thắp lên tình yêu đam mê khoa học của các em về sau.

Thanh Thanh