NUÔI TINH THỂ - ƯƠM MẦM KHOA HỌC VIỆT NAM 2019
******
Năm 2019 là năm đánh dấu một mốc mới của cuộc thi Nuôi Tinh thể - Ươm mầm Khoa học Việt Nam. Trong khuôn khổ dự án MOMA Việt Nam (http://momavietnam.com), cuộc thi lần thứ 6 này sẽ do 4 trường đại học đứng ra tổ chức: ĐH Sư phạm Hà Nội, ĐH Đà Nẵng, ĐH Quy Nhơn, và ĐH Cần Thơ.
Mục đích của cuộc thi là nhằm khơi dậy niềm đam mê khoa học từ lứa tuổi thiếu niên thông qua hoạt động trải nghiệm - sáng tạo, đồng thời giúp các em học sinh rèn luyện kĩ năng làm việc nhóm.
THỂ LỆ CHUNG
Đối tượng tham dự: học sinh phổ thông, sinh viên các trường ĐH trên toàn quốc. Mỗi nhóm tối đa 04 học sinh và 01 giáo viên phụ trách (mỗi GV có thể phụ trách nhiều nhóm).
Sản phẩm tham dự: có thể là một trong hai loại (hoặc cả hai) sản phẩm sau:
ĐƠN TINH THỂ: do nhóm nuôi được. Có thể nuôi tinh thể của bất kì muối nào, hoặc kết hợp các muối để tạo màu cho tinh thể chính (xem thêm thông tin khoa học trên website: http://vinacryst.hnue.edu.vn).
VIDEO CLIP: do nhóm tự làm liên quan đến quá trình kết tinh hay nuôi tinh thể. Để thuận tiện, các nhóm tự upload Video clip của mình lên Youtube và gửi đường link cho Ban tổ chức. Nhóm có thể chọn bất kì loại tinh thể nào và khuyến khích sự sáng tạo và kết hợp các thông tin khoa học. Xem thêm trên trang web: http://vinacryst.hnue.edu.vn
và https://www.iycr2014.org/participate/competition-winners/2017-winners.
Lưu ý: Để sản phẩm VIDEO CLIP có thể được gửi tham dự "Cuộc thi Nuôi tinh thể Quốc tế" (do Hiệp hội tinh thể học Thế giới IUCr tổ chức) thì sản phẩm cần đảm bảo đúng định dạng (.avi, .mov hoặc .mpeg) và thời gian không quá 4 phút; Có phụ đề hoặc lời thoại tiếng Anh; Cuối video phải có ảnh kèm theo tên và tuổi của các thành viên, và thông tin của trường tham dự.
HÌNH THỨC TỔ CHỨC CUỘC THI
Năm nay cuộc thi sẽ được tổ chức tại 04 khu vực với hình thức tổ chức như sau:
Khu vực |
Đơn vị phụ trách/ Người liên hệ |
Hình thức tổ chức |
Miền Bắc |
Trường ĐH Sư phạm HN (HNUE) TS. Nguyễn Bích Ngân ngannb@hnue.edu.vn Tel: 0835377769 |
Thời hạn nộp sản phẩm: Ngày 12/11/2019
Địa chỉ nhận sản phẩm ĐƠN TINH THỂ: Nguyễn Bích Ngân
Khoa Hoá học, Trường ĐH Sư phạm Hà Nội Nhà A4 - 136, Xuân Thuỷ, Cầu Giấy, Hà Nội Địa chỉ nhận link VIDEO CLIP:
cryst.grow.comp.vn@gmail.com
|
Miền Bắc Trung Bộ |
Trường ĐH Đà Nẵng (UD-Ued) ThS. Ngô Thị Mỹ Bình ntmbinh@ued.udn.vn Tel: 0984556938 |
Thời hạn đăng kí nhận hoá chất:
Trước 24h, ngày 15/08/2019
Thời gian gửi hoá chất:
Ngày 01/09/2019Thời hạn nộp sản phẩm:
Từ 1/11/2019 - 10/11/2019
Địa chỉ nhận sản phẩm ĐƠN TINH THỂ:
Ngô Thị Mỹ BìnhKhoa Hóa học, ĐH Sư phạm, ĐH Đà Nẵng 459 Tôn Đức Thắng, Đà Nẵng Địa chỉ nhận link VIDEO CLIP:
ntmbinh@ued.udn.vn |
Miền Nam Trung Bộ |
Trường ĐH Quy Nhơn (QNU) TS. Trương Thị Cẩm Mai truongcammai@qnu.edu.vn |
Thời hạn đăng kí nhận hoá chất: Ngày 15/7/2019
Thời gian gửi hoá chất:Ngày 15/9/2019
Thời hạn nộp sản phẩm:Ngày 12/11/2019
Địa chỉ nhận sản phẩm ĐƠN TINH THỂ: Trương Thị Cẩm Mai
Địa chỉ nhận link VIDEO CLIP:Khoa Hóa, Trường ĐH Quy Nhơn 170 An Dương Vương, Quy Nhơn, Bình Định cryst.grow.compt.vnqnu@gmail.com
|
Miền Nam |
Trường ĐH Cần Thơ (CTU) TS. Lương Thị Kim Nga ltknga@ctu.edu.vn |
Thời hạn nộp sản phẩm: Đến 16g30 ngày 08/11/2019 Địa chỉ nhận sản phẩm ĐƠN TINH THỂ: Trần Lê Kim Thụy
Địa chỉ nhận link VIDEO CLIP:Văn Phòng Khoa Khoa học Tự nhiên, Trường Đại học Cần Thơ Khu II Đường 3/2 Phường Xuân Khánh, Quận Ninh Kiều, TP Cần Thơ. tknga@ctu.edu.vn |
Lưu ý:
- Với sản phẩm ĐƠN TINH THỂ, mỗi nhóm chỉ chọn 01 đơn tinh thể tốt nhất của nhóm để nộp.
- Nếu gửi sản phẩm qua đường bưu điện thì tính theo dấu bưu điện
- Các nhóm ở gần có thể đến nộp trực tiếp
- Với sản phẩm VIDEO CLIP: sẽ được BTC đánh giá và gửi tham dự cuộc thi Quốc tế. Xem chi tiết tại:
TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ
* Loại 1: Chất lượng (độ trong suốt, độ sắc nét của đường viền, độ nhẵn của bề mặt đơn tinh thể), khối lượng.
* Loại 2: Chất lượng video, mức độ sáng tạo, kinh nghiệm và sản phẩm của nhóm.
GIẢI THƯỞNG
Gồm 02 loại giải thưởng: giải Tinh thể (Nhất, Nhì, Ba, Khuyến khích) và giải Video (Nhất, Nhì, Ba, Khuyến khích).
Thời gian trao giải: dự kiến trong tháng 12/2019.
***
"NUÔI TINH THỂ - ƯƠM MẦM KHOA HỌC VIỆT NAM 2018"
***
HẠNG MỤC TINH THỂ
***
Giải
|
Họ
tên học sinh, GVHD |
Đơn vị |
Nhất |
Nguyễn
Thuỳ Dương GV: Nguyễn Trần Quỳnh Phương |
Trường
THPT Nguyễn Hữu Huân (TP Hồ Chí Minh) |
Nhì |
Trương
Khánh Linh Bùi Bảo Trân GV: Hà Ngọc Phương |
Trường
THCS Wellspring (Hà Nội) |
Ba |
Đinh
Thiên Ân GV: Nguyễn Minh Tài |
Trường
THPT Nguyễn Công Trứ (TP Hồ Chí Minh) |
Ba |
Trần
Trọng Quốc Tuấn Đào Trung Anh Trần Ánh Ngọc Phạm Bùi Thuỷ Tiên GV: Bùi Hoàng Yến Ngọc |
Trường THPT Nguyễn Thượng Hiền (TP Hồ Chí Minh) |
Ba |
Vũ
Tuấn Hùng Đặng Vũ Long Vũ Mạnh Hưng Nguyễn Bình An GV: Hà Ngọc Phương |
Trường
THCS Wellspring (Hà Nội) |
***
HẠNG MỤC VIDEO CLIP
***
Giải | Họ
tên học sinh và GVHD |
Đơn
vị |
Nhất |
|
|
Nhất |
|
|
Nhì |
|
|
Nhì |
|
|
Nhì |
|
|
Nhì |
|
|
Ba |
|
|
Ba |
|
|
KẾT QUẢ CUỘC THI
"IUCr worldwide crystal growing competition
2018"
***
Giải vàng (dành cho lứa tuổi 15-18)
Nguyễn
Sinh Nhật Anh 11B3
Nguyễn
Thảo Nguyên 11B3
Đỗ Remy 11B3
(Trường THPT song ngữ Wellspring)
Giải đồng (dành cho lứa tuổi 15-18)
Bùi
Anh Tú 10 B5
Trần
Bảo Khôi 10B5
Lưu Minh Chiến 10B5
Hoàng Mai Vũ 10B5
Nguyễn Minh Anh 10B5
Giải đồng (dành cho lứa tuổi 11-15)
Trương Khánh Linh
Bùi
Bảo Trân
NUÔI TINH THỂ NHƯ THẾ NÀO? Chú
ý là chúng ta cần xác định là nuôi đơn tinh thể hay sáng tạo một tác
phẩm đa tinh thể. Để nuôi một đơn tinh thể đủ to thì chúng ta cần sự
khéo léo, tỉ mỉ. Trong khi đó một tác phẩm đa tinh thể thì lại là tổ
hợp của kĩ năng và sự sáng tạo. Về cơ bản muốn tạo một đơn tinh thể thì bạn cần có mầm tinh thể từ dung dịch quá bão hòa theo cơ chế làm lạnh nhanh hoặc bay hơi nhanh. Sau đó bạn sẽ nuôi mầm tinh thể lớn dần. Quá trình nuôi cần đủ chậm để các phân tử sắp xếp tiếp vào một mạng tinh thể, nếu không các mầm tinh thể mới sẽ hình thành và bạn sẽ thu được đa tinh thể. Video clip:
How
to grow a single crystal - with Johanna Nguyên liệu cần dùng:
|
Cách tiến hành: Lưu
ý: Để nuôi được 1 tinh thể đẹp, bạn cần tạo được 1 tinh thể mầm
tốt, sau đó nuôi tinh thể đó to dần lên (càng chậm càng tốt). Giai đoạn
1: Tạo tinh thể mầm
1. Đun khoảng 50 mL nước trong cốc thủy tinh 2. Hòa tan muối alum vào để thu được dung dịch bão hòa ở nhiệt độ đó (50°C) 3. Rót dung dịch còn nóng vào một đĩa nông 4. Để nguội dung dịch đến nhiệt độ phòng 5. Sau khoảng 1 ngày, những tinh thể nhỏ xuất hiện 6. Dùng kính lúp để chọn lấy 1 tinh thể đẹp và trong suốt làm tinh thể mầm 7. Cần thận dính tinh thể mầm vào đầu dây nilon nhỏ bằng keo (VD keo 502) 8. Dùng kính lúp kiểm tra xem tinh thể mầm có dích chắc vào dây treo không?
(Nguồn: Ảnh
chụp bởi GS. Luc Van Meervelt)
Để nuôi được tinh thể lớn, bạn cần dung dịch quá bão hoà. Cách làm như sau:
1. Thêm một lượng hóa chất gấp đôi lượng có thể tan được
trong một thể tích nước (ví dụ: 30g alum hòa tan được trong 100 mL
nước ở nhiệt độ phòng, thì lấy 60g alum cho vào 100 mL nước). Điều
chỉnh lượng cho vào và thể tích nước cần dùng tùy vào lượng hóa chất
được cung cấp. Dùng cốc thủy tinh sạch.
2. Khuấy dung dịch cho đến khi lượng chất tan tối đa. 3. Đun nóng dần dần dung dịch, tiếp tục khuấy trong lúc đun cho đến khi tan hoàn toàn thì dừng đun. 4. Để nguội dung dịch đến nhiệt độ phòng, thu được dung dịch quá bão hòa. 5. Cẩn thận nhúng tinh thể mầm vào dung dịch quá bão hòa. Đậy cốc bằng 1 miếng bìa/màng nhôm để tránh bụi và thay đổi nhiệt độ phòng. 6. Đặt cả cốc vào hộp xốp để ổn định nhiệt độ kết tinh. 7. Theo dõi quá trình kết tinh, khi tốc độ kết tinh chậm lại thì cần bổ sung thêm muối. 8. Lấy tinh thể ra khỏi cốc, phun 1 ít nước để rửa tinh thể, nếu không dung dịch muối sẽ bay hơi nhanh làm mờ bề mặt. Chú ý không chạm tay vào tinh thể. 9. Thêm muối vào dung dịch trong cốc đến quá bão hòa hoặc chuẩn bị 1 cốc dung dịch muối quá bão hòa như bước 1-4. 10. Lặp lại bước 5-8. Khi tinh thể to lên, thì có thể phải thay dung dịch mới hàng ngày. Cuối cùng thu được 1 đơn tinh thể alum trong suốt (Nguồn: Ảnh chụp bởi GS. Luc Van Meervelt) Nếu có bất cứ thắc mắc hay cần sự trợ giúp nào, hãy liên hệ với chúng tôi theo địa chỉ sau: TS. Nguyễn Bích Ngân (nbngan@gmail.com) hoặc cryst.grow.comp.vn@gmail.com
|
Một số câu hỏi thường gặp
|
Tại
sao
tinh thể
không lớn lên nữa? Làm thế nào để tinh thể tiếp tục lớn?
Tinh thể chỉ có thể lớn lên khi được nhúng trong dung dịch quá bão hòa.
Khi dung dịch là bão hòa thì số phân tử chất đi từ tinh thể ra dung
dịch sẽ bằng với số phân tử đi từ dung dịch xếp vào tinh thể (hệ đạt
tới trạng thái cân bằng). Do vậy tinh thể sẽ không lớn lên nữa.
Để tinh thể tiếp tục lớn lên thì cần thay mới dung dịch kết tinh thành
dung dịch quá bão hòa. Bạn có thể cho thêm lượng chất vào cốc dung dịch
bão hòa, rồi đun nóng lại; hoặc chuẩn bị một dung dịch quá bão hòa mới.
Tại
sao khi
nhúng tinh thể vào dung dịch mới thay, tinh thể biến mất hoặc rời ra
khỏi dây buộc?
Nếu bạn nhúng tinh thể vào dung dịch chưa bão hòa, thì tinh thể sẽ bị
tan đi một phần hoặc hoàn toàn. Kết quả là bạn sẽ thấy tinh thể rơi ra
khỏi dây buộc hoặc biến mất. Có thể lúc trước bạn vẫn chuẩn bị dung
dịch quá bão hòa, nhưng do nhiệt độ phòng tăng lên có thể chỉ vài độ
cũng làm cho độ tan tăng. Do vậy giữ cho hệ ổn định nhiệt độ trong quá
trình kết tinh là rất quan trọng.
Tại
sao
tinh thể bị mờ bề mặt và không trong suốt nữa?
Khi lấy tinh thể ra khỏi dung dịch, nhanh chóng làm sạch dung dịch bám
trên bề mặt tinh thể bằng cách phun nước lên hoặc nhúng nhanh tinh thể
vào cốc nước sạch. Nếu không lớp dung dịch này bay hơi nhanh chóng và
làm kết tủa chất trên bề mặt tinh thể và làm cho tinh thể không trong
suốt giống như trong hình được nữa.
Sự
khác
nhau giữa dung dịch chưa bão hòa, dung dịch bão hòa và dung dịch quá
bão hòa?
Kết tinh chất từ dung dịch cần dung dịch quá bão hòa của chất đó. Có
thể chuẩn bị dung dịch quá bão hòa bằng một vài cách.
Cách 1:
Đun
nóng nước và hòa tan tối đa chất vào lượng nước đó, ta được dung dịch
bão hòa chất tại nhiệt độ đó. Sau đó, để nguội dung dịch, lúc này chất
vẫn nằm trong dung dịch nhưng ở trạng thái không bền, gọi là trạng thái
quá bão hòa. Nếu ta nhúng 1 vật rắn gọi là mầm kết tinh vào dung dịch
này thì chất sẽ kết tinh vào vật đó. Thậm chí, nếu trong dung dịch có
các hạt bụi nhỏ thì chất cũng sẽ kết tinh lên đó. Để tránh quá trình đó
xảy ra thì phải đậy kín cốc đựng dung dịch kết tinh. Nếu dùng tinh thể
nhỏ chất đó làm mầm kết tinh thì quá trình tạo đơn tinh thể sẽ thuận
lợi hơn. Cách này được áp dụng khi chất có độ tan thay đổi theo nhiệt
độ. Với các chất có độ tan không thay đổi theo nhiệt độ ví dụ như muối
ăn thì không làm theo cách này được.
Vùng giả bền và
vùng không bền
được gọi là "quá bão hoà"; trong vùng không bền (xanh lá cây) tinh thể
mầm được tạo ra ngay tức thì. Một tinh thể trong vùng giả bền (xanh lam
nhạt) sẽ phát triển to dần lên.
Cách 2:
Làm bay
hơi nước từ dung dịch bão hòa. Cách này sẽ tốn thời gian hơn.
Cách 3:
- Lấy một lượng nước vừa đủ.
- Đun nóng cốc nước đến nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ
phòng khoảng 15-20 °C.
- Thêm chất vào cốc nước ấm, khuấy cho đến khi tan
hết chất.
- Tiếp tục thêm chất và khuấy cho đến khi còn một lượng nhỏ chất không tan.
- Đung nóng dung dịch thêm 1 chút nữa để hòa tan nốt lượng chất không tan đó.
- Nhấc cốc ra
khỏi
bếp đun, để nguội dung dịch đến nhiệt độ phòng thu được dung dịch quá
bão hòa.
Tinh thể
lớn chậm hay nhanh thì đẹp hơn?
Tốc độ kết tinh sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của tinh thể. Dung dịch
càng quá bão hòa nhiều thì tốc độ sẽ càng nhanh hơn. Thông thường, tinh
thể đẹp hơn là tinh thể lớn chậm hơn.
Ảnh hưởng
của tạp chất?
Tạp chất hay những chất cho thêm vào trong dung dịch kết tinh có thể
làm thay đổi màu sắc hình khối của tinh thể. Kết quả có thể làm bạn
ngạc nhiên hoặc thất vọng đấy, nhưng chắc chắn sẽ là những trải nghiệm
thú vị.