Hóa Học

Năng lượng hạt nhân

2011-11-02T20:31:00.000-07:00

Ngoài thiên nhiên nguyên tử uranium có tất cả ba đồng vị : 99,3 phần trăm đồng vị ²³⁸U, 0,7 phần trăm đồng vị ²³⁵U, và một tỷ lệ không đáng kể đồng vị ²³⁴U. Đồng vị ²³⁵U là đồng vị khả phân tự nhiên duy nhất có khả năng sản xuất năng lượng và sinh ra neutron để duy trì dây chuyền phản ứng. Đồng vị ²³⁸U là đồng vị phong phú[2] có thể hấp thụ neutron và, do đó, có khả năng làm tắt dây chuyền phản ứng nhưng, một khi hấp thụ một neutron, trở thành đồng vị khả phân ²³⁹Pu.

Những hạt nhân deuterium và tritium hợp nhất với nhau cũng sinh ra năng lượng. Deuterium là một đồng vị của khí hydro có nhiều ngoài thiên nhiên, chủ yếu trong nước biển. Tritium là một đồng vị nhân tạo được chế tạo từ phản ứng phân hạch một hạt lithium với một neutron. Những nguyên tử lithium cũng có rất nhiều trong nước biển.

Nếu thực hiện được phản ứng hợp nhất hạt deuterium với hạt tritium một cách đại tràng thì nhân loại sẽ có được một nguồn năng lượng gần như là vô tận. Nghiên cứu và phát triển phương pháp sản xuất năng lượng này phức tạp và tốn kém. Vì thế mà hầu như tất cả các nước công nghệ tiên tiến phải liên kết để chia với nhau chi phí nghiên cứu khai triển[3] : sáu cường quốc, Đại-hàn, Hoa-kỳ, Liên-hiệp Âu Châu, Nga, Nhật-bản và Trung-quốc, hiệp sức để khai triển máy hợp nhất hạt nhân ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor, Lò Phản ứng Thí nghiệm Nhiệt hạch Quốc tế). Khi đang viết bài này các cường quốc đó đang quyết định đặt trung tâm nghiên cứu ở Pháp hay ở Nhật.

Hiện nay chưa ai biết được khi nào chương trình nghiên cứu những quy trình hợp nhất hạt nhân sẽ đạt kết quả. Trong khi chờ đợi thời đại hoàng kim đó, năng lượng hạt nhân được sản xuất nhờ những phản ứng phân hạch hạt nhân.

Phương pháp phân hạch một hạt nhân hiển nhiên nhất là bắn một hạt nhỏ vào hạt nhân đó. Cụ thể thì chúng ta tăng tốc những proton trong một hệ tăng tốc rồi bắn những proton đó vào một lò phản ứng chứa uranium tự nhiên. Những hạt nhân uranium bị đập vỡ sinh ra năng lượng. Sau phản ứng phân hạch này thì những neutron bị bắn ra một phần bị hạt nhân ²³⁸U hấp thụ để biến đồng vị phong phú đó thành đồng vị khả phân ²³⁹Pu và một phần va chạm với những vật có mặt trong lò phản ứng, giảm tốc độ và sinh ra năng lượng sau khi đập vỡ những hạt ²³⁵U có mặt trong uranium tự nhiên và những hạt ²³⁹Pu sinh ra trước đây. Dây chuyền phản ứng có thể duy trì một cách tự nhiên. Nhưng nếu có triệu chứng sắp bị tắt thì chỉ cần bắn vào lò phản ứng thêm một tia proton từ hệ tăng tốc là có thể khích động lại dây chuyền phản ứng.

Quy trình hỗn hợp tăng tốc proton và phân hạch hạt nhân này mới được sáng chế. Chúng tôi không biết đã có nguyên mẫu nào chưa. Nhưng đã có những lò phản ứng điều hành như vậy mà không có bộ tăng tốc proton mà chúng ta gọi là những lò phản ứng neutron mau lẹ.

Thực ra một lò phản ứng neutron mau lẹ dùng cả neutron mau lẹ để sản xuất đồng vị ²³⁹Pu, một đồng vị khả phân, lẫn neutron đã được giảm tốc để gây ra những phản ứng phân hạch và sinh ra năng lượng. Neutron bắn ra từ những phản ứng phân hạch có tốc độ 20.000 km/giây. Muốn có thể gây ra một phản ứng phân hạch với một hạt nhân ²³⁵U khác thì neutron đó phải va chạm với một số hạt nhân có mặt trong lò phản ứng để cho tốc độ giảm xuống 2.000 m/giây.

Khi một lò phản ứng sản xuất những hạt ²³⁹Pu với những phản ứng hấp thụ nhiều hơn là đập vỡ chúng với những phản ứng phân hạch thì chúng ta gọi là lò bội sinh. Nhứng lò bội sinh tiêu thụ một phần plutonium được sản xuất như vậy và phần còn lại có thể dùng làm nhiên liệu cho những nhà máy hạt nhân chỉ chạy bằng những phản ứng phân hạch.

Những lò phản ứng neutron mau lẹ được khai triển từ đầu kỷ nguyên năng lượng hạt nhân. Hiện nay chỉ có những lò thí nghiệm vận hành mà thôi. Nhà máy điện hạt nhân thương mại theo công nghệ neutron mau lẹ duy nhất là nhà máy Superphenix ở Creys Malville bên Pháp. Nhà máy này chạy thử để hiệu chỉnh vài năm rồi bị chính phủ Pháp ra lệnh ngưng hoạt đồng và tháo rỡ. Lý do chính là vấn đề chất lưu chuyển nhiệt từ lòng lò phản ứng ra ngoài chưa được giải quyết ổn thỏa : chất lưu chuyển nhiệt là natri nấu chảy, một vật có phản ứng nổ khi chạm với nước. Có người nghĩ rằng thay thế natri bằng chì nấu chảy thì sẽ an toàn hơn. Lý do phụ là những xí nghiệp vũ khí dành plutonium để sản xuất bom nguyên tử và Thế giới hiện đang thiếu plutonium để khởi động đại tràng những nhà máy hạt nhân neutron mau lẹ[4].

Những lò phản ứng hỗn hợp và những lò neutron mau lẹ có thể tận dụng tất cả những đồng vị uranium ngoài thiên nhiên. Chúng cũng có thể tận dụng những đồng vị thorium cũng có rất nhiều ở ngoài thiên nhiên. Nhưng vì những khó khăn khai triển những lò loại đó nên những lò phản ứng có áp dụng công nghiệp đều là những lò phân hạch những đồng vị khả phân như đồng vị ²³⁵U và những đồng vị của nguyên tử plutonium.

Như nói ở trên, những hạt neutron phải giảm tốc độ từ 20.000 km/giây xuống còn 2.000 m/giây. Những hạt nhân có thể giảm tốc độ của neutron gọi là những vật điều tiết. Để cho dây chuyền phản ứng được duy trì, những vật điều tiết không được hấp thụ neutron hay chỉ được hấp thụ rất ít thôi.

Những vật điều tiết tốt nhất là nước nhẹ, nước nặng, cacbon và khí oxy-cacbonic. Nước nhẹ là nước thường gồm bởi những phân tử H₂O. Nước nặng là nước gồm bởi những phân tử D₂O. Nước này tương tự như nước thường chỉ khác là trong phân tử nước H₂O ion hydro H⁺ được thay thế bằng ion deuterium D⁺. Nước tự nhiên gồm bởi nước nhẹ và một chút nước nặng. Muốn có nước nặng thì phải phân cất nước tự nhiên, tách những nguyên tử deuterium và oxy ra rồi kết hợp lại phân tử D₂O với những nguyên tử đó. Cacbon dùng để làm vật điều tiết là cacbon dưới dạng than chì. Còn khí oxy-cacbonic là kết quả của phản ứng oxy hóa than chì có mặt trong lò phản ứng. Nước, nặng hay nhẹ, và khí oxy cacbon còn có thể được dùng làm chất lưu chuyển nhiệt cho lò phản ứng.

Pháp có xây loại lò phản ứng gọi là UNGG (Unranium Naturel Graphite Gaz) dùng than chì làm vật điều tiết và khí oxy cacbon làm chất lỏng lưu chuyển nhiệt. Canada đã khai triển loại lò phản ứng dùng nước nặng gọi là CANDU (Canadian Deuterium Uranium). Những nhà máy này rất an toàn và chạy bằng uranium tự nhiên nên chi phí điều hành thấp. Nhưng những nhà máy này cần vốn đầu tư rất cao. Một nhà máy có đời sống kỹ thuật 40 năm phải hoạt động trong hơn một chục năm mới hoàn lại được năng lượng bỏ ra để xây ra nó ! Sau khi xây được vài nhà máy UNGG, Pháp ngưng không xây tiếp nữa và chuyển sang công nghệ lò phản ứng nước nhẹ. Còn Canada thì chỉ xuất khẩu được vài nhà máy CANDU thôi.

Song song người ta đã khai triển những lò phản ứng chạy bằng nước nhẹ.

Phân tủ H₂O trong nước nhẹ hấp thụ một chút neutron và hàm lượng đồng vị ²³⁵U trong uranium tự nhiên quá thấp để dây chuyền phản ứng có thể duy trì được. Vì thế những lò phản ứng dùng nước nhẹ cần đến một hỗn hợp uranium có hàm lượng đồng vị ²³⁵U cao hơn uranium tự nhiên, khoảng từ 3 tới 5 phần trăm, để duy trì dây chuyền phản ứng hạt nhân. Chúng ta gọi những hỗn hợp đó là uranium được làm giầu.

Những lò PWR (Pressurized Water Reactor, Lò Phản ứng Nước Nén), HTR (High Temperature Reactor, Lò Phản ứng Nước Nóng) và BWR (Boiled Water Reactor, Lò Phản ứng Nước Sôi) là những lò phản ứng hạt nhân chạy bằng uranium đã được làm giầu. Liên Xô cũ có khai triển loại lò RMBK chạy bằng uranium đã được làm giầu và dùng than chì làm vật điều tiết và nước sôi làm chất lỏng lưu chuyển nhiệt[5]. Giữa những loại lò đó thì lò PWR là thông dụng nhất vì có tỷ trọng khối lớn nên vừa rẻ lại vừa an toàn nhất.

Những vấn đề công nghệ của ngành năng lượng hạt nhân

Rút cục hiện nay chỉ có những lò phản ứng chạy bằng nước nhẹ là thịnh hành. Nhiên liệu của những lò ấy là đồng vị²³⁵U của nguyên tử uranium và những đồng vị khả phân nhân tạo như là plutonium ²³⁹Pu.

Như mọi công nghệ, công nghệ điện hạt nhân phải hòa nhập vào một chuỗi công nghệ. Muốn nắm được công nghệ điện hạt nhân phải nắm được ít nhiều những công nghệ lân cận. Chúng tôi không nói đến những công nghệ xoong chảo nặng, cơ khí nặng, luyện kim, hóa học hay tự động học mà nếu bỏ nhiều công học tập và nhiều vốn đầu tư thì một ngày nào đó cũng có thể nắm được. Ngoài những công nghệ đó còn phải nắm được những công nghệ của chu trình nhiên liệu.

Một nhà máy hạt nhân chỉ là một khâu trong hẳn một chuỗi công nghệ phức tạp gọi là chu trình nhiên liệu. Chu trình đó gồm bảy khâu :

Khai thác quặng Uranium
Xử lý quặng uranium,
Làm giàu quặng đồng vị ²³⁵U,
Chế tạo thanh nhiên liệu,
Phát xạ trong lò phản ứng nhà máy điện hạt nhân,
Xử lý nhiên liệu đã được phát xạ,
Xử lý phế liệu hạt nhân.

Chu trình nhiên liệu hạt nhân

Uranium nằm trong lòng đất từ mấy tỷ năm nay. Trong thời gian đó một số hạt nhân phân hạch và sinh ra khí radon. Khí radon là một vật phóng xạ. Khi đào mỏ thì khí radon bay ra. Nếu mỏ được khai thác trong hầm thì phải thổi gió mạnh vào hầm để thổi khí radon ra khỏi hầm và tránh cho nhân công đào mỏ bị nhiểm. Việc thổi gió vào hầm này không có gì là khó vì những hầm mỏ khác, được khai thác từ thời tiền cổ, cũng cần phải thổi gió như vậy. Đặc biệt những mỏ than đá cũng có khối lượng khí radon tương tự phát ra khi đào than[6].

Sau khi quặng được đào ra khỏi mỏ thì được lọc ra khỏi đất đá vặt. Sau khâu làm tinh khiết thì uranium ở dưới dạng oxy uranium UO₂ hình bánh nguyệt mầu vàng xám nên được gọi là yellow cake (bánh mầu vàng). Khâu này cũng không có gì khó vì đó là công nghệ cổ điển của ngành luyện kim.

Uranium tự nhiên chỉ có 0,7 phần trăm đồng vị ²³⁵U. Hàm lượng này không đủ để duy trì dây chuyền phản ứng nên người ta phải gia tăng hàm lượng đó. Để làm việc đó oxy uranium UO₂ được đổi thành khí hexa fluorur uranium UF₆qua một số quy trình hóa học. Sau đó một phần phân tử UF₆ có đồng vị ²³⁸U được loại ra làm tăng tỷ lệ những phân tử có đồng vị ²³⁵U. Việc gia tăng hàm lượng đồng vị ²³⁵U này gọi là việc làm giầu uranium. Vì trọng khối phân tử hexa fluorur uranium với đồng vị ²³⁵U và trọng khối phân tử có đồng vị ²³⁸U chỉ khác nhau không đáng kể nên việc làm giầu rất công phu và tốn kém.

Hiện có nhiều phương pháp tách phân như là phương pháp khuếch tán, phương pháp siêu quay rẩy hay là phương pháp laser. Chỉ có những cường quốc có vũ khí hạt nhân mới nắm được công nghệ này. Những nước này là Anh, Nga, Hoa-kỳ, Pháp và Trung-quốc. Ấn-độ và Pakistan gần đây cũng có thử vài qủa bom nguyên tử nhưng chưa biết có đủ khả năng công nghệ để được coi là thành viên câu lạc bộ những nước có vũ khí hạt nhân hay không. Các nước đó ngăn cản không cho những nước khác mua hay để khai triển công nghệ làm giầu uranium viện cớ rằng họ muốn chống tăng sinh vũ khí hạt nhân.

Sau khâu làm giầu, uranium tự nhiên có hàm lượng đồng vị ²³⁵U bị giảm đi. Người ta nói rằng uranium đã bị làm nghèo. Uranium này được để sang một bên chờ ngày công nghệ neutron mau lẹ được hiệu chỉnh và biến thành ²³⁹Pukhả phân. Còn uranium với hàm lượng đồng vị ²³⁵U được gia tăng, mà chúng ta gọi là uranium được làm giầu, thì được biến đổi trở lại thành oxy uranium UO₂. Sau khi được vo thành viên, những viên oxy uranium được đổ vào trong lòng những thanh bằng một hợp kim zirconium gọi là zircalloy. Những thanh đó có những cánh để có thể tải nhiệt khi năng lượng sinh ra nhân những phản ứng hạt nhân. Chúng được gom lại thành bó trước khi đặt vào lò phản ứng. Việc chế tạo những viên UO₂, những thanh và những bó nhiên liệu này cần phải được rất chính xác để không bị trục trặc khi đặt nhiên liệu vào lò phản ứng, khi rút chúng ra khỏi lò và để khi lò điều hành nhiệt năng có thể tỏa ra khỏi những thanh nhiên liệu một cách hài hòa.

Cũng vì viện cớ không cho tăng sinh vũ khí hạt nhân những nước có vũ khí hạt nhân cũng không bán cho những nước khác uranium đã được làm giầu. Vì không có khả năng tự quản lý uranium đã được làm giầu những nước không có vũ khí hạt nhân không còn lý do để khai triển công nghệ sản xuất những bó nhiên liệu hạt nhân nữa.

Về việc chọn lựa những loại nhà máy điện hạt nhân thì các nước không có vũ khí hạt nhân chỉ được mua hay, nếu có khả năng công nghệ, khai triển những lò phản ứng kiểu PWR thôi. Những nước có vũ khí hạt nhân đơn phương quyết định rằng tất cả những lò phản ứng hạt nhân khác đều có tiềm năng tăng sinh vũ khí hạt nhân.

Gần đây liên doanh Framatome Siemens chào hàng loại lò phản ứng gọi là EPR (European Pressurized Reactor, Lò Phản ứng Nước Nén Âu-châu). Họ giới thiệu loại lò đó là một thiết bị thế hệ thứ tư, tối tân hơn, tận dụng đồng vị ²³⁵Uhơn, có thể đốt nhiều nguyên tử uranium hơn và nhất là an toàn hơn. Thực ra đó chỉ là một lò thuộc loại PWR có tiến bộ một chút nhưng không phải là một cách mạng công nghệ. Những chuyên gia năng lượng hạt nhân gọi lò phản ứng thế hệ thứ tư là những lò neutron mau lẹ đang được triển khai !

Sau khi nhiên liệu UO₂ đã được phát xạ và những đồng vị khả phân đã được tận dụng để sản xuất năng lượng, những bó thanh nhiên liệu được rút ra khỏi lò và đặt trong một bể nước kế cận với lò phản ứng chờ cho mức phóng xạ giảm xuống.

Khi phóng xạ giảm xuống đến mức không đáng kể thì những bó nhiên liệu được xẻ nhỏ và hòa tán trong nhữung bể acid. Những nguyên tử được phân loại. Những nguyên tử uranium và plutonium được biến chế thành nhiên liệu cho một suất nữa. Những nhiên liệu đó gọi là MOX (Mixed Oxyd, Oxyd Hỗn hợp). Những sản phẩm phân hạch còn lại là những chất phóng xạ alpha, rất độc hại, với nửa đời sống[7] rất lâu dài. Vì thế chúng đặt ra vấn đề an tòan. Rất may là khối lượng những sản phẩm đó tương đối rất nhỏ nên có thể kiểm soát việc lưu trữ chúng. Ngoài ra một phần lớn sẽ có thể được xử lý trong những lò neutron mau lẹ tương lai khi những lò đó được hiệu chỉnh.

Cũng như khâu làm giầu uranium, những nước có vũ khí hạt nhân tổ chức độc quyền công nghệ xư lý nhiên liệu đã bị phóng xạ viện cớ nguy cơ tăng sinh vũ khí hạt nhân.

Phần 2: Những áp dụng tương lai của lò hơi hạt nhân

Chúng ta thường biết rằng những lò phản ứng hạt nhân được dùng trong giảng dạy, nghiên cứu khoa học kỹ thuật và sản xuất điện. Nhưng một lò phản ứng hạt nhân còn có thể dùng vào nhiều việc khác. Trong bài này chúng tôi xin trình bày một số áp dụng tương lai của lò phản ứng hạt nhân. Sau khi nêu lên những ưu điểm của lò hơi hạt nhân, chúng tôi sẽ trình bày nhu cầu năng lượng và nguyên tắc kỹ thuật của mỗi áp dụng và những gì các lò hơi hạt nhân có thể đóng góp cho áp dụng đó.

Ưu điểm của lò hơi hạt nhân

Trong một lò phản ứng hạt nhân, nước có hai công dụng : (a) làm giảm tốc độ những neutron để chúng có thể đập vỡ những hạt nhân uranium U‑235 và sinh ra năng lượng, và (b) chuyển ra khỏi lò năng lượng sinh ra từ những phản ứng hạt nhân. Những lò phản ứng hạt nhân thông dụng là những kiểu lò chạy bằng nước nhẹ gọi chung là lò phản ứng nước nhẹ (LWR, Light Water Reactor). Những lò đó sinh ra hơi nước hoặc trực tiếp ngay trong lò phản ứng, như những kiểu lò phản ứng nước sôi (BWR, Boiled Water Reactor), hoặc ở ngoài lò qua một bộ chuyển nhiệt, như những kiểu lò phản ứng nước nén (PWR, Presurized Water Reactor). Vì vậy, một lò phản ứng hạt nhân thường cũng được gọi là lò hơi hạt nhân.

Hơi nước sinh ra có thể dùng để sản xuất điện, nhưng cũng có thể dùng trong mọi sinh hoạt cần đến hơi nước. Ngành năng lượng phân biệt mêga-watt dưới dạng nhiệt và mêga-watt dưới dạng điện. Khi chuyển từ dạng hơi nước sang dạng điện thì năng lượng khả dụng sẽ giảm vì phải chịu hiệu suất Carnot của vật lý và hiệu suất cơ học không hoàn hảo của các động cơ. Muốn có công suất một mêga-watt điện (viết tắt là MWe) thì phải sản xuất hai mêga-watt dưới dạng nhiệt (viết tắt là MWt) từ một lò hơi dùng năng lượng hóa thạch và ba mêga-watt dưới dạng nhiệt từ một lò hơi hạt nhân. Sai biệt về công suất đó là một nguồn lãng phí trong sử dụng năng lượng. Vậy, trên phương diện thực tiễn, nếu nhất thiết không cần phải dùng đến điện năng thì tốt hơn là dùng năng lượng trực tiếp dưới dạng hơi nước.

Một lò hơi hạt nhân có nhiều ưu điểm so với một lò hơi cổ điển :

Với cùng một công suất, thể tích cũng như khối lượng riêng của một lò hơi hạt nhân cao hơn.
Vì không cần đến bãi dự trữ nhiên liệu, diện tích cần thiết để lắp đặt và vận hành một lò hơi hạt nhân nhỏ hơn rất nhiều.
Một lò hơi hạt nhânan toàn và làm ít ô nhiễm hơn mọi phương tiện biến đổi năng lượng khác[1].
Công suất một lò hơi hạt nhân có thể lên tới 3.000 MWt và những lò đang được khai triển lại còn có công suất lớn hơn nữa.
Những kiểu lò hơi hạt nhân có công suất nhỏ, khoảng 100/200 MWt, đặc, và có nõi lò bất khả xâm trong một thùng giam hãm chỉ có một đầu vào và một đầu ra của mạch hơi nước đang được khai triển để có thể phổ biến những áp dụng của năng lượng hạt nhân mà không e ngại về tăng sinh vũ khí hạt nhân.

Nhờ đó chúng ta có thể nghĩ tới những áp dụng hoặc chưa phổ biến hoặc chưa được đưa vào thực hiện hay thử nghiệm :

Đặt một lò hơi hạt nhân ở những nơi đất hẹp người đông như là những khu công nghiệp hay là ngoại ô những thành phố.
Khai triển những áp dụng công nghiệp cần đến rất nhiều hơi nước hay nhiệt năng mà cho tới nay công suất của những lò hơi cổ điển không cho phép thực hiện.
Đặt lò hơi hạt nhân có công suất nhỏ để cung cấp năng lượng trên những nền di động như là tầu biển và dàn khai thác dầu khí.
Thay thế lò hơi cổ điển bằng lò hơi hạt nhân công suất nhỏ ở những nơi có ít nhu cầu nhiệt năng mà không sợ những vật liệu phân hạch bị đánh cắp.
Thay thế sản xuất nhiệt năng tập trung vào một lò hơi lớn bằng một mạng nhiệt năng liên kết với nhiều lò hơi hạt nhân nhỏ để có nhiều nguồn hơi nước bảo đảm cung cấp hơi liên tục.

Chạy tầu thủy

Vận tải là một ngành tiêu thụ một phần tư năng lượng của Thế-Giới, trong đó một phần mười dành cho tầu thủy. Những tầu nhỏ thường chạy bằng máy nổ có thể lên đến vài triệu mã lực. Những tầu cỡ trung bình, trọng tải từ 1.000 DWT đến 10/20.000 DWT, chạy bằng tua bin khí. Lớn hơn nữa thì có lò hơi với công suất 100/150 MWt. Lò hơi có thể là một lò chạy bằng năng lượng hóa thạch và, trên phương diện kỹ thuật, không gì cản trở thay thế lò cổ điển đó bằng một lò hạt nhân.

Vấn đề của một tầu thủy là thỉnh thoảng phải chờ ở hải cảng để được tiếp tế nhiên liệu. Với những tầu có trọng tải nhỏ hay vừa thì sự ràng buộc đó không quan trọng mấy. Nhưng với những tầu lớn thì sự ràng buộc đó là cả một sự tốn kém thời gian lẫn tiền của. Một tầu có lò hơi cổ điển phải được tiếp tế nhiên liệu trung bình mỗi 1.000 hải lý. Một tầu có lò hơi hạt nhân thì có thể chạy tới ít nhất 500.000 hải lý trước khi mới cần phải thay nõi lò phản ứng !

Những lò phản ứng dùng trên tầu biển thuộc loại nước nén hay là loại được làm nguội bằng kim loại lỏng. Để lò phản ứng có tích lượng riêng cao, nhiên liệu là uranium được làm giầu ở hàm lượng U‑235 từ 40 đến hơn 95 phần trăm. Hàm lượng này vượt xa hàm lượng tối đa 20 phần trăm mà cơ quan IAEA (International Atomic Energy Agency, Cơ Quan Nguyên Tử Lực Quốc Tế) cho phép. Vì thế mà cho tới nay chỉ có những chiến hạm các nước đã có vũ khí hạt nhân và, trong số những tầu dân sự, vài tầu phá băng cuả Liên-Xô cũ là có lò hơi hạt nhân. Những tầu dân sự khác, như tầu Otto Hahn của Đức, Savannah của Hoa-Kỳ và Mutsu của Nhật, đều phải ngưng hoạt động sau vài trục trặc kỹ thuật.

Vận tải bằng đường biển là phương tiện tiết kiệm năng lượng nhất. Mặc dù trọng tải nhiều tầu biển rất lớn và, trong tương lai, sẽ còn lớn hơn, đòi hỏi về công suất cũng không là bao nhiêu. Một tầu trọng tải 100.000 DWT chỉ cần đến một công suất chừng 100/150 MW, nghiã là công suất của một lò hơi cổ điển tầm thường và công suất của một lò hơi hạt nhân nhỏ. Những lò hơi hạt nhân nhỏ sẽ không có vấn đề với IAEA. Khi chúng được hiệu chỉnh thì có thể nghĩ tới trang bị những tầu biển dân sự.

Cung cấp nhiệt năng cho đô thị và khu công nghiệp

Ở đô thị, nhà của thường dân, những văn phòng cũng như những cơ sở thương mại đều có nhu cầu nước nóng gia dụng, tăng nhiệt độ không khí khi trời lạnh và giảm nhiệt độ không khí khi trời nóng. Một số quy trình sản xuất công nghiệp cũng có nhu cầu nhiệt năng trực tiếp dưới dạng hơi nước hay là từ hơi nước đã được ngưng. Những ngành công nghiệp như là hóa học hay chế biến thực phẩm tiêu thụ rất nhiều nhiệt năng.

Mỗi tòa nhà hay mỗi nhà máy có thể tự sản xuất nguồn nhiệt năng cần thiết. Nhưng mua nhiệt năng từ một cơ sở kinh doanh nhiệt năng thì sẽ làm cho tập thể tiết kiệm năng lượng cơ bản. Cơ sở này biến mọi vật liệu có thể đốt được thành nhiệt năng hay trích nhiệt năng từ bộ ngưng của một nhà máy điện để bán. Nhiệt năng đó có thể ở dưới dạng nước nóng ở áp suất cao để vẫn còn ở dạng nước quá nhiệt. Nước quá nhiệt đó được bơm vào một ống nước tới nơi tiêu thụ. Ở nơi tiêu thụ, nhiệt năng được chuyển sang những thiết bị chạy bằng nhiệt năng qua những bộ chuyển nhiệt. Sau đó, nước đã được làm nguội có áp suất đã đựoc giảm đi quay trở về cơ sở sản xuất để được đun nóng và tăng áp suất trước khi đi một vòng nữa. Mạng ống nước nóng đó gọi là mạng nhiệt năng. Nếu mạng nhiệt năng bao trùm đầy đặc một đô thị hay một khu công nghiệp thì mua hơi nước sẽ rẻ hơn là tự sản xuất nhiệt năng vì cơ quan quản lý mạng nhiệt năng có khả năng chọn những nguồn năng lượng thích hợp nhất để sản xuất hơi.

Hiện nay nguồn năng lượng của những mạng nhiệt năng là cặn những thùng dầu, khí đồng hành[2], gỗ vụn, bã mía, rác đô thị, những chất thải khác có trữ lượng năng lượng cao,... Ít khi nào người ta dùng những nhiên liệu quý báu như là dầu hay khí đốt. Ở những khu mỏ than, người ta dùng than vụn hay than có trữ lượng năng lượng quá thấp để có thể thành thương phẩm. Ở một cảng dầu, người ta dùng cặn nạo từ những thùng chứa dầu của tầu biển hay ở trên đất liền. Ở những vùng khai thác rừng, người ta dùng gỗ vụn của những nhà máy cưa hay gom từ những công trường đốn gỗ. Ở các miền quê, người ta dùng bã mía, trấu thóc, rơm, vỏ dừa,... mọi vật liệu có thể sinh ra nhiệt lượng khi bị đốt. Một mạng nhiệt năng dùng những vật liệu đó thường nhằm mục đích chính giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường do phế liệu gây ra. Lợi tức của dịch vụ cung cấp hơi nước là một nguồn tài trợ đáng kể của dịch vụ thanh toán phế liệu của một địa phương.

Thực tế thì không bao giờ người ta lắp đặt một lò hơi chỉ để cung cấp mạng nhiệt năng của một đô thị hay một khu công nghiệp. Một đô thị hay một khu công nghiệp bao giờ cũng cần đến điện và nhiệt năng.

Để sản xuất điện với một lò hơi thì hơi phải ở nhiệt độ trên 300 C và áp suất trên 90 Mpa hay cao hơn nữa. Sau khi đi qua tua bin thì nhiệt độ và áp xuất của hơi nước giảm. Nếu giảm chưa đủ thì có bộ ngưng làm giảm thêm. Làm như vậy thì tổn hao một nửa tới hai phần ba trữ lượng năng lượng cơ bản mà chúng ta có thể dùng để cung cấp năng lượng cho mạng nhiệt năng. Nhiệt năng cần thiết để đáp ứng những nhu cầu gia dụng hay công nghiệp thường ở nhiệt độ hơn 100 C một chút, quá lắm là lên tới 250 C, một nhiệt độ rất thấp so với nhiệt độ hơi nước của một nhà máy nhiệt điện. Áp suất chỉ cần đủ để nước giữ nước ở dạng quá nhiệt. Vì không cần đến nhiệt độ và áp suất cao, mạng nhiệt năng có thể dùng làm nguồn nước lạnh cho bộ ngưng của nhà máy điện. Như vậy, thay vì bỏ phí ra sông hay ra biển qua bộ ngưng, nhiệt năng tồn tại trong mạch của tua bin có thể được dùng trong mạng nhiệt năng.

Hiện nay các giám đốc nhà máy điện và chính quyền điạ phương khai triển mạng nhiệt năng và cố gắng thu hút những ngành công nghiệp tiêu thụ nhiệt năng vào những khu công nghiệp xung quanh nhà máy điện của họ để tận dụng nguồn năng lượng . Một mạng nhiệt năng có công suất 1.000 MWt có thể cung cấp hơi cho những máy nước nóng và máy điều hòa nhiệt độ của tất cả những tòa nhà của một thành phố như Singapore. Đó là công suất một lò phản ứng hạt nhân công suất rất tầm thường.

Khi vận chuyển hơi nước trong những ống thì có thất thoát nhiệt năng. Vì thế, người ta tìm cách đặt cơ sở sản xuất nhiệt năng ở gần nơi tiêu thụ nhất, không quá 10 km. Vì những đòi hỏi về nhiệt độ và áp suất của một mạng không quá đáng, các lò phản ứng nước nhẹ hiện có mặt trên thị trường đều thích hợp hơn những lò cổ điển. Nếu dân địa phương chấp nhận rằng rủi ro của năng lượng hạt nhân thấp hơn là những ngành công nghiệp khác thì chúng ta có thể xây những nhà máy điện hạt nhân gần đô thị và sử dụng năng lượng hữu hiệu qua mạng nhiệt năng.

Khử muối trong nước biển và nước bị ô nhiễm

Nước là một thành phần quan trọng của đời sống. Thế mà hơn một nửa nhân loại không có nước ngọt trong sạch mặc dù một nửa nhân loại cư trú cách một bờ biển tối đa 50 km, nơi có 99 phần trăm nước của quả cầu. Cũng có nhiều người thiếu nước sinh hoạt mặc dù sống ở nơi có nước ngọt tự nhiên nhưng nguồn nước đã bị ô nhiễm. Cả tới ở Việt-Nam, dân những vùng ven biển cũng chỉ có thể dùng nước lợ. Khử muối trong nước biển hay nước đã bị ô nhiễm để có nước ngọt trong sạch là một đòi hỏi bức xức của mọi chính quyền địa phương.

Công suất một nhà máy khử muối tùy ở dân số, đòi hỏi về tiện ích của dân địa phương và nhu cầu cuả những nhà máy. Hiện trên Thế-Giới có 12.500 nhà máy khử muối. Một nửa số nhà máy đó đặt ở Trung đông. Công suất trung bình của một nhà máy là 2.000 mét khối mỗi ngày. Nhưng có nhà máy sản xuất chỉ có 100 mét khối mỗi ngày và có nhà máy sản xuất tới 500.000 mét khối mỗi ngày.

Hồi tiền cổ những thủy thủ đã biết đặt một chất xốp để hấp thụ hơi nước bốc ra từ một nồi đun nước và sau đó ép chất xốp đó để lấy nước uống. Bây giờ thì chúng ta có bốn phương pháp khử muối : phương pháp cất đa ứng (MED, Multi Effect Distillation), phương pháp cất chớp đa cấp (MSF, Multi Stage Flash Distillation ), phương pháp ép hơi (VC, Vapour Compression) và phương pháp thấm thấu ngược (RO, Reverse Osmosis).

Phương pháp cất đa ứng dùng nhiệt năng ở nhiệt độ dưới 100 C và phương pháp cất chớp đa cấp, có hiệu suất cao hơn, dùng nhiệt năng ở 120/125 C. Hai phương pháp này cần đến 200 nhiệt năng cho mỗi mét khối nhưng thích ứng với những nhà máy có công suất lớn. Phương pháp ép hơi dùng nhiệt năng ở khoảng 50/80 C cho bộ cất đầu tiên và điện cho máy nén hơi nước cuả những bộ cất tiếp theo. Phương pháp này cần đến 20 vừa nhiệt năng vừa điện năng để xử lý một mét khối nước và thích ứng với những nhà máy công suất lớn và trung bình. Phương pháp thấm thấu ngược, thích ứng với những nhu cầu nhỏ (một gia đình đến một chung cư), chỉ dùng điện để chạy máy nén nước và cần đến chừng 6 để xử lý mỗi mét khối nước.

Như với những mạng nhiệt năng, một lò hơi hạt nhân có thể cung cấp năng lượng cho một nhà máy khử muối công suất 100.000 mét khối nước mỗi ngày hay cao hơn. Tốt nhất là lò hơi đó dùng để sản xuất điện và lấy nhiệt năng của bộ ngưng để khử muối. Tốt hơn nữa, nhiệt năng của bộ ngưng dùng để khử muối và để cung cấp mạng nhiệt năng.

Sản xuất khí hydro

Khí hydrô đã được sản xuất đại tràng từ đầu kỷ nguyên công nghiệp hóa học. Sản lượng toàn cầu của khí hydrô là 10 triệu tấn mỗi năm, gia tăng 10 phần trăm mỗi năm. Một nửa lượng khí hydrô dùng để sản xuất phân bón có azôt và nửa kia dùng để giảm hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu hydrô cácbua ở những nhà máy lọc dầu.

Trong tương lai, khí hydrô sẽ có thêm một thị trường vĩ đại. Đó là thị trường giao thông vận tải. Những phương tiện vận tải hiện nay thải ra khí mônô-ôxid-cácbon và những loại khí làm ô nhiễm môi trường khác. Để giải quyết vấn đề, có ý kiến dùng khí hydrô làm nhiên liệu cho những phương tiện vận tải : đốt khí hydrô chỉ thải ra có hơi nước. Nhưng cho tới nay chưa có thực hiện nào đáng kể vì nhiều vấn đề kỹ thuật về dự trữ, vận chuyển và phân bố khí hydrô chưa được giải quyết ổn thỏa.

Sản xuất khí hydrô có hai phương pháp được phổ biến : điện phân nước ở nhiệt độ xung quanh và cải hóa khí tự nhiên bằng hơi nước (steam reforming of natural gas). Những phương pháp phân tách hơi nước ở nhiệt độ trên 1.000 C ở điện thế cao hay phân tách hơi nước ở nhiệt độ trên 1.000 C qua một số giai đoạn phản ứng hóa học vẫn còn ở giai đoạn thử nghiệm. Phương pháp thịnh hành nhất là phương pháp cải hóa khí tự nhiên. Hiện nay, 95 phần trăm khí hydrô được sản xuất theo phương pháp này vì nó cho phép sản xuất đại tràng.

Nhưng phương pháp cải hóa khí tự nhiên sinh ra khí đi-ôxid-cácbon, một khí gây ra hiệu ứng nhà kính. Vấn đề đó chưa đặt ra vì tổng số khối lượng khí hydrô đang được sản xuất hãy còn tương đối ít. Nhưng vấn đề sẽ đặt ra khi những phương tiện giao thông vận tải phải chuyển sang dùng khí hydrô. Lúc đó, những lò hơi cổ điển khó mà có thể đạt được nhiệt độ 1.000 C cho những phương pháp phân tách hơi nước. Những lò hơi hạt nhân chạy ở những nhiệt độ khoảng đó thì mới đang được nghiên cứu nên chưa ai biết sẽ thực hiện được không.

Vậy chỉ còn phương pháp sản xuất khí hydrô bằng phương pháp điện phân nước. Mặc dù phương pháp này đã được khám phá từ hơn hai thế kỷ nay, có hiệu suất năng lượng cao và dễ được vận dụng nhưng cho tới nay ít được áp dụng vì không thích ứng với đòi hỏi của sản xuất khí ở quy mô lớn. Nhưng hạn chế này lại là một lợi thế khi khí hydrô được dùng đại tràng làm nhiên liệu cho ngành giao thông vận tải. Theo phương pháp điện phân thì khí hydrô có thể được sản xuất một cách phân cấp. Chúng ta có thể biến đổi những trạm xăng hiện nay thành những cơ sở điện phân nước để cung cấp khí hydrô. Thậm chí mỗi tòa nhà cá nhân cũng có thể có một bộ điện phân. Như thế, việc cung cấp nhiên liệu sẽ an toàn hơn nhờ có nhiều đơn vị sản xuất nhỏ.

Như nói ở trên, sản xuất khí hydrô bằng phương pháp điện phân thì không khó mấy. Thiết kế một bộ điện phân cũng không có gì là khó. Vấn đề chính, nhưng ngoài đề tài của bài này, là khai triển phương pháp dự trữ an toàn khí hydrô trên phương tiện vận tải. Điện cần thiết cho những đơn vị sản xuất khí hydrô bằng những bộ điện phân nhỏ sẽ do mạng điện công cộng cung cấp. Những mạng điện công cộng có thể dùng điện sản xuất từ nhiều nguồn năng lượng cơ bản khác nhau. Trong tương lai, năng lượng cơ bản dùng để sản xuất điện của mạng điện Việt-Nam chủ yếu sẽ là thủy năng và năng lượng hạt nhân.

Khí hóa than

Trữ lượng than trong lòng đất có thể cung cấp năng lượng trong hai thế kỷ nữa theo nhịp tiêu thụ hiện nay của nhân loại. Nhưng đốt than thì làm ô nhiễm môi trường vì tạo ra nhiều bụi, khí đi-ôxid-cácbon, một khí gây ra hiệu ứng nhà kính, và khí đi-ôxid-sulfur, một khí gây ra mưa acid. Mặc dù khí hóa than cũng sinh ra đi-ôxid-cácbon nhưng lối dùng than kiểu này vừa tiện lợi lại vừa ít làm hại cho môi trường : ít ra chúng ta giảm lượng bụi và lượng khí đi-ôxid-sulfur. Ngoài ra, vận chuyển năng lượng dưới dạng khí thì dễ hơn vận chuyển dưới dạng than. Chúng ta có thể dùng khí sinh ra từ quy trình khí hóa than để đáp ứng những nhu cầu gia dụng hay công nghiệp cần đến năng lượng.

Phương pháp khí hóa than dựa trên tương tác giữa nguyên tử cácbon của than với hơi nước và khí ôxy. Phản ứng này sinh ra một hỗn hợp khí hydrô, khí ôxid-cácbon, đi-ôxid-cácbon và khí hydrô có thể dùng làm nguồn năng lượng. Phản ứng đã được áp dụng vào thế kỷ XIX để sản xuất khí đốt cho mạng khí đốt của đô thị trong những lò ga và với than đã được mang lên mặt đất.

Người ta sản xuất khí đốt như vậy trong một lò ga, với than bới từ lòng đất ra. Nhưng cũng có thể khí hóa than tại chỗ, nghĩa là ở ngay những lớp than trong lòng đất mà không cần phải moi ra ngoài trời.

Dưới mặt đất có nhiều lớp than đá khai thác không có lợi vì lớp than hoặc quá mỏng, hoặc quá vụn, hoặc quá sâu. Ở nhiều nước có những mỏ than bây giờ ngưng hoạt động vì than còn lại không bõ khai thác nữa. Nhưng ở lòng đất vẫn còn rất nhiều than. Tỷ dụ ở Pháp, sau ba thế kỷ khai thác, tất cả những mỏ than đều ngưng hoạt động, các hố đã bị lấp, nhưng trong lòng đất vẫn còn những khối than khổng lồ tản mác xung quanh những đường hầm và những mạch khai thác cũ. Đất đá ở những khu khai thác cũ đã bị rạn nứt khi những thợ mỏ và máy móc đến đó đào bới. Lâu dần khí đốt, chủ yếu là khí mêthan, từ than đá còn lại tỏa ra. Có nhiều người dự định khoan một giếng để khai thác khí đó như là lấy khí đốt từ một túi khí tự nhiên. Nhưng năng lượng mót được như vậy không đáng kể so với năng lượng của than còn tại chỗ.

Từ lâu đã có ý kiến khai thác tiềm năng năng lượng còn lại đó bằng phương pháp khí hóa than. Vào những năm 1930, Liên-Xô có thử khí hóa than tại chỗ. Người ta đào hai giếng ở hai nơi của vùng mỏ. Khí ôxy và hơi nước được thổi vào một giếng. Khoảng cách giữa hai giếng có thể được coi là một lò ga khổng lồ. Khí đốt được lấy ra ở giếng kia. Khí đó thường được dùng để chạy một nhà máy điện. Phương pháp khí hóa than tại chỗ bị bỏ quên trong một thời gian. Gần đây, với triển vọng khan hiếm năng lượng và lo âu về môi trường tự nhiên, nhiều nước như Hoa-Kỳ, Úc, Anh,... lại bắt đầu chú ý đến.

Dùng lò chạy bằng năng lượng hóa thạch để khí hóa than tại chỗ hay trong một lò ga thì không có lợi mấy vì phải dùng một năng lượng hóa thạch để sản xuất hơi nước cho phản ứng khí hóa. Ngoài ra, quy mô sản xuất khí sẽ bị giới hạn bởi vì công suất nhiệt của một lò hơi cổ diển không quá 1.000 MWt. Ngược lại, một lò hơi hạt nhân sẽ không dùng đến năng lượng hóa thạch và công suất có thể lên đến mấy nghìn mêga-watt nhiệt. Đây là một thị trường tiềm tàng cho những lò hơi hạt nhân có công suất lớn.

Khai thác mỏ dầu

Khi mới khai thác một túi dầu thì dầu phun ra khỏi giếng nhờ áp suất tự nhiên ở dưới đất. Nếu áp suất không đủ thì người ta dùng máy để bơm dầu lên. Sau đó, để tiếp tục lấy dầu, người ta nhồi nước vào trong túi dầu để làm tăng áp suất của túi. Với lo âu về khí đi-ôxid-cácbon gây ra hiệu ứng nhà kính, người ta đang nghĩ đến việc nhồi khí đó từ những nhà máy vào túi dầu để duy trì áp suất thay cho nước. Nhưng dù giữ áp suất để tiếp tục tăng áp suất bằng cách nào đi nữa thì cũng chỉ trích được có 30/35 phần trăm trữ lượng trong túi dầu. Phần còn lại vẫn còn bám vào những hạt khoáng vật trong túi dầu như là nước bám vào những sợi vải của một áo đã được vắt khô. Mặc dù những hạt nhỏ như hột cát và phim dầu bám vào những hạt rất mỏng, nhưng số hạt nhiều không lường được nên khối lượng dầu còn lại rất lớn.

Ngày xưa, để tiếp tục khai thác túi dầu, người ta dùng thuốc tẩy để tách phim dầu khỏi những hạt khoáng vật đó. Có một phương pháp khác là bơm hơi nước vào túi dầu. Hơi nước cũng có tác dộng tách phim dầu khỏi những hạt khoáng vật. Làm như thế gọi là khích thích túi dầu. Những phương pháp này làm cho tỷ số dầu lấy ra được 40/50 phần trăm dầu hiện diện trong túi dầu[3]. Bây giờ, người ta chuyển sang phương pháp bơm hơi nước vì phương pháp này rẻ và tôn trọng môi trường hơn. Hơi nước có tác động làm cho phim dầu rời khỏi hạt khoáng vật và tụ lại ở phần trên của túi dầu để được bơm ra ngoài trời. Sau khi hơi ngưng lại thì nước ngưng sẽ đọng ở dưới túi dầu và tham gia vào việc tăng áp suất trong túi.

Hiện nay người ta đặt một lò hơi chung với dàn bơm dầu. Lò hơi đó chạy bằng khí đồng hành của giếng dầu hay bằng một phần dầu của giếng. Vì ở một dàn bơm dầu có ít chỗ nên chỉ có thể dùng được những lò hơi nhỏ với công suất thấp. Nhưng những lò hơi hạt nhân công suất nhỏ sắp tới có thể thay thế những lò hơi cổ diển, tăng khả năng sản xuất hơi và tăng lượng dầu trong túi dầu có thể bơm được.

Với triển vọng nguồn dầu sẽ cạn, người ta đang nghĩ đến những mỏ đá phiến hay những bãi cát có nhựa. Nhựa là một chất hydrô cácbua đặc tương tự như nhựa dùng để tráng đường giao thông. Thực ra nhựa là một thể dầu có chuỗi cácbon rất dài nên đặc hơn dầu cổ điển. Trong ngành dầu mỏ người ta gọi nhựa đó là dầu không chính quy. Người ta tính rằng trữ lượng năng lượng của những mỏ đá phiến hay bãi cát có nhựa tương đương với trữ lượng của những mỏ dầu.

Với dầu không chính quy thì nhựa bao bọc những viên đá phiến hay những hột cát. Muốn lấy nhựa để mang vào chòi lọc dầu thì hay hột cát. Nhựa bị hơi nóng làm chảy, rời khỏi viên đá hay hột cát và tụ lại ở một điểm thuận tiện để có thể gom lại. Để biến nhựa thành những nhiên liệu thông thường có chuỗi cácbon ngắn hơn, người ta gây phản ứng crắckinh. Phản ứng này rất thông thường đối với những chuyên gia ngành dầu vì đã được áp dụng để lọc dầu thường rồi. Vấn đề là làm thế nào để có một nguồn hơi nước lớn và rẻ để khai thác mỏ. Với công nghệ hiện nay thì chỉ có những lò hơi hạt nhân lớn mới có thể giải quyết được.

Kết luận

Mỗi năm, lượng điện sản xuất trên Thế-Giới là 16.742 TW-h, trong đó phần của năng lượng hạt nhân là 2.635 TW-h (15,7 phần trăm) và lượng nhiệt năng là 3.345 TW-h, trong đó phần của năng lượng hạt nhân là 6 TW-h (0,2 phần trăm)[4]. Như chúng ta có thể thấy, phần của năng lượng hạt nhân dùng để sản xuất nhiệt năng gần như là không đáng kể. Những con số đó cho thấy triển vọng phát triển của những lò hơi hạt nhân dùng để sản xuất điện và, đặc biệt, dùng để cung cấp nhiệt năng cho những nhu cầu gia dụng và công nghiệp.

Như trình bày ở trên, chúng ta có thể khẳng định rằng công nghệ hạt nhân rút cục chỉ khác những công nghệ năng lượng khác ở một lò hơi đặc biệt chạy nhờ những phản ứng hạt nhân.

Lò hơi chỉ là một phần nhỏ của một hệ thống sản xuất và tiêu thụ năng lượng sinh ra từ những lò hơi cổ điển hay lò hơi hạt nhân. Những bộ phận khác đều không thuộc về công nghệ hạt nhân. Nghiên cứu thiết kế những hệ thống và bộ phận đó không cần phải hiểu biết gì về khoa học kỹ thuật hạt nhân cả. Mỗi hệ thống đều khác nhau vì những đòi hỏi về công suất năng lượng và đặc tính kỹ thuật của hơi nước đều khác nhau tùy ở mỗi tình huống cá biệt. Tay nghề của một cơ quan thiết kế công nghiệp biểu hiện ở khả năng kết cấu những bộ phận làm sao để hệ thống năng lượng thích ứng với ba điều kiện : (a) cân bằng cung cấp với nhu cầu năng lượng trong không gian và thời gian, (b) sử dụng tối ưu nguồn năng lượng cơ bản và (c) giảm thiểu vi phạm môi trường.

Hiện chỉ có vài công ty hay tập đoàn nhiều công ty đa quốc gia có khả năng thiết kế và chế tạo lò hơi hạt nhân. Mỗi tập đoàn cũng chỉ có thể thiết kế được một hai mẫu lò thôi. Vậy Việt-Nam không còn cơ hội để vào cuộc nữa. Mọi đầu tư vào nhân lực và thiết bị nhằm mục đích đó là vô vọng. Quá lắm là Việt-Nam có thể tham gia vào dự án thiết kế của một tập đoàn có sẵn để đảm nhiệm một phần rất nhỏ của một dự án. Điều này không có gì là hổ thẹn vì nhiều nước có công nghiệp tân tiến hùng mạnh cũng chọn ở trong tình trạng này.

Những bộ phận cấu tạo hệ thống cung cấp và tiêu thụ năng lượng thì đa dạng. Trên Thế-Giới có nhiều công ty lớn nhỏ chế tạo những bộ phận đó. Có những bộ phận dễ thiết kế và chế tạo, có những bộ phận phức tạp hơn. Việt-Nam có thể vào thị trường đó. Mỗi xí nghiệp sẽ chọn bộ phận thích ứng với khả năng kỹ thuật của mình.

Ngoài ra, những tập đoàn thiết kế công nghiệp quốc tế không thể đáp ứng được tất cả nhu cầu xây dựng công nghiệp cuả Thế-Giới. Ngành này thường được coi là đòn bẩy để phát triển công nghệ của một nước. Vậy Việt-Nam nên gấp rút thành lập một tập đoàn lớn chuyên về thiết kế xây dựng công nghiệp. Tuy nhiên vẫn còn chỗ cho nhiều văn phòng thiết kế nhỏ. Đào tạo những chuyên gia cho ngành thiết kế xây dựng công nghiệp thì rất mau và không tốn kém mấy.

Chất xúc tác ion lỏng giúp biến khí thải thành nhiên liệu

2011-11-02T20:28:00.000-07:00

Nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Illinois đã thành công trong khắc phục một trở ngại lớn của công nghệ đầy hứa hẹn làm giảm CO2 trong khí quyển đồng thời sản xuất ra nhiên liệu.

Giáo sư kỹ thuật hóa học và sinh học của Đại học Illinois, Paul Kenis và nhóm nghiên cứu của ông cùng các nhà nghiên cứu thuộc một công ty mới thành lập Dioxide Materials đã tạo ra một chất xúc tác giúp cải thiện quá trình quang hợp nhân tạo . Kết quả nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Science.

Quang hợp nhân tạo là quá trình chuyển đổi khí CO₂ thành các chất hóa học có thành phần cacbon hữu dụng. Hầu hết nhiên liệu và các chất khác đều thường được chiết xuất từ dầu mỏ để thay thế cho quá trình chiết rút các hợp chất này từ sinh khối.

Ở thực vật, quá trình quang hợp sử dụng năng lượng mặt trời để chuyển hóa CO₂ và nước thành đường và các hydrocacbon khác. Nhiên liệu sinh học được tinh chế từ đường được chiết xuất từ những cây trồng như cây ngô. Tuy nhiên, trong quá trình quang hợp nhân tạo, pin điện hóa sử dụng năng lượng từ một bộ thu ánh sáng mặt trời hoặc từ một tuabin gió để chuyển hóa CO₂ thành nhiên liệu cacbon đơn giản như axit fomic hoặc metanol, những chất sẽ được tinh chế tiếp thành etanol và các loại nhiên liệu khác.

Sự cải tiến quan trọng ở đây là phương thức này không cạnh tranh với nguồn cung lương thực và chi phí để truyền điện rẻ hơn nhiều so với chi phí vận chuyển sinh khối tới một nhà máy lọc dầu.

Tuy nhiên, một trở ngại lớn khiến quang hợp nhân tạo không thể trở thành phương pháp chính là bước đầu để sản xuất nhiên liệu, biến CO₂ thành CO tốn quá nhiều năng lượng. Phản ứng đầu tiên này đòi hỏi nhiều năng lượng hơn năng lượng được sản xuất ra và lưu trữ.

Nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Illinois đã sử dụng một phương pháp tiếp cận mới, dùng chất dung dịch ion làm xúc tác cho phản ứng, giúp giảm đáng kể năng lượng để điều khiển quy trình. Dung dịch ion giúp ổn định các khâu trung gian trong phản ứng, vì vậy cần ít điện năng hơn để hoàn thành quá trình chuyển hóa.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một pin điện hóa làm thiết bị phản ứng dòng chảy, tách CO₂ đầu vào và O₂ đầu ra từ dung dịch xúc tác điện phân với các cực khuếch tán khí. Thiết kế của pin cho phép các nhà nghiên cứu điều chỉnh thành phần của dòng điện phân bằng cách bổ sung thêm dung dịch ion như một chất đồng xúc tác để cải thiện pha động học của phản ứng.

Phương thức mới làm giảm hiện tượng vượt áp khi giảm mạnh CO₂ nên cần điện áp thấp hơn, tương đương với việc sử dụng ít năng lượng hơn.

Tiếp theo, các nhà khoa học hy vọng sẽ giải quyết được vấn đề về công suất. Để công nghệ mới trở nên hữu dụng đối với các ứng dụng thương mại, cần làm tăng tốc độ phản ứng và tối đa hóa sự chuyển hóa.

Sẽ cần nhiều thí nghiệm hơn nữa, nhưng thí nghiên cứu này đã đem đến một bước tiến dài trong việc làm giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch đồng thời giảm phát thải CO₂.

Cách pha trà tốt cho sức khỏe

2011-10-24T07:58:00.001-07:00

Muốn uống được một ly trà ngon ngoài trà ngon, nước tinh khiết, cần nắm vững kỹ thuật pha trà. Như thế sẽ có trà ngon lại tốt cho sức khỏe.

Trà xanh - pha liền uống liền

Trà xanh có công dụng bảo vệ sức khỏe, chống ô xy hóa, tẩy trừ gốc tự do, chống lão hóa, chống vi-rút… là bởi vì trong lá trà xanh có nhiều chất Polyphenols. Nếu pha trà xanh với nhiệt độ nước sôi quá cao hoặc thời gian quá dài, chất polyphenols sẽ bị phá hủy, nước trà sẽ chuyển thành màu vàng và hương thơm của trà cũng sẽ bốc hơi bay đi.

Thông thường, nước pha trà có nhiệt độ khoảng 80^oC là tốt nhất, thời gian pha tốt nhất từ 2-3 phút, pha liền uống liền. Tỉ lệ giữa trà và nước cũng phải thích hợp với tỉ lệ 1:50, thường dùng 3g trà để pha với 150ml nước, nước trà sau khi pha là màu xanh trong giữa nhạt và đậm.

Trà vàng và trà trắng cũng pha theo phương pháp tương tự.

Trà hồng- pha lâu càng có lợi cho sức khỏe

Khác với trà xanh, dùng nước sôi ở nhiệt độ cao pha trà hồng thì mới có thể thúc đẩy làm cho chất bảo vệ sức khỏe flavonoids trong trà hồng được tan ra hết trong nước và làm cho vị trà càng ngọt và hương thơm của trà càng nồng đượm. Vì vậy, khi pha trà hồng tốt nhất nên dùng nước sôi, pha và ngâm trà càng lâu càng tốt, thông thường khoảng 5 phút là tốt nhất. Lượng nước để pha trà hồng tương đương như trà xanh.

Trà Ô long- cho nhiều lá trà

Khi pha trà Ô long thì cũng pha bằng nước thật sôi, tuy nhiên dung lượng trà phải nhiều, thông thường là khoảng 10g, pha lên có dung tích giống như trà chiếm đầy ấm. Trà ô long có thể pha và rót khoảng 5-6 lần nước, thời gian từ ngắn đến dài, khoảng từ 2 phút -5 phút là tốt nhất.

Trà đen - trọng tâm ở trà đặc

Trà Phổ Nhĩ (một loại trà rất tốt cho sức khỏe, đặc sản của tỉnh Vân Nam- Trung Quốc) là một loại trà đen phổ biến, thuộc loại trà lên men, nguyên liệu thô, dày. Đặc trưng của trà đen ở chỗ “càng cũ, càng thơm” , cho nên phải pha bằng nước thật sôi mới có thể làm cho thành phần trong trà chiết xuất ra hết. Lần đầu tiên pha trà đen cần phải nhanh chóng rửa trà trong vòng 10 giây, tức là rửa trà trước sau đó mới cho trà vào cốc, rót nước sôi vào, chờ một lúc rót nước trà ra, sau đó lại rót thêm nước sôi vào, đậy nắp lại, như thế mới có thể lọc được những tạp chất trong trà và làm cho hương thơm càng nồng. Thời gian pha trà rót thêm nước ở lần sau thường là khoảng 5 phút.

Tác hại của hạt hướng dương

2011-10-24T07:57:00.000-07:00

Hạt hướng dương mà nhiều người thích nhấm nháp cho “vui miệng” chứa khá nhiều nguy cơ có hại cho sức khoẻ.

Những hạt hướng dương, cũng giống như hạt dưa, hạt bí, hạt điều, hạt dẻ cười… được nhiều người quen dùng như một thứ để nhấm nháp cho vui miệng khi tiếp khách, trong đám cưới, các buổi liên hoan hoặc vào dịp Tết. Trước đây người ta nói nhiều đến tác dụng tốt của hạt hướng dương. Nhiều người thậm chí còn coi chúng là loại “thuốc” phòng các bệnh tim mạch, trị giun kim (ăn sống) và nhiều công dụng khác.

Hạt hướng dương tiềm ẩn nhiều mối nguy hại với sức khỏe.

Tuy nhiên, mới đây, tờ Rian của Nga lại đưa ra những thông tin trái chiều. Theo tờ báo này, những nghiên cứu mới đây cho thấy hạt hướng dương rất có hại. Chúng có khả năng làm rối loạn hoạt động của thận, phá huỷ men răng và là nguyên nhân của hiện tượng ợ chua, ợ nóng.

Loại hạt ăn bùi bùi, béo ngậy mà nhiều người, nhất là các cô gái thích ăn vặt, che giấu nhiều sự nguy hại đối với sức khoẻ của chúng ta. Trước hết, do chứa chất béo với hàm lượng khá lớn, hạt hướng dương cung cấp một lượng calo đáng kể. 100 gam hạt hướng dương chứa 500 kilocalo, tương đương một bánh sôcôla. Do vậy, chúng chống lại ý định ép cân, giảm trọng lượng của những béo phì, đang áp dụng chế độ ăn kiêng để giảm béo.

Trong quá trình sinh trưởng, hạt hướng dương thu nhận từ đất tất cả các nguyên tố vi lượng có trong đó, trong số này có nguyên tố cadmi có hại cho sức khoẻ với hàm lượng cao. Nếu nhấm nháp hạt hướng dương đã trở thành một thói quen thì có thể dẫn đến sự phá huỷ hoạt động của hệ thần kinh và thận mà thủ phạm chính là nguyên tố cadmi vừa nói.

Ngoài ra hạt hướng dương còn là kẻ thù của răng. Chúng phá huỷ men răng và tạo thành cao răng,mà các bác sĩ nha khoa khuyên chúng ta nên lấy đi định kỳ để tránh bệnh viêm nha chudẫn đến nhiều bệnh khác.

Cuối cùng hạt hướng dương ảnh hưởng xấu đến dây thanh quản (ligamentum vocale), có thể làm bạn khản giọng, mất tiếng. Các nhà dinh dưỡng cho biết thêm, hạt hướng dương còn làm ta bị ở chua, ợ nóng (pyrosis) và tăng nguy cơ viêm ruột thừa.

10 nước có trữ lượng dầu mỏ lớn nhất thế giới

2011-10-24T07:56:00.000-07:00

Hiện Arập Xêút là quốc gia đứng đầu về trữ lượng dầu mỏ với 264,5 tỷ thùng, Venezuela đứng ở vị trí thứ hai với 211,1 tỷ thùng.

1. Ả rập Saudi (trữ lượng dầu mỏ : 264,5 tỷ thùng)
Sản lượng dầu khai thác hiện nay khoảng 8,7 triệu thùng một ngày, là nguồn thu nhập chính của quốc gia, chiếm 75% thu ngân sách và 90% giá trị xuất khẩu. Hiện nay Arập Xêút là nước xuất khẩu dầu mỏ lớn nhất và giữ vai trò chủ chốt trong OPEC. Có khoảng 4 triệu công nhân, chuyên gia nước ngoài làm việc trong ngành dầu mỏ và dịch vụ tại Arập Xêút.
2. Venezuela với 211,1 tỷ thùng.
Hãng tin Blommberg ngày 19-3 cho biết, với trữ lượng dầu thô đã kiểm chứng tính đến cuối năm 2009 đạt 211,173 tỷ thùng, Venezuela chính thức trở thành quốc gia sở hữu trữ lượng dầu mỏ thứ 2 thế giới, sau Saudi Arabia (266 tỷ thùng).
Trước đó, Venezuela đứng thứ tư trong số các nước có trữ lượng dầu thô lớn nhất thế giới, sau Saudi Arabia (264 tỷ thùng), Iraq (113 tỷ thùng) và Kuwait (94 tỷ thùng). Năm 2005, Venezuela đã phát động “dự án xã hội chủ nghĩa” nhằm tăng trữ lượng dầu thô lên 314 tỷ thùng. Nếu dự án này thành công, Venezuela sẽ trở thành quốc gia có trữ lượng “vàng đen” lớn nhất thế giới.
3. Iran với 150, 31 tỷ thùng
Bộ trưởng Dầu mỏ Iran Massoud Mir Kazemi ngày 11/10/2010 thông báo, trữ lượng dầu thô được kiểm định của nước này đã tăng 9% lên 150,31 tỷ thùng – lớn thứ 3 thế giới, nhờ phát hiện những mỏ dầu mới.

Trữ lượng dầu thô của Iran cho đến trước đó ước đạt 138 tỷ thùng. Ông Kazemi nhấn mạnh: "Chúng tôi đang tiếp tục tính toán. Số liệu này được lấy từ một báo cáo sáu tháng dựa vào thông tin liên quan đến sản xuất và phát hiện những mỏ dầu mới."
Iran là nước xuất khẩu dầu lớn thứ hai OPEC và chiếm 10% trữ lượng dầu thế giới, song nước này phải phụ thuộc lớn vào nguồn xăng nhập khẩu, vì các nhà máy lọc dầu hoạt động không đúng công suất thiết kế.

Theo ông Kazemi, để đối phó với những biện pháp trừng phạt mới của các cường quốc thế giới nhằm vào lĩnh vực xăng dầu của Iran, Tehran đã xúc tiến một kế hoạch khẩn cấp đặt mục tiêu ngày 20/3/2011 có thể tự túc về xăng.
4. Iraq (trữ lượng dầu mỏ : 115 tỷ thùng)

Trong buổi họp báo ngày 4/10/2010 tại thủ đô Baghdad, Bộ trưởng Dầu mỏ Iraq Hussein al-Shahristani cho biết trữ lượng dầu mỏ của nước này đã tăng lên mức hơn 143 tỷ thùng.
Iraq đã có 66 mỏ dầu, 71% trữ lượng dầu tập trung ở miền Nam nước này, 20% ở miền Bắc và 9% ở khu vực miền Trung.

Tại Iraq, 95% thu nhập của chính phủ phụ thuộc vào xuất khẩu dầu mỏ. Trữ lượng dầu tăng mạnh tạo đà cho Iraq thúc đẩy tăng trưởng kinh tế cũng như xây dựng lại cơ sở hạ tầng cũ kỹ sau nhiều thập kỷ trì trệ do xung đột và các lệnh trừng phạt của quốc tế.

Hiện, sản lượng dầu của Iraq đạt 2,4 triệu thùng/ngày. Với các hợp đồng ký với các công ty nước ngoài năm ngoái nhằm khai thác 10 mỏ dầu, Iraq hy vọng có thể tăng gấp năm lần sản lượng hiện nay.

5. Canada: gần 100 tỷ thùng

Canada là một trong số ít các quốc gia phát triển có xuất khẩu ròng (xuất khẩu nhiều hơn nhập khẩu) năng lượng, trong đó dầu mỏ là mặt hàng chiến lược. Nước này cũng là nước tiêu thụ năng lượng bình quân đầu người cao nhất thế giới, nhất là về mùa đông. Nước này do nằm ở vĩ độ cao nên mùa đông rất lạnh, dân phải dùng nhiều khí đốt để sưởi ấm nhà.
Canada là nước có ngành công nghiệp nhôm rất phát triển ở bang Quebec, Alberta do có nguồn nhiên liệu dồi dào.
6. Kuwait (trữ lượng dầu mỏ : 104 tỷ thùng)

Kuwait là một quốc gia tại Trung Đông.Nằm trên bờ Vịnh Péc-xích(Persia), giáp với Arập-Xêút ở phía nam và với Irắc ở hướng Tây và hướng Bắc. Tên nước được rút ra từ trong tiếng Ả Rập có nghĩa là "Pháo đài được xây dựng gần nước". Dân số gần 3.1 triệu người và diện tích lên đến 17.818 km².

7. Các tiểu vương quốc Ảrập thống nhất (UAE) (trữ lượng dầu mỏ : 97,8 tỷ thùng)

Các Tiểu Vương quốc Ả Rập Thống nhất (cũng gọi là Emirates hay UAE, viết tắt tiếng Anh của United Arab Emirates) là một nước ở vùng Trung Đông nằm ở phía đông nam Bán đảo Ả Rập tại Tây Nam Á trên Vịnh Péc xích, gồm bảy tiểu vương quốc: Abu Dhabi, Ajmān, Dubai, Fujairah, Ras al-Khaimah, Sharjah và Umm al-Qaiwain.

Trước năm 1971, các nước này được gọi là Các quốc gia ngừng bắn hay Oman ngừng bắn, có liên quan tới một sự ngừng bắn ở thế kỷ 19 giữa Vương quốc Liên hiệp Anh và Bắc Ireland và một số sheikh Ả Rập.

8. Nga (trữ lượng dầu mỏ : 60 tỷ thùng)

Nga hay Liên Bang Nga là quốc gia rộng nhất thế giới trải dài từ miền đông châu Âu, qua trên phía bắc châu Á, sang đến bờ Thái Bình Dương.

9. Libya (trữ lượng dầu mỏ: 41,46 tỷ thùng)

Libya là một quốc gia tại Bắc Phi. Nước này có biên giới giáp với Địa Trung Hải ở phía bắc, Ai Cập ở phía đông, Sudan ở phía đông nam, Tchad và Niger ở phía nam, Algérie và Tunisia ở phía tây.

Với diện tích hơi lớn hơn bang Alaska, Libya là nước lớn thứ tư ở châu Phi và thứ 17 trên thế giới. Thủ đô của Libya là thành phố Tripoli, với 1,7 triệu trong tổng số 5,8 triệu dân cả nước. Ba khu vực truyền thống của quốc gia này là Tripolitania, Fezzan và Cyrenaica.

Libya có mức thu nhập kinh tế quốc dân trên đầu người cao nhất Bắc Phi, cũng như là một trong những nước có mức GDP trên đầu người cao ở châu Phi dù nước này có tổng diện tích 1,8 triệu kilômét vuông, 90% trong đó là sa mạc.

10. Nigeria (trữ lượng dầu mỏ : 36,2 tỷ thùng)

Nigeria, tên chính thức là Cộng hòa Liên bang Nigeria (tiếng Anh: Federal Republic of Nigeria) là một quốc gia thuộc khu vực Tây Phi đồng thời cũng là nước đông dân nhất tại châu Phi và đông dân thứ 9 trên thế giới.

Theo số liệu tháng 7 năm 2007, dân số của Nigeria là 135 031 164 người, mật độ dân số khoảng 139 người/km². Nigeria giáp với Benin về phía tây, với Niger về phía bắc, với Chad về phía đông bắc và với Cameroon về phía đông. Phía nam Nigeria là Vịnh Guinea, một bộ phận của Đại Tây Dương.

Venezuela trở thành nước có trữ lượng dầu mỏ lớn nhất thế giới

2011-10-24T07:55:00.000-07:00

Trữ lượng của Venezuela trong năm qua là 296,5 tỷ thùng, tăng 40% so với năm 2009, trong khi trữ lượng của Ả Rập Xê Út là 264,5 tỷ thùng.

Theo thống kê hàng năm của Tổ chức Các nước Xuất khẩu Dầu mỏ (OPEC), Venezuela đã chính thức vượt qua Ả Rập Xê Út để trở thành nước có trữ lượng dầu mỏ lớn nhất thế giới năm 2010.

Trữ lượng của Venezuela trong năm qua là 296,5 tỷ thùng, tăng 40% so với năm 2009, trong khi trữ lượng của Ả Rập Xê Út là 264,5 tỷ thùng. Tuy nhiên người ta vẫn nghi ngờ rằng liệu có phải tất cả các phát hiện về dầu nặng của Venezuela đều có hiệu quả kinh tế hay không.

Trữ lượng dầu của Irắc năm qua tăng 24% lên 143,1 tỷ thùng, trong khi của Iran tăng 10% lên 151,2 tỷ thùng.

Venezuela, Iran và Irắc thuộc nhóm các nước muốn OPEC không tăng sản lượng trong cuộc họp ngày 8/6. Trữ lượng tăng ở 3 nước này có thể giúp OPEC củng cố quan điểm duy trì giá nhiên liệu cao.

Phát hiện về dầu mỏ của Venezuela trong năm vừa qua hầu hết là dầu nặng và dầu siêu nặng trong vành đai Orinoco, vì thế các nhà phân tích đặt ra câu hỏi làm sao để nước này khai thác được nguồn dầu với kinh phí vô cùng lớn và điều kiện khó khăn.

Ngoài ra, số liệu thống kê của Venezuela từ lâu đã gây tranh cãi cho giới dầu quốc tế. Cơ quan Năng lượng Quốc tế hồi tháng trước cho biết họ đã sửa các phương pháp sử dụng để tính toán số liệu dầu của nước này.

Dữ liệu về trữ lượng dầu của Iran thì cho thấy, các biện pháp trừng phạt quốc tế với nước này đã không làm tê liệt ngành công nghiệp dầu khí đất nước.

Báo cáo của OPEC cũng cho thấy sự hồi phục mạnh mẽ của ngành công nghiệp dầu mỏ Nigeria, với 17 giàn khoan hoạt động và 437 giếng sản xuất mới trong năm qua.

Nhìn chung năm 2010, các nước thành viên OPEC đã hưởng lợi lớn từ việc giá dầu cao, với tổng kim ngạch xuất khẩu xăng dầu tăng 27%, đạt 745,1 tỷ USD, tổng sản phẩm quốc nội của họ tăng 11% lên hơn 2,3 nghìn tỷ.

Diệt muỗi an toàn và hiệu quả

2011-10-24T07:53:00.001-07:00

Bình xịt muỗi đang được sử dụng phổ biến ở các gia đình, trường học... Tuy nhiên, nếu sử dụng không đúng cách, có thể bị ngộ độc cấp tính hoặc ảnh hưởng lâu dài cho sức khỏe, nhất là đối với phụ nữ có thai và trẻ em.

Nên diệt muỗi như thế nào và dùng loại thuốc nào cho hợp lý, vừa đạt hiệu quả diệt muỗi, vừa bảo vệ sức khỏe cho các thành viên trong gia đình?

Trước hết, phải hiểu rõ chu trình phát triển của loài muỗi, diệt muỗi là phải diệt tất cả các giai đoạn phát triển của muỗi chứ không chỉ diệt muỗi trưởng thành, như vậy mới đạt hiệu quả tối ưu. Muỗi thường sinh sản nơi nước đọng như ao hồ, bể nước mưa, các chai lọ để bừa bãi. Muốn diệt muỗi trước hết phải loại trừ các nơi sinh sản của chúng:

- Thường xuyên xử lý các vật chứa nước xung quanh nhà và đậy nắp tất cả các bể, lu chứa nước.

- Thường xuyên tát cạn các vũng nước tù đọng, thả cá (bảy màu).

- Nhà cửa phải giữ thoáng mát, sáng sủa, tránh tạo ra các góc tối, treo móc quần áo.

- Sử dụng lưới chống muỗi cho các phòng trong nhà.

Các loại thuốc thông dụng trên thị trường đều có ghi rõ thành phần hóa học. Hai nhóm hoạt chất chính là pyrethroid (tetramethrin, cybermethrin, permethrin, iminoprothrin, prallethrin...) và carbamat (propoxur).

Nhóm pyrethroid ít nguy hiểm nhưng khi người ta hít phải khoảng trên 30 ml thì chúng sẽ gây ngộ độc, thậm chí đe dọa tính mạng (do co thắt cơ trơn hô hấp, ức chế hệ thần kinh trung ương...).

Ngộ độc carbamat gây ức chế không hồi phục men cholinesterase, làm giảm nhịp tim, tụt huyết áp, tăng tiết dịch, làm co thắt cơ trơn (phế quản) gây đau bụng, nôn ói, tiêu chảy, mờ mắt, có thể gây tử vong nhanh nếu không được điều trị kịp thời. Carbamat còn có khả năng sinh ung thư ảnh hưởng lên hệ sinh sản và sự phát triển thể chất nếu tiếp xúc trong thời gian dài.

Trước khi xịt muỗi phải thông báo cho các thành viên gia đình (nhất là trẻ em, người già, phụ nữ có thai) tránh đi chỗ khác. Tập trung xịt vào các chỗ tối; khi xịt phải mang găng tay, khẩu trang (nếu có kính che mắt càng tốt), tránh để thuốc dính lên da. Xịt xong, đóng kín cửa phòng khoảng 20 phút để diệt hết muỗi, sau đó mở cửa sổ để thuốc bay ra ngoài, khi nào không còn mùi thuốc mới được vào phòng.

Diệt muỗi sốt xuất huyết bằng bẫy hạt tiêu

Chiếc bẫy sử dụng một loại hợp chất chiết xuất từ hạt tiêu giúp diệt trứng và ấu trùng muỗi đã giảm đáng kể tỉ lệ bệnh sốt xuất huyết ở một số vùng của Phillipine.

Ông Nuna Almanzor, GĐ của Viện phát triển công nghệ thuộc Sở Y tế Philippine cho biết, Viện đã phát triển một công thức đặc biệt để tăng cường hoạt tính chống muỗi trong chiết xuất hạt tiêu đen.

Cụ thể, muỗi cái sẽ bị thu hút vào màu đen của chiếc bẫy và đẻ trứng lên đó. Chiếc bẫy chính là một thanh gỗ màu đen được nhúng ngập dưới nước chứa chất chống muỗi đặc biệt chiết xuất từ hạt tiêu đen.

Sễ có ít nhất 98% số trứng muỗi đẻ vào đó không nở. Và chỉ có 2% số trứng muỗi sẽ nở và trưởng thành; lúc đó chúng ta sẽ diêt bằng các giải pháp khác. Almanzor cho biết.

Tuy nhiên, thành phần cụ thể của chất chống muỗi nói trên chưa được công bố vì vấn đề sở hữu trí tuệ và Viện vẫn đang chờ được chấp thuận bằng sáng chế.

Chiếc bẫy đã được thử nghiệm ở 2 tỉnh phía nam Manila của Philippin vào tháng Hai vừa rồi cho thấy, các trường hợp sốt xuất huyết giảm mạnh trong 6/2011 so với cùng kỳ năm 2010.

Tương tự, ở Northern Samar, các trường hợp sốt xuất huyết giảm từ 74 người xuống không 0. Ở Leyte, giảm từ 190 người xuống còn 3 người.

Trong khi đó, số ca sốt xuất huyết ở khu vực không áp dụng loại bẫy mới vẫn cao.

Ông Almanzor cho biết, Viện đã thỏa thuận với 2 công ty để thương mại hóa các viên thuốc chứa chiết xuất hạt tiêu - một gói sản phẩm từ 5 - 10 viên có giá chỉ khoảng 2 cent Mỹ (khoảng 500 VND), còn chiếc bẫy muỗi có thể tự làm hoặc mua với giá chưa tới 20 cent Mỹ (khoảng 4000 VND). Mỗi viên thuốc đủ để bẫy muỗi trong một tuần hoặc 4 chiếc bẫy như vậy để lắp quanh nhà.

Sở Y tế Philippin dự định đẩy mạnh loại bẫy này ở những nơi có tỷ lệ bệnh sốt xuất huyết cao.

Nelia Salazar - nhà tư vấn của Viện nghiên cứu Bệnh nhiệt đới thuộc Sở KH-CN Philippin cho biết đây có thể là công nghệ tốt nhất hiện nay dành cho chiến dịch chống lại bệnh sốt xuất huyết so với các biện pháp như loại bỏ nước đọng, phun thuốc diệt muỗi, phát tán muỗi biến đổi gen.

Nhiệt độ thích hợp nhất cho thực phẩm

2011-10-24T07:52:00.002-07:00

Mỗi loại thực phẩm khi ở nhiệt độ thích hợp sẽ cho hương vị ngon nhất và cũng tốt nhất cho cơ thể.

Nước để nguội

Nước đun sôi để nguội từ 12℃-15℃ thì khi uống có cảm giác thoải mái nhất và cũng tốt nhất cho cơ thể, bởi vì đặc tính vật lý, hóa học của tỉ lệ dẫn điện, độ kết dính, mật độ và độ lực bề mặt nước ở nhiệt độ này đều phát sinh thay đổi, rất giống với nước ở trong tế bào sinh vật sống, rất dễ thông qua màng tế bào được cơ thể hấp thụ, thúc đẩy trao đổi chất cũ mới, tăng thêm hàm lượng protit huyết cầu trong máu, cải thiện chức năng miễn dịch cho cơ thể.

Nước hoa quả

Các loại nước hoa quả uống ở nhiệt độ 8℃-10℃ là thích hợp nhất, nếu thấp hơn nhiệt độ này thì sẽ không thưởng thức được hương vị thơm của hoa quả ở trong đó. Mỗi khi mở nắp ra nước hoa quả sẽ bắt đầu mất đi dinh dưỡng, vì vậy, không nên để nước hoa quả trong tủ lạnh quá lâu.

Nước hoa quả tươi vô khuẩn được làm từ cam, quýt, bưởi, dứa thì có thẻ giữ được từ 7- 10 ngày, các loại hoa quả có độ acid thấp khác như táo, nho thì sau khi mở nắp chỉ nên để lâu nhất là 7 ngày. Nếu bạn mua loại nước hoa quả chưa tẩy trùng qua nhiệt độ cao thì kể cả khi chưa mở nắp, trong vòng 5 ngày bạn phải uống hết.

Kem

Kem ở nhiệt độ âm 13℃ - 15℃ là tốt nhất, khi ăn cũng có cảm giác sảng khoái nhất. Ở nhiệt độ này, khi kem vào trong miệng sẽ cảm thấy mềm, mịn, có vị thơm và không kích thích mạnh đến dạ dày.

Nước có ga

Nhiệt độ uống thích hợp nhất cho nước có ga là 4℃~5℃, ở nhiệt độ này nước có ga khá dễ uống và có thể giúp giải khát, đồng thời không kích thích dạ dày, đường ruột.

Dưa hấu

Dưa hấu ở nhiệt độ 8℃ là thuần khiết nhất. Rất nhiều người có thói quen ăn dưa hấu lạnh. Thực tế dưa hấu sau khi để lạnh, trên bề mặt sẽ hình thành một lớp màng, từ đó làm mất đi cảm giác ở miệng, thành phần nước trong dưa hấu cũng dễ đông thành băng, sau khi ăn có thể kích thích cổ họng hoặc gây ra đau răng, buốt răng. Ngoài ra, dưa hấu để quá lạnh còn làm tổn thương tì vị và dạ dày, gây ra tiêu hóa không tốt, mất cảm giác ăn uống....

Mật ong

Dùng nước 50℃- 60℃ pha mật ong thì sẽ giữ được dinh dưỡng ở trong mật ong. Nước quá nóng không những làm thay đổi vị của mật ong, làm cho mật ong bị chua mà còn làm cho các chất xúc tác trong mật ong biến chất đi, làm cho thành phần dinh dưỡng bị phá vỡ.

Cà phê

Cà phê đá ở nhiệt độ khoảng 6℃ là có vị ngon nhất. Khi chúng ta pha cà phê nóng, nếu nhiệt độ nước quá cao cũng sẽ phá hỏng chất béo ở trong cà phê, làm cho cà phê bị đắng, nhiệt độ nước quá thấp thì sẽ không tạo được mùi cà phê, cà phê sẽ vừa chua vừa chat. Vì vậy nước pha cà phê ở nhiệt độ 91℃~96℃ là thích hợp nhất, cà phê pha ra sẽ có mùi vị thuần khiết nhất.

Bà bầu không nên uống trà chanh

2011-10-24T07:52:00.000-07:00

Trà chanh đang là loại nước giải khát được nhiều người ưa thích, nhưng nếu bạn đang mang thai thì nên chọn thứ đồ uống khác.

Dược sĩ, bác sĩ Trần Thị Thu Hiền, bộ môn Dược liệu, Học viện Y dược học cổ truyền Việt Nam, cho biết, chúng ta ít khi để ý đến vấn đề ảnh hưởng của nước trà đến thai phụ, nhưng trên thực tế, các chất trong trà có ảnh hưởng không nhỏ đến thai nhi.

Cụ thể, trong lá chè có chứa 2% - 5% lượng cafein có tác dụng gây hưng phấn. Nếu thai phụ uống quá nhiều chè đặc thì sẽ kích thích thai cử động nhiều, thậm chí nguy hại đến sự sinh trưởng và phát triển của thai nhi. Sự kích thích này ngang với sử dụng cà phê.

Trong trà xanh còn có chất EGCG có tác dụng chống ôxy hóa. Trà chanh có thêm vài lát chanh, axit hữu cơ trong chanh (axit citric) không có tác dụng làm tăng hàm lượng chất EGCG trong trà mà chỉ kéo dài tác dụng của chất EGCG (vì axit hữu cơ có tác dụng như một chất bảo quản, làm chất EGCG không bị phân hủy quá nhanh).

Với người bình thường, nó rất tốt, giúp lợi tiểu, chống lão hóa, nhưng đối với thai phụ khi vào cơ thể, chất EGCG sẽ làm giảm hàm lượng axit folic, ảnh hưởng tới hệ thần kinh của thai.

Mặt khác, khi ta uống trà thấy chát, đó là có chất tanin, nếu kết hợp với chất sắt trong thức ăn sẽ thành hợp chất khó được cơ thể hấp thụ. Do vậy, thai phụ uống quá nhiều nước trà đặc có thể dẫn đến thiếu máu do thiếu sắt, tất yếu thai nhi sinh ra sẽ bị thiếu máu do thiếu sắt bẩm sinh.

Lương y Phó Hữu Đức, Chủ tịch Hội Đông y quận Cầu Giấy, Hà Nội, cho hay, thai phụ uống trà xanh quá nhiều sẽ dẫn đến sự kích thích thần kinh trung ương làm tim đập nhanh, dễ hưng phấn dẫn đến khó ngủ, làm ảnh hưởng đến thai nhi. Hằng ngày, thai phụ chỉ nên uống 2 - 3 tách trà, khoảng 200 ml.

Mùa hè, tùy vào cơ thể, trọng lượng của mẹ và con mà thai phụ nên có những lựa chọn nước uống khác nhau. Một số nước uống tốt cho sức khoẻ như nước dừa, đậu nành, nước hoa quả, nước lọc... đều có thể thay thế được trà chanh.

Natri bicacbonat - Phụ gia chống vi khuẩn, nấm mốc trong thực phẩm

2011-10-24T07:50:00.001-07:00

Natri bicacbonat còn được gọi là Natri hydrocacbonat, tồn tại ở dạng tinh thể màu trắng, tan vừa phải trong nước (70 g/l nước ở 0 độ C, 100 g ở 20 độ C). Nó phân hủy chậm ở điều kiện bình thường và phân hủy hoàn toàn ở 270 độ C.

A. Phương trình phân hủy:

2 NaHCO₃ = Na2CO₃ + H₂O + CO₂

B. Tính chất hóa học

Natri Bicacbonat là muối của bazo mạnh NaOH và acid yếu H₂CO₃, thường được điều chế từ phản ứng:

Na₂CO₃ + 2 CO₂+ H₂O = 2 NaHCO₃

Muối này khi bị thủy phân trong nước cho môi trường kiềm rất yếu:

NaHCO₃ = Na⁺ + HCO₃^-

HCO₃^- + H₂O = H₂CO₃ + OH^-

H₂CO₃ = CO₂ + H₂O

Khi nhiệt độ tăng lượng CO₂ được phóng thích ra càng nhiều và nó là xúc tác dạng khí nên được sử dụng rộng rãi trong làm bánh.

C. Hoạt tính

Natri và Kali bicacbonat điều có hoạt tính diệt khuẩn ở pH trung tính là 7,5 và bị mất hoạt tính ở pH thấp. Bởi vì pH cao (10,5) các chất này cũng mất hoạt tính nên người ta cho rằng hiệu quả diệt khuẩn của muối này không phụ thuộc vào sự tăng giảm pH mà phụ thuộc vào sự có mặt của ion HCO₃^- (ion tồn tại nhiều nhất ở pH = 7,5, còn pH = 5,5 thì có nhiều CO₂).

Sự tăng giảm pH khi sử dụng bicacbonat có thể ảnh hưởng đến toàn bộ hoạt động sinh thái của vi trùng trong các thức ăn có tính acid cao và có thể dẫn đến sự hư hại ở một số bộ phận nào đó không đúng. Người ta cho rằng có lẻ các thức ăn có tính đệm (như cá) mới thích hợp cho việc sử dụng bicaconat để diệt khuẩn.

Thời gian đầu nghiên cứu người ta cho rằng NaHCO₃ có khả năng chống vi khuẩn ở miệng, về sau này nó được sử dụng rộng rãi để ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn, nấm mốc có trong thực phẩm. Natri bicacacbonat được sử dụng trong y học gọi là "thuốc muối".

D. Ứng dụng

Natri bicacbonat có mã hiệu thực phẩm theo tiêu chuẩn quốc tế với INS: 500ii (Soidium Hydrogen Carbonate) với chức năng điều chỉnh độ acid, tạo xốp, ổn định, chống đông vón.

STT	Nhóm thực phẩm sử dụng	ML
1	Dầu và mỡ không chứa nước	GMP
2	Bột và tinh bột	45000
3	Thức ăn cho trẻ em dưới 1 tuổi	GMP
4	Cà phê, chè, nước uống có dược thảo và các loại đồ uống từ ngũ cốc, không kể nước uống từ cacao	GMP

Bổ sung canxi đúng cách cho người cao tuổi

2011-10-24T07:49:00.001-07:00

Canxi rất cần thiết cho sự phát triển của cơ thể. Lâu nay, người ta thường chú ý bổ sung chất này cho trẻ em. Trong khi đó canxi cũng rất cần thiết cho người cao tuổi. Vậy bổ sung canxi ở lứa tuổi này như thế nào?

Tại sao người cao tuổi lại thiếu canxi?

Người cao tuổi do mạch máu dần dần bị xơ hoá làm cho niêm mạc dạ dày không được cung cấp đủ máu sẽ teo lại. Tế bào tuyến trong niêm mạc dạ dày giảm hoặc thoái hoá, dẫn tới giảm tiết dịch vị và axit dạ dày. Mặt khác, sự phân tiết pepsin tại tuyến tụy cũng giảm dần làm cho axit dạ dày sẽ thấp hoặc bị thiếu. Khi thiếu axit thì muối canxi (trong thức ăn) khó phân giải thành ion canxi để hấp thu. Vì thế, sự hấp thu canxi từ thức ăn ở người cao tuổi sẽ bị giảm đi so với người trưởng thành.

Khi canxi hấp thu từ thức ăn vào máu bị giảm sút, theo phản xạ tự nhiên, hormon parathiroid tăng, làm cho muối canxi trong xương phân huỷ thành ion canxi, phóng thích vào máu để lập lại cân bằng canxi máu nhằm đảm bảo cho các hoạt động sinh lý của cơ thể có liên quan đến canxi máu. Mặt khác, quá trình “dịch chuyển” canxi từ xương vào máu cũng làm cho cancitonin tiết ra nhiều, thúc đẩy muối canxi lắng đọng trên bề mặt khớp gần xương, làm sự bài tiết canxi qua đường niệu tăng. Trong khi đó, thận của người cao tuổi giảm chức năng điều tiết cân bằng kiềm toan, việc tái hấp thu canxi ở ống thận lại giảm, từ đó canxi bị thải ra ngoài nhiều.

Bình thường, nồng độ canxi ở ngoài tế bào (dịch, máu) và trong tế bào thường có tỷ lệ 5.000:1. Để đảm bảo nồng độ trên cơ thể có quá trình “bơm” canxi (trên màng tế bào) để đưa canxi từ trong ra ngoài tế bào. Việc “bơm” canxi đòi phải có năng lượng. Người cao tuổi quá trình chuyển hoá giảm nên năng lượng cũng giảm theo khiến cho việc bơm canxi bị giảm. Canxi trong tế bào tăng sẽ làm cho canxi ngoài tế bào (dịch, máu) giảm. Và khi canxi-máu giảm thì theo phản xạ tự nhiên cơ thể lặp lại quá trình “dịch chuyển” canxi từ xương vào máu như nói trên.

Hormon sinh dục nữ (estrogen) và hormon sinh dục nam (testosteron) làm tăng hoạt tính của tế bào tạo xương. Nữ từ tuổi mãn kinh, nam từ tuổi 40 trở đi các hormon này giảm, làm quá trình tạo xương giảm, huỷ xương tăng. Hơn nữa, người cao tuổi ít ra ngoài trời hơn nên ít tiếp xúc với tia tử ngoại trong nắng, quá trình chuyển tiền vitamin D dưới da thành vitamin D do vậy bị giảm sút.

Việc hấp thu canxi kém, bài tiết canxi tăng đã dẫn tới tình trạng thiếu canxi ở người cao tuổi.

Thiếu canxi gây loãng xương ở người cao tuổi (Ảnh: SK&ĐS)

Và những tác hại

Thiếu canxi dẫn đến bệnh loãng xương làm cho chất lượng cuộc sống bị giảm sút, có khi bị tàn phế suốt phần đời còn lại, thậm chí tử vong.

Khi thiếu canxi, sự dẫn truyền thần kinh bị giảm sút đưa đến bệnh lẩn thẩn tuổi già. Các nghiên cứu về tuổi già (ở Mỹ) cho rằng, canxi ngoài tế bào giảm, canxi trong tế bào tăng là một trong các nguyên nhân tạo thành mảng amiloid trong bệnh Alzheimer.

Khi sự “dịch chuyển” canxi từ xương vào máu tăng, canxi sẽ lắng đọng sai vị trí. Sự lắng đọng canxi dưới da gây chứng ngứa tuổi già.

Gần đây, các nhà nghiên cứu còn nhận thấy, canxi trong thành mạch máu quá thừa sẽ dẫn tới các “đốm dạng cháo” ở động mạch. Trong đốm dạng cháo có nhiều cholesterol xấu và canxi lắng đọng. Nguyên nhân gây xơ vữa động mạch rất phức tạp bao gồm: huyết áp cao, rối loạn mỡ máu cao, tổn thương mạch, rối loạn nội tiết thần kinh và canxi là một trong những yếu tố hình thành bệnh xơ vữa động mạch.

Canxi tham gia vào việc điều tiết tính thẩm thấu thành mạch và tính hưng phấn dẫn truyền thần kinh. Thiếu canxi, tính thẩm thấu thành mạch, tính hưng phấn tăng làm cho cơ địa dễ cảm ứng trước dị nguyên, bị dị ứng. Người cao tuổi vì thiếu canxi nên các bệnh có nguồn gốc dị ứng như hen suyễn thường có tần suất tăng và nặng lên...

Bổ sung canxi như thế nào?

Tốt nhất, người cao tuổi nên ăn thức ăn giàu canxi và dễ hấp thu như sữa bò, đậu nành, vừng, tôm, cá, cua, sò, rong biển, mộc nhĩ đen... Trong chế biến thức ăn cần thêm một chút giấm hỗ trợ cho sự phân tiết axit dạ dày. Ăn nhiều thức ăn giàu vitamin D như lòng đỏ trứng, gan động vật, cá hồi (với lượng chất béo thích hợp), ra nắng nhiều (nắng buổi sớm). Ăn đủ vitamin C (cam, chanh) giúp cho sự tạo collagen (lợi cho việc tạo xương, sụn). Ăn vừa đủ protein giúp cho hấp thu canxi tốt hơn và ăn vừa đủ muối. Nếu ăn quá nhiều protein, muối sẽ tăng bài tiết canxi. Ăn vừa đủ muối natri (nếu ăn quá nhiều cũng sẽ tăng bài tiết canxi).

Do quá trình hấp thu ở người cao tuổi giảm trong khi bài tiết canxi lại tăng lên nên có những trường hợp thiếu canxi phải bổ sung bằng thuốc. Không dùng canxi đơn độc mà nên dùng cùng với vitamin D giúp cho canxi hấp thu tốt hơn. Trong nhiều trường hợp, việc bổ sung canxi này sẽ cải thiện được tình trạng các bệnh như loãng xương, ngứa, tăng huyết áp... do thiếu canxi ở người già gây nên.

Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều loại thuốc chứa canxi. Tuy nhiên, việc bổ sung cụ thể trong từng trường hợp nên tham khảo ý kiến của thầy thuốc để đạt hiệu quả, tránh dùng thừa và những tai biến do thuốc gây ra.

Nghiên cứu chế tạo thuốc cúm Zanamivir từ axit sialic

2011-10-24T07:48:00.000-07:00

Bệnh cúm là một bệnh truyền nhiễm ở người, động vật có vú và các loài chim, gây ra bởi vi rút cúm tuýp A, B và C, là các vi rút có cấu trúc RNA thuộc họ Orthomyxoviridae. Ở những trường hợp nặng, bệnh cúm gây ra viêm phổi, suy hô hấp và có thể dẫn tới tử vong, đặc biệt nguy hiểm đối với trẻ em, phụ nữ có thai, người già và người có bệnh kinh niên.

Để đối phó với dịch cúm, các nhà nghiên cứu chủ yếu phát triển các vắc xin đặc hiệu và dự trữ các thuốc chống vi rút, gồm các thuốc ức chế enzym neuraminidase (oseltamivir và zanamivir) và các thuốc ức chế kênh ion M2 (amantadine và rimantadine) của vi rút cúm. Trong đó, cùng với tiêm phòng vắc xin, oseltamivir và zanamivir là các thuốc chống vi rút được WHO khuyến cáo nên ưu tiên sử dụng.

Năm 2005, trước nhu cầu khẩn cấp về thuốc cho phòng ngừa đại dịch cúm, Viện Hóa học (Viện KHCNVN) đã được Chính phủ cho phép, nghiên cứu tổng hợp thành công hoạt chất oseltamivir từ nguồn nguyên liệu hồi trong nước. Kết quả là, thu được hiệu suất bằng 70% so với hiệu suất công bố của thế giới, sản phẩm đạt tiêu chuẩn làm thuốc. Tiếp tục hướng nghiên cứu này, các nhà khoa học Viện Hóa học đã khảo sát khả năng tổng hợp ở Việt Nam thuốc chống cúm Zanamivir từ axit sialic.

Zanamivir và axit sialic (Axit N-axetylneuraminic)

Cùng với oseltamivir, hiện nay Zanamivir là thuốc duy nhất có tác dụng phòng và chống dịch cúm do các vi rút H5N1 và H1N1 gây ra ở người. Nước ta đã có sự chuẩn bị về thuốc oseltamivir (Tamiflu), nhưng zanamivir còn chưa có. Zanamivir là thuốc cúm đầu tiên thuộc dòng NI được phát minh và thương mại hoá, trước cả oseltamivir. Tên khoa học của Zanamivir là axit 5-acetamido-4-guanidino-6-(1,2,3-trihydroxy-propyl)-5,6-dihydro-4H-pyran-2-carboxylic. Việc phát minh ra Zanamivir mở đường cho các nghiên cứu tìm thuốc mới có cùng tác dụng ức chế enzym neuraminidase nhằm phòng ngừa và chữa trị bệnh cúm.

Axit sialic là nguyên liệu đầu để tổng hợp Zanamivir. Tên axit sialic (Neu5Ac2en) dùng chung để chỉ các dẫn xuất thế ở vị trí O- và N- của axit neuraminic, dùng riêng để chỉ axit N-axetylneuraminic. Axit sialic thuộc nhóm các carbohydrat và có mặt rộng khắp trong các tế bào động vật, trong các vi sinh vật, đặc biệt trong các glycoprotein và gangliosid. Axit sialic thương mại được chiết xuất từ nước ót (whey) của các quá trình chế biến phomat và sữa, cũng như từ lòng đỏ trứng, có giá bán khá cao (khoảng 5.000 USD/kg).

Quá trình tổng hợp Zanamivir trên thế giới

Năm 1994, Zanamivir lần đầu tiên được tổng hợp và công bố bởi Von Itzstein và các nhà khoa học tại khoa Hóa dược, Đaị học tổng hợp Monash (Australia). Sau đó, Chandler và các cộng sự của công ty Glaxo (GSK, Anh) tiếp thu kết quả, cải tiến các bước phản ứng và công bố năm 1995. Theo công bố, phương pháp này cho hiệu suất tổng thể 8,3%.

Cho tới hiện nay, bài báo của Chandler là công bố duy nhất về phương pháp tổng hợp Zanamivir mà sản phẩm thu được ở lượng lớn hơn miligam, đồng thời cũng cung cấp các chi tiết về điều kiện phản ứng và tính chất hóa lý của các chất.

Gần đây, nhóm nghiên cứu của Yao (Trung Quốc) đã đưa ra một cách tiếp cận mới để tổng hợp ra hợp chất trung gian 5. Các tác giả bắt đầu từ một nguyên liệu khác là D-glucono-δ-lactone, rẻ tiền hơn axit sialic, nhưng con đường tổng hợp tương đối dài và phức tạp (24 bước) và hiệu suất rất thấp (0,2%).

Nghiên cứu tổng hợp Zanamivir từ axit sialic của Viện Hóa học

Tổng hợp methyl N-acetylneuraminate (2) và O-pentaacetoxy (3) từ axit sialc.

Các nhà khoa học của Viện Hóa học đã sử dụng axit sialic (axit N-acetylneuraminic) 98% của Trung Quốc làm nguyên liệu đầu cho quá trình tổng hợp Zanamivir. Họ quyết định áp dụng phương pháp của Warner, sử dụng nhựa trao đổi ion Dowex-H với vai trò xúc tác, phản ứng thực hiện ở nhiệt độ phòng trong khoảng 10h, kết quả đã nhận được sản phẩm metyl (2) este của axit N-acetylneuraminic với hiệu suất 99%.

Để tổng hợp O-pentaacetoxy (3), các nhà khoa học đã áp dụng một phương pháp axetyl hóa hiệu quả được công bố gần đây, sử dụng xúc tác BF3.OEt2 ở 0 0C, kết quả đã thu được sản phẩm với hiệu suất trên 95%.

Việc sử dụng các xúc tác là nhựa trao đổi ion Dowex-H (cho phản ứng este hóa) và BF3.OEt2 (cho phản ứng axetyl hóa) có ưu điểm hơn so với các phương pháp công bố bởi các nhà khoa học của Glaxo.

Tổng hợp hợp chất trung gian chìa khoá oxazoline (4) từ O-pentaacetoxy (3).

Các nhà khoa học đã tiến hành khảo sát quá trình tổng hợp oxazoline (4) theo quy trình công bố của Chandler. Hợp chất O-pentaacetoxy (3) được tách loại 2 nhóm OAc và tạo vòng oxazoline nhờ tác dụng của axit Lewis mạnh là TMSOTf ở 52 0C trong 2,5 h. Hiệu suất của phản ứng đạt 40%. Thử nghiệm thay thế TMSOTf bằng xúc tác BF3.OEt2 trong dichloromethane ở nhiệt độ phòng trong 1 đêm, hiệu suất phản ứng tạo vòng oxazoline từ penta-acetoxy (5) cũng đạt tương tự như phương pháp dung TMSOTf (42%). Để nâng cao hiệu suất, các nhà khoa học khảo sát phương pháp one-pot, đi trực tiếp từ metyl este (2) tới oxazoline (4), mà không qua O-pentaacetoxy (3), cho hiệu suất cao nhất (73,3%) và có hiệu quả kinh tế nhất.

Tổng hợp Zanamivir từ hợp chất trung gian oxazoline (4).

Các nhà khoa học nghiên cứu thành công các phản ứng đi từ hợp chất trung gian oxazoline (4) tới sản phẩm cuối cùng Zanamivir (9). Sản phẩm zanamivir có các dữ kiện phổ IR và NMR đúng với cấu trúc.

Như vậy, các nhà khoa học Viện Hóa học đã xây dựng được một quy trình ổn định gồm 7 bước chính, tổng hợp thành công Zanamivir từ axit sialic với hiệu suất tổng thể là 6,6% (hiệu suất công bố của thế giới là 8,3%). Đặc biệt các giai đoạn đầu tiên, từ axit sialic đến oxazolin (4) đã được tối ưu hóa và cho hiệu suất tổng đạt 74%, cao hơn hiệu suất công bố của GSK (61,7%). Tuy nhiên, hiệu suất thu được ở các giai đoạn sau còn thấp. Hiện nay, các nghiên cứu tổng hợp thuốc cúm Zanamivir vẫn tiếp tục được tiến hành.

Có nên sử dụng đồ nhựa để quay trong lò vi sóng?

2011-10-24T07:47:00.000-07:00

ử dụng đồ nhựa để đựng thức ăn nóng có nguy hại gì không? Có nên sử dụng đồ nhựa để quay trong lò vi sóng?

Nhiều loại nhựa được sử dụng làm dụng cụ nhà bếp như chén, bát, thìa, nĩa, đũa, dĩa, cốc, tách, hộp đựng thức ăn, màng bao gói, chai nước… Các loại nhựa này thường là Melamin, PP hay PE đã được các hãng sản xuất nghiên cứu và các cơ quan y tế cho phép sử dụng.

Cũng có loại được sử dụng lâu dài như các sản phẩm của nhựa Melamin, nhưng cũng có loại chỉ sử dụng một lần như cốc giấy hay cốc nhựa. Trong vùng nhiệt độ cho phép (< 100 độ C), các sản phẩm này không có khả năng gây ngộ độc với thức ăn nên không ảnh hưởng đến sức khỏe của người sử dụng. Nhưng cần lưu ý rằng, các sản phẩm này phải được sản xuất từ nhựa sạch và là sản phẩm của các doanh nghiệp có uy tín và có đăng ký chất lượng sản phẩm.

Trong thực tế, có nhiều loại sản phẩm nhựa tái sinh (tái chế từ phế thải) cũng tồn tại trên thị trường. Các loại này không rõ xuất xứ nguyên liệu, qui trình công nghệ, nhà sản xuất… nên không ai dám bảo đảm chất lượng của nó. Một số thành phần phụ gia khi gia công hay là hóa chất dùng trong bôi khuôn không đảm bảo, có thể sẽ bị tách ra khi gặp nhiệt độ, mỡ hay các dung dịch muối, có thể ảnh hưởng đến thức ăn, dẫn đến ngộ độc (trước hết đối với những người dị ứng với hóa chất).

Sự ra đời của lò vi sóng làm giản tiện hơn cho việc nấu nướng, hâm nóng thức ăn. Cơ chế cấp nhiệt trong lò vi sóng khác với cấp nhiệt thông thường, tuy nhiên nhà sản xuất cũng có những qui định riêng cho các vật liệu dùng trong lò vi sóng. Đồ dùng trong lò vi sóng thường là thủy tinh hay sứ, đồ sắt tráng men…

Các loại hộp nhựa trong (dù là loại tốt) ít được sử dụng. Một số sản phẩm của nước ngoài được quảng cáo có thể dùng để hâm nóng trong lò vi sóng… nhưng cần kiểm tra xem các sản phẩm này có được cơ quan bảo vệ sức khỏe của nước đó kiểm định. Hãy nên sử dụng các đồ dùng như nhà sản xuất lò vi sóng giới thiệu, không nên tự thay đổi.

Sự phơi nhiễm do sử dụng đồ nhựa để quay trong lo vi sóng không xảy ra tức thì (trừ trường hợp với những người bị dị ứng), mà lâu dài và khó phát hiện. Những nguyên tố kim loại nặng trong nhựa dùng làm đồ chơi cho trẻ em đã được các cơ quan y tế một số nước tiên tiến khuyến cáo cấm sử dụng, có nghĩa là đã có những tác động nhất định. Vì vậy, phòng tránh vẫn tốt hơn chữa trị.

PGS-TS Hồ Sơn Lâm, Viện Khoa học vật liệu ứng dụng tại TP.HCM

Những điều lý thú về hạt muối

2011-10-24T07:45:00.001-07:00

1. Mãi đến tận thế kỷ XX, những thanh muối nghiền (được gọi là amoleh) vẫn được lưu hành như một đơn vị tiền tệ cơ bản ở Abyssinia (nay là Ethiopia).

2. Với một lớp nước mỏng trên bề mặt, Salar de Uyuni (bể muối lớn nhất thế giới có diện tích 4.000 dặm vuông ở Bolivia) trở thành tấm gương lớn nhất thế giới. Sự phản chiếu của “tấm gương” này như một công cụ cực kỳ hữu ích cho công tác đo đạc từ ngoài vũ trụ. Ngoài ra, bể muối này còn chứa một nửa trữ lượng lithium của cả thế giới.

3. Nếu bạn nạp số lượng muối tương đương 1/1.000 trọng lượng cơ thể mình, bạn sẽ chết. Do đó, biện pháp dùng muối để tự sát từng được áp dụng ở Trung Quốc thời xa xưa, đặc biệt trong giới quý tộc, bởi muối thời đó rất đắt.

4. Muối biển chất lượng tốt có chứa nhiều khoáng chất thiết yếu cho cơ thể. Loại muối biển tốt nhất cần được giữ ẩm bằng chính nước biển làm ra nó (với liều lượng rất nhỏ)

5. Thời Trung cổ, muối đắt đến mức đôi khi người ta gọi nó là “vàng trắng”. Một trong những tuyến đường vận chuyển muối từ thời đó vẫn được bảo tồn tại nước Đức, nơi thành phố Luneburg ở sâu trong lục địa với bờ biển Baltic của nước này.

6. Ở Guerande (Pháp), muối vẫn được thu hoạch theo phương pháp cổ truyền, đó là dùng những chiếc giỏ để lọc nước biển làm muối. Phương thức này khiến muối trở nên rất đắt, đặc biệt là loại có chất lượng thượng hạng với tên gọi Fleur de Sel (hoa của muối). Tất nhiên, loại muối này chỉ được dùng để rắc lên thức ăn chứ không bao giờ được dùng để nấu.

7. Có một nhận thức chung rất sai lệch là, các chiến binh La Mã được trả lương bằng muối. Thực tế họ cũng được trả lương bằng tiền mặt bình thường. Mối liên hệ với muối trong trường hợp này có thể là do các chiến binh đã bảo vệ các tuyến đường vận chuyển muối tới Roma.

8. Thời xa xưa, người Do Thái có tập tục trộn muối vào trong các con vật hiến tế. Mọi đồ hiến tế đều phải có muối. Thời đó, muối là biểu tượng của trí tuệ và sự chín chắn.

9. Sau khi xăng máy bay được tinh chế, chúng cần được trộn với muối để loại bỏ tất cả các hạt nước, dù nhỏ nhất, trước khi đem vào sử dụng.

10. Chỉ có 6% lượng muối tiêu thụ ở Mỹ được dùng cho thực phẩm, 17% lượng muối khác được dùng vào việc làm tan băng tuyết trên đường trong các tháng mùa đông.

11. Vào cuối thế kỷ XVII, muối là mặt hàng chủ đạo cho hầu hết các chuyến tàu từ Caribe đi Bắc Mỹ.

Một số hình ảnh vể ruộng muối độc nhất vô nhị ở San Fransico

Những ruộng muối và ao muối này đều nằm trong vịnh San Fransico – một vịnh cạn bao quanh thành phố San Francio, Oakland và San Jose. Chúng giúp San Fransico trở thành thành phố sản xuất nhiều muối nhất nước Mỹ.

Không chỉ rộng lớn, những ruộng muối này còn được “khoác” lên mình những “chiếc áo” hết sức đặc biệt, đầy màu sắc. Nếu nhìn từ trên cao, chắc chắn bạn sẽ nghĩ đây là ruộng hoa, chứ không ai tin đây là ruộng muối.

Cận cảnh ruộng muối

Nơi màu xanh lá cây…

…nơi màu đỏ, màu xanh nước biển

Được biết, những màu sắc này được tạo thành là do sự thay đổi nồng độ của tảo, tôm ngâm và nước muối. Những vi sinh vật sống dưới đó thường thay đổi màu sắc theo độ mặn của môi trường, do vậy mà màu sắc của ao muối là một dấu hiệu nói lên độ mặn của nó. Ví dụ như nếu ao muối nào có độ mặn thấp là có nhiều tảo xanh, những ao có độ mặn cao, chứng tỏ nơi đó chứa nhiều tảo đỏ. Những con tôm ngâm dưới nước muối cũng dần chuyển từ màu nâu cố hữu sang màu da cam cho … hợp thời với màu sắc ở nơi chúng sinh sống.

Sắc cam

Sự giao hoà của các màu sắc

Rất thú vị nếu nhìn từ trên ca

Sản xuất chế phẩm sinh học EM đa năng

2011-10-24T07:44:00.000-07:00

Trung tâm Ứng dụng kỹ thuật sinh học (Liên hiệp Các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam) vừa nghiên cứu ứng dụng và sản xuất thành công chế phẩm sinh học EM phục vụ cho sản xuất nông nghiệp và xử lý môi trường nông thôn.

Chế phẩm sinh học EM có nguồn gốc hoàn toàn từ các vi sinh vật có ích trong tự nhiên như vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn lactic, nấm men, xạ khuẩn, nấm sợi. Sau khi phun hoặc bón cho cây trồng, chuồng trại chăn nuôi, ao hồ, khu vực bị ô nhiễm, chế phẩm sinh học EM sẽ có tác dụng như một loại phân bón vi sinh, một chất kích thích tăng trưởng cây trồng và vật nuôi, khử trùng và làm sạch môi trường mà không gây độc hại, bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

Kết quả thử nghiệm sử dụng chế phẩm sinh học EM cho 40 xã, phường, thị trấn của tỉnh Vĩnh Phúc trong 2 năm 2010, 2011 cho kết quả rất khả quan. Năng suất của nhiều loại cây trồng (lúa, hoa màu, dâu tằm…) tăng từ 15 đến 20%, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, mùi hôi trong chăn nuôi từ 50 đến 70%; giảm 70% mùi NH₃, 75% mùi H₂S và một số khí độc hại khác.

Ông Phạm Huy Thụy, Giám đốc Trung tâm Ứng dụng kỹ thuật sinh học, cho biết, EM là chế phẩm sinh học đa năng, dễ sử dụng và hiệu quả cao. Có thể sử dụng rộng rãi trong trồng trọt, chăn nuôi, nuôi trồng thủy sản và làm sạch môi trường, góp phần quan trọng để hạn chế sử dụng các loại hóa chất, thuốc trừ sâu độc hại, phát triển một nền nông nghiệp sạch, bền vững.

Một hướng mới trong việc điều trị chứng trầm cảm với phân tử ANA-12

2011-10-24T07:43:00.001-07:00

Chứng lo âu và suy nhược thần kinh là các vấn đề thường gặp của con người, thường kèm theo những cơn đau kinh niên. Hiệu quả của các loại thuốc hiện nay đối với những cơn đau này (các thuốc chống suy nhược thần kinh, thuốc giảm đau) vẫn còn rất hạn chế. Các nhà nghiên cứu của phòng thí nghiệm về Cải tiến phương pháp điều trị trong Y khoa (CNRS/ trường đại học Strasbourg) và đại học Paris Descartes vừa tìm ra một phân tử độc đáo (ANA-12) với các kết quả thử nghiệm trên chuột về khả năng chống lo âu và trầm cảm rất tốt. Phát hiện mới này mở ra nhiều phương pháp điều trị y khoa mới và triển vọng trong lĩnh vực này.

Suy nhược thần kinh là một loại bệnh, vì những lí do nào đó mà các chức năng của não bị rối loạn. Nhìn chung cơ chế hoạt động của các loại thuốc chống suy nhược thần kinh là hình thành một hiệu ứng trên các cơ quan vận chuyển neuron (đặc biệt là sérotonine và noradrénaline).

Bằng cách tiếp cận hoàn toàn mới khác hẳn những phương pháp điều trị đang được sử dụng hiện nay, các nhà khoa học đã tìm ra một phân tử độc đáo (ANA-12), mở ra những phương pháp điều trị y khoa mới và đầy triển vọng đối với chứng lo âu và stress. Phân tử này (điều chế từ việc sàng lọc bằng máy tính hơn 3 triệu phân tử) ngăn cản một cách chọn lọc sự nhận biết của protein tăng trưởng thần kinh (BDNF, nguyên nhân gây ra các cơn đau mãn tính) với cơ quan thụ cảm của nó (TrkB). Nó được coi như một ligand có khối lượng phân tử nhỏ của cơ quan cảm thụ TrkB; nó liên kết trực tiếp và chọn lọc lên TrkB, làm mất hoạt tính của TrkB trong việc gặp BDNF. Điều này được minh họa như hình vẽ sau:

Trong thí nghiệm trên chuột, ANA-12 cho thấy các tính chất chống lo âu và trầm cảm rất đáng kể. Thực tế cho thấy phân tử này cũng cho kết quả như trên trong các mô hình thí nghiệm trên động vật đối với những cơn đau mãn tính.

Khả năng biến tính phân tử mới này (đối với các phân tử nhỏ) bằng việc tập trung phát triển và duy trì các neuron đã mở ra một loạt các cuộc nghiên cứu lớn của các nhà sinh học về thần kinh, những người nghiên cứu chức năng của BDNF và cơ quan thụ cảm của nó (TrkB) trong rất nhiều bệnh lý (chứng lo âu, suy nhược thần kinh, nghiện, động kinh, và các chứng bệnh thoái hóa thần kinh). Phân tử này cho ra hướng nghiên cứu lâu dài về một phương pháp điều trị y khoa triển vọng mới, cho phép điều trị tốt hơn các chứng bệnh tâm lý liên quan đến thần kinh.

Khái quát về PTA - nguyên liệu đầu vào của nhà máy sản xuất xơ sợi polyester

2011-10-24T07:42:00.000-07:00

Từ trước đây, Dimethyl terephthalate (DMT) được sử dụng để sản xuất polyester bao gồm: polyethylene terephthalate và polytrimethylene terephthalate. DMT được hình thành từ một phản ứng giữa terephthalic acid và methanol, ưu điểm là dễ oxi hoá hơn dạng axit và có thể ngưng tụ trong chân không để tạo ra một sản phẩm tinh khiết.

Quá trình phát triển

Vào năm 1960, Amoco giới thiệu phương pháp sử dụng PTA và đã định giá chiến lược cho sản phẩm mới này nhằm mục đích thay thế cho DMT và nhằm thúc đẩy phát triển sản xuất polyester. Cho đến giữa những năm 1980, do nắm bắt được công nghệ, một số nhà sản xuất lớn đã chi phối ngành công nghiệp sản xuất PTA. Amoco (nay là BP) là nhà sản xuất hàng đầu, cùng với các đối tác nhượng bản quyền là Mitsui, Mitsubishi và ICI (nay là Du Pont), cũng là các nhà sản xuất thương mại hàng đầu. Amoco, cùng với đối tác công nghệ Mitsui, rất lựa chọn trong việc nhượng bản quyền của họ để không ảnh hưởng vào hoạt động kinh doanh.

Tại Mĩ và sau đó ở châu Âu, Amoco đã xây dựng giá sản xuất thực tế của PTA với một giá trị thặng dư cố định nhằm đáp ứng chỉ tiêu lợi nhuận, kích thích tăng trưởng thị trường nhưng vẫn đủ sức cạnh tranh với các nhà sản xuất khác. Tuy nhiên, Amoco chỉ thành công trong việc thúc đẩy sự phát triển thị trường mà không thành công trong việc bao tiêu thị trường. Khi công nghiệp sản xuất polyester ở châu Á tăng trưởng nhanh chóng thì đôi lúc đã xảy ra việc thiếu hụt PTA, điều này buộc các nhà sản xuất phải tìm kiếm thêm công nghệ hỗ trợ sản xuất.

Vào giữa những năm 1980, khi bản quyền của Amoco hết hạn, ICI và Montedison (nay là Dow/Inca) và các công ty khác bắt đầu cung cấp bản quyền. Có hàng loạt công ty xếp hàng mua công nghệ, vì các nhà sản xuất polyester nhận thấy thị trường có lợi nhuận cao và mong muốn đảm bảo nguồn cung vật liệu thô đầu vào. Vào cuối những năm 1980, sự thiếu hụt PTA toàn cầu đã tạo ra sự đổ xô vào sản xuất của các nhà sản xuất polyester châu Á.

Các thông số và đặc tính cơ bản của PTA

PTA là dạng á bột có tinh thể mầu trắng với mùi chua nhẹ, có ảnh hưởng nhẹ tới mắt, da và đường hô hấp của người với các thông số như sau:

- Công thức của PTA: C6H4(COOH)2;

- Đặc trưng:

	Đơn vị	Số lượng/mô tả
Khối lượng phân tử	g/mol	166.13
Điểm nóng chảy	Độ C	Hóa hơi ở 402 độ C
Độ bốc hơi	ở 20 độ C (không khí = 1.0)	5.74
Áp suất bốc hơi	ở 20 độ C	<0,00013
pH	Pha loãng 1%	2.16

- Thông số kỹ thuật:

	Đơn vị	Số lượng
Độ axit	Mg KOH / gm	675 ± 2
Độ ẩm	wt%	0,2 max
Độ Ashes	ppm	7 max
4 Carboxybenzaldehyde	ppm	20 max
Màu sắc	APHA (in N-N-Dimethyl From Amide Solution), HU	10 max
Độ cứng	ppm	0,5 max
Para Toluic Acid	ppm	120 max
Tổng số các kim loại Fe, Mn, Co, Cr, Ni, Mo, Ti	ppm	2 max
Δ Y		10 tối đa
b-Color		1,5 max

- An toàn: Không ảnh hưởng lớn đến sức khỏe con người

	Đơn vị	Số lượng
Điểm bắt lửa	° C	260
Điểm cháy	° C	496

- Hình dạng:

Tiêu chuẩn PTA bán trên thị trường

Tính chất/thành phần	Mức giới hạn	Mức thông thường
4-CBA (ppmw)	< 25	< 20
Axit P-toluic (ppmw)	< 150	< 100
Tro (ppmw)	6	1-3
Hàm lượng kim loại	3	< 1
Độ ẩm (% khối lượng)	0,2	0,05
Màu (b-value)	2	< 2
Cỡ hạt trung bình (micron)	140	90 - 140

Sản xuất PTA

Gần như việc sản xuất axit terephthalic thương mại đều sử dụng quy trình sản xuất PTA của Amoco hiện do BP sở hữu. Trước đây, Amoco đã mua quy trình hoá học cơ bản từ Scientific Design Corporation và phát triển thành quy trình thương mại vào cuối những năm 1950.

Trong giai đoạn đầu tiên của quy trình, paraxylene được ôxi hoá nhờ không khí trong axit acetic lỏng với các xúc tác côban/măngan/brôm để tạo ra axit terephthalic thô (CTA). Phản ứng ôxi hoá tạo ra một lượng nhiệt lớn, thông thường được thu hồi dưới dạng hơi và được sử dụng cho việc gia nhiệt và phát điện. Do CTA chứa các chất trung gian trong quá trình ôxi hoá và các thể màu, bước tiếp theo sẽ được sử dụng để lọc giảm các chất này xuống nồng độ yêu cầu. Chất trung gian gây khó khăn nhất là 4-carboxy benzaldehyde (4-CBA) có tính hoà tan tương tự axit terephthalic trong hầu hết các dung môi thông thường và do đó không thể tách ra bằng phương pháp tinh thể hoá. Bằng cách chuyển 4-CBA thành axit paratoluic có tính hoà tan cao, các chất trung gian này có thể được tách ra. Điều này được thực hiện bằng cách hydro hoá trong nước dung dịch dưới nhiệt độ và áp suất cao trên một nền palađi với xúc tác carbon.

Tình hình thị trường sản xuất PTA

Hiện nay, thị trường châu Á là lớn nhất và năng động nhất và giá của PTA tuân thủ theo cân bằng cung cầu của thị trường này. Trong những năm gần đây, Trung Quốc là nước có nhu cầu PTA lớn nhất ở thị trường châu Á và giá nhập PTA của Trung Quốc là mốc cho các nhà xuất khẩu của châu Á.

Tiêu thụ PTA trên thế giới được dự báo là tăng trưởng 7% hàng năm cho đến 2015, có nghĩa là thị trường sẽ tăng đáng kể từ 35,2 triệu tấn vào 2006 lên 63,7 triệu tấn vào 2015. Trung Quốc đẩy tăng trưởng tiêu thụ của thế giới với dự báo về tăng trưởng tiêu thụ của Trung Quốc là trung bình 11% hàng năm giữa 2005 và 2015. Vào 2015, tiêu thụ của Trung Quốc sẽ chiếm khoảng 57% thế giới, so với khoảng 42% của thế giới vào 2006. Các vùng khác cũng có mức tăng trưởng mạnh là Nam Mĩ 9% từ 2005-2015, Đông Âu khoảng 30% nhưng với mức khởi điểm rất thấp, Trung Đông và châu Phi là 11%. Tăng trưởng của Ấn Độ sẽ vào khoảng 7% và cùng với khối lượng thị trường, Ấn Độ sẽ là thị trường quan trọng thứ hai đối với việc tăng trưởng. Các vùng khác như Tây Âu và Bắc Mĩ nơi thị trường cho các sản phẩm cuối dòng đã phát triển lâu hơn sẽ có tăng trưởng thấp hơn nhiều, vào khoảng 3-3,5%. Sau 2012, cần có bổ sung công suất để tránh tỉ lệ công suất vận hành vượt quá 95% vào 2013.

Bảo quản tự nhiên giữ cho thịt tươi trong vòng 3 năm

2011-09-30T23:52:00.000-07:00

GS Daniel J. O’Sullivan thuộc Đại học Minnesota đã tìm ra phương pháp mới giữ cho một miếng thịt trên giá tươi trong vòng nhiều năm.

Thịt bị hỏng một phần là do hoạt động của các vi khuẩn như E. Coli và Lactobacillus. Một số thành công đã đạt được trong việc xử lý thịt bằng hợp chất kháng khuẩn như nisin đóng vai trò như vi khuẩn gam dương giống như Lactobacillus, chứ không phải các vi khuẩn gam âm là E. Coli và Salmonella. Bổ sung thêm bisin, một hợp chất được tách từ vi khuẩn Bifidobacterium longum có trong ruột người; hợp chất này có các đặc tính diệt khuẩn cả vi khuẩn gam âm và vi khuẩn gam dương nên có thể được ứng dụng để giữ cho thịt và các sản phẩm từ sữa không bị hỏng.

Phát hiện mới còn có các ảnh hưởng sâu rộng hơn, việc hạn chế hỏng thực phẩm sẽ cứu sống con người trên toàn thế giới. Nhưng những đổi mới trong công nghệ bảo quản thực phẩm không phải là biện pháp thay thế cho các phương pháp sạch, an toàn và thông minh để sản xuất thực phẩm tại địa điểm đầu tiên.

GS Sullivan đã được cấp sáng chế cho bisin, hợp chất được Cục Quản lý Thực phẩm và Thuốc của Hoa Kỳ công nhận là an toàn. GS Sullivan cũng đang phối hợp với các nhà sản xuất thực phẩm đưa sản phẩm mới ra thị trường.

Phương pháp viết công thức của hidrocacbon

2011-09-30T23:48:00.001-07:00

Đặt vấn đề:
Hoá học là một môn khoa học thực nghiệm nghiên cứu nhiều hiện tượng trong tự nhiên và đời sống. Là một môn học thiết thực phục vụ đắc lực cho đời sống con người.
Nhằm giúp học sinh một kiến thức vững vàng, biết phân tích và nhận định các sự vật, hiện tượng, tự tin khi học hoá học. Thì vấn đề rèn luyện kỹ năng cho học sinh có một phương pháp tư duy thực hành tốt là một vấn đề rất cần thiết và cấp bách.
Riêng bản thân tôi qua nhiều năm giảng dạy tại các trường PTTH, tôi nhận thấy rằng trong khi viết công thức cấu tạo của các chất, đặc biệt là dạng cùng công thức phân tử nhưng có nhiều công thức cấu tạo khác nhau thì học sinh lớp 11, thậm chí ở lớp 12 còn nhiều bỡ ngỡ vì các em viết không đầy đủ các công thức cấu tạo khác nhau hoặc sai về thứ tự liên kết.
Vì lẽ đó tôi xin trình bày một số vấn đề cơ bản nhằm giúp học sinh viết được công thức cấu tạo đúng và ít có sự trùng lặp công thức. Kiến thức này sẽ rất cần cho các em khi học lên chương trình hóa lớp 12 và là nền tảng rất tốt để các em học hóa ở các cấp cao hơn.

Uống nhiều cà phê sữa dễ hại gan

2011-09-30T23:01:00.000-07:00

Cà phê sữa hay cà phê sữa đá là món “nghiền” của nhiều người mà không biết rằng nó rất độc hại với gan và gây nhiều bệnh lý cho cơ thể.

GS.TSKH Bùi Quốc Châu, giám đốc Trung tâm Diện chẩn liệu pháp cho biết, theo dõi trên nhiều bệnh nhân thì thấy có mối liên quan giữa bệnh sỏi túi mật, bệnh viêm gan vàng da vàng mắt, viêm gan siêu vi, nặng hơn là xơ gan với món cà phê sữa, cùng với cà phê sữa đá và món trứng sữa.

Trước năm 1975, có một cuốn sách viết về dinh dưỡng của DS Trương Kế An, có đoạn viết rằng: “Cà phê sữa là một thức uống rất khó tiêu đối với gan”. Hợp chất cà phê và sữa phá hoại hoạt động của gan khiến gan không xử lý và phân hóa nổi nên tạo cho người uống cảm giác no giả, không thấy đói, chán ăn, nghĩa là rất giống triệu chứng của bệnh đau gan.

BS Phùng Hoàng Nam, Bệnh viện Nhi TƯ, cho biết, chất cafein có tác dụng kích thích rõ rệt đối với hệ thống thần kinh nên sử dụng thường xuyên sẽ không chỉ gây nghiện, gây ngộ độc, dễ bị kích thích, bồn chồn, sợ hãi.

Cơ chế gây độc là chất cafein hấp thu rất nhanh và phân bố toàn cơ thể, đặc biệt là ở gan thành chất hoạt tính là methylxanthine có tác dụng dược lý trên não gây sảng khoái, làm tăng sự tỉnh táo và tăng hoạt tính tâm thần.

Ở người lớn, tác dụng của cafein kéo dài 6-12 giờ với thời gian bán hủy là 6-8 giờ. Ở trẻ nhỏ, thời gian chuyển hóa chậm hơn tùy theo lứa tuổi và thời gian bán hủy kéo dài hơn 24 giờ. Cơ thể nhậy cảm hơn với cafein nên cũng dễ nhiễm độc.

Đặc biệt hơn nữa, theo GS.TSKH Châu là thói quen uống cà phê sữa ở Việt Nam không giống như nước ngoài là uống với sữa gầy hoặc sữa tươi… mà uống với sữa đặc có đường. Yêu cầu bảo quản sữa đặc là không quá 10^oC và hạn sữa không quá 2 năm.

Tuy nhiên, dù được bảo quản kỹ thì sau 12 tháng thường là sữa có hiện tượng sẫm màu, đặc hơn, có khi đóng thành bánh và khi pha nước nóng sữa không tan hoàn toàn vì có cặn, phốt pho, can-xi…

Cà phê có độc, sữa khó tiêu cộng với đá lạnh gây xáo trộn nhiệt độ cơ thể một cách vô ích và làm cơ thể càng lúc càng suy yếu, đặc biệt mang nặng sức cản đối với các hoạt động của gan, khiến gan phải gồng mình ra xử lý, dẫn tới bị bệnh. Vì vậy, các chuyên gia đều khuyên, nên hạn chế uống cà phê đá với sữa đặc.
Nguồn: hoahoc.org

Những tác dụng phụ chưa biết của nấm Linh chi

2011-09-30T22:59:00.001-07:00

Linh chi vốn được biết đến như một loại thảo dược quý hiếm, chỉ có lợi mà không có bất kỳ tác hại nào. Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng linh chi, nếu không biết sử dụng đúng cách, sẽ gây ra những tác hại khôn lường.

Rất tốt cho sức khỏe

Chống ung thư: Linh chi có chứa các hoạt chất kháng ung thư như triterpenes, một chất ngăn ngừa sự lan rộng của các khối u ác tính. Hợp chất đường đa phân tử polysaccharides giúp tăng cường chức năng miễn dịch và cũng là những chiến binh tiêu diệt ung thư.

Trong một số nghiên cứu gần đây, linh chi được chứng minh là giúp “đánh bật” ung thư theo nheieuf cách khác nhau, chẳng hạn như thử nghiệm trên động vật, kết quả cho thấy linh chi có thể ngăn ngừa di căn.

Tăng testosterone: Linh chi giúp cơ thể sản sinh ra hợp chất hữu cơ thành steroid. Điều này có nghĩa nó có thể giúp đẩy nhanh trạng thái đồng hóa, giúp cơ thể tái cơ cấu và củng cố, phát triển các cơ bắp. Đồng thời, loại nấm này cũng giúp ngăn chặn một loại enzyme chuyển đổi hoóc-môn testosterone thành dihydrotestosterone, lưu lại nhiều testosterone hơn trong cơ thể, qua đó tăng chức năng sinh dục.

Làm loãng máu: Ganoderma trong linh chi có tác dụng làm loãng máu, bởi vậy loại nấm này có thể được sử dụng để trị huyết áp cao và chứng kích động.

Tốt cho gan: Axit ganoderic trong nấm linh chi giúp trị các chứng bệnh liên quan đến gan ở người.

Kháng khuẩn: Ngoài việc tăng cường chức năng miễn dịch, ganoderma còn có tác dụng kháng khuẩn, giúp chống lại các loại vi khuẩn và virut thường gặp như HSV-1, HSV-2, vi rút cúm, viêm miệng…

Giãn mạch máu: Vì có chứa alkaloid(có chứa nito) và adenosine nên linh chi rất hữu dụng trong việc làm giãn mạch máu. Điều này đồng nghĩa với linh chi giúp mạch máu giãn nở, cho phép nhiều máu, oxi và chất dinh dưỡng đến khắp nơi trong cơ thể, thông qua đó giúp tăng năng lượng và giúp đẩy nhanh quá trình hàn gắn vết thương. Ngoài ra, linh chi cũng giúp giảm huyết áp.

Nhưng cung có tác dụng phụ

Tuy có rất nhiều lợi ích, việc sử dụng loại nấm thần kỳ này cũng cần cẩn thận. Những người huyết áp thấp, những người đang điều trị bệnh tăng huyết áp, hoặc những người phải phẫu thuật không nên dùng linh chi. Huyết áp thấp có thể tốt cho cơ thể, nhưng nếu nó xuống quá thấp sẽ gây nên tình trạng hoa mắt, chóng mặt, buồn nôn và ngăn chặn sự hình thành các màng máu, làm cho máu chảy không dừng. Bởi vậy, nên tham khảo ý kiến bác sỹ trước khi sử dụng linh chi.
Hơn nữa, lượng testosterone tăng cao dẫn đến tăng cảm giác ham muốn tình dục và căng cơ, nhưng lại có thể gây ra hói đầu và tạo mụn. Linh chi tăng lượng nhỏ testosterone nên không mang đến những tác dụng phụ này. Tuy nhiên, nếu có điều gì bất thường xảy ra, bạn nên ngừng dùng linh chi một thời gian và theo dõi các biểu hiện trên cơ thể.

Quan trọng hơn, một số người bị dị ứng với linh chi hoặc nếu dị ứng với các loại nấm, bạn nên cẩn thận khi dùng “thần dược” này.
Nguồn: hoahoc.org

Video bài giảng: Phương pháp tự chọn lượng chất – Vũ Khắc Ngọc

2011-09-30T22:57:00.000-07:00

Phản ứng của oxit, hidroxit lưỡng tính với dung dịch kiềm

2011-09-30T22:54:00.000-07:00

Các loại protein phức tạp

2011-09-30T22:51:00.001-07:00

Như trên đã trình bày, protein phức tạp là loại protein khi thuỷ phân ngoài phần protein đơn giản, còn có thêm nhóm ghép. Phụ thuộc vào nhóm ghép mà protein phức tạp có tên gọi tương ứng. Sau đây ta xét từng loại:
1. Glucoprotein
Nhóm ghép của loại này là những dẫn xuất của glucid, có thể ở dưới dạng quan hoá như glucosamin, galactosamin, manosamin chúng liên kết với phần protein bằng những liên kết đồng hoá trị.
Glucoprotein có vai trò quan trọng trong cấu tạo của nhiều loại mô chống đỡ và bảo vệ ví dụ trong sụn xương, trong cấu tạo của kháng nguyên và kháng thể.
Glucoprotein hay gặp trong cơ thể động vật thường chia làm hai loại:
* Mucin: là những chất thường có nhiều trong nước bọt, nước mắt, dịch nhờn bao khớp, dịch mô liên kết, dịch nang bào, niêm dịch. Mucin ở niêm mạc dạ dày, ruột, niệu quản có tác dụng bảo vệ cơ giới và hoá học. Nhóm ghép của mucin là hợp chất acid

Tác dụng của mucin là để làm giảm các ma sát cơ học nhằm bảo vệ các cơ quan
(như niêm mạc miệng, thực quản, dạ dày…).
* Mucoid: có nhiều ở mô bào như:
- Ở sụn có chondromucoid
- Ở xương có osteomucoid
- Ở lòng trắng trứng có ovomucoid và nhiều chất nữa ở gân, giác mạc mắt, thuỷ tinh thể…
Ngoài ra một số glucoprotein có chức năng sinh học quan trọng như hon non kích thích tuyến sinh dục: FSH, prolanA chứa 20% glucid, LH chứa hơn 20% glucid.
Trên màng tế bào có những cấu trúc miễn dịch đặc thù của mỗi cơ thể sinh vật có bản chất là glucoproteid. 1
2. Phosphoprotein
Là protein phức tạp khi thuỷ phân cho các acid amin và acid phosphoric (H3PO4) các aciớ phosphoric nối với protein bằng mạch este qua nhóm OH của serin hoặc treonin trong phân tử protein.

Loại protein này thường có tính toan và đóng vai trò quan trọng trong dinh dưỡng của động vật non.
Đại diện điển hình có thể kể là:
- Casein: là protein chủ yếu của sữa.
- Ovovitelin và vinh lòng đỏ trứng
- Ictulin trứng cá.
Thành phần của các loại này chứa đầy đủ 20 loại acid amin và rất cân đối nên tỷ lệ hấp thụ khá cao và là những loại thức ăn có giá trị dinh dưỡng đặc biệt.
3. Chromoprotein (chữ Hy Lạp: Chroma – màu sắc)
Đây là những protein mang màu sắc như hemoglobin trong máu có màu đỏ, clorofil trong lá cây có màu xanh…
Sở dĩ có màu vì nhóm ghép của chromơprotein thường là những cấu trúc phức tạp, tạo nên các màu sắc khác nhau do có chứa một hay nhiều nguyên tử kim loại như Fe, Mg, Cu…
Phần nhiều chromoprotein tham gia vào các quá trình trao đổi khí
Ví dụ: Hemoglobin vận chuyển O2 và CO2 giữa phổi và mô bào Mioglobin dự trữ O2 cho cơ.
Catalase phân giải H2O2 thanh O2 Và H2O. Một số đại diện chính của nhóm này là:
3.1. Hemoglobm (còn gọi là huyết sắc tố, ký hiệu là Hb)
Hemoglobin được Huyn-ne-phan tìm ra 1840. Đó là loại protein có nhiều trong hồng cầu, thành phần của nó gồm:
- Phần protein đơn giản là globin chiếm 94% trọng lượng Hb
- Phần nhóm ghép là nhân Hẻm chiếm 6%
Trọng lượng phân tử của Hb gần 67.000. Chức năng của Hb là vận chuyển khí giữa phổi và mô bào
* Cấu tạo
Hemoglobin được cấu tạo từ protein – globin và nhóm ghép là hẻm. Cấu tạo của hẻm được Nenski và Fisher tiên ra.

Cấu trúc hem của hemoglobin: Hem là liên kết, mà phân tử của nó gồm nguyên tử ít 2 và 4 vòng pyrol. Bốn vòng pyrol đó nối với nhau bằng dây metyl (= CH- ) – đó là cốt porfin. Cất porfm gắn với 2 gốc Vinyl (- CH = CH2) 4 gốc metyl (- CH3) và 2 gốc acid ropionic tạo thành dạng protoporfưúl. Protoporfin liên kết với sắt 2 chính là nhân hẻm (hình trên).
Ngoài hoá trị chính ra, sắt còn nối với 2 nguyên tử Nitơ bằng hai liên kết phụ (biểu diễn bằng đường chấm).
Mỗi phân tử hemoglobin có 4 tiểu phần protein: hai tiểu phần α và 2 tiểu phần β. Mỗi tiểu phần gắn với một hẻm. Như vậy phân tử hemoglobin có 4 hem. Cách liên kết giữa hẻm và globin chưa được xác định rõ. Theo nhiều tài liệu của nhiều tác giả thì liên kết này xuất hiện giữa sắt và nhỏ của nhân imidazol của phân tử histidin trong globin.
* Tính chất của hemoglobin và các dân xuất của nó
Khi tác động với acid hoặc kiềm, hẻm – sắt hai sẽ thành hẻm – sắt ba: Fe2+ → Fe3+ và có tên là hematin.
Chức năng sinh lý của hemoglobin thể hiện ở tính liên kết với các loại khí như O2, CO, NO… Tuỳ áp lực riêng của chúng, sự liên kết này thực hiện qua mạch phụ của nguyên tử sắt với globin nên không bền và các khí sẽ dễ đẩy nhau tuỳ áp suất mỗi loại.
Có mấy liên kết và dẫn suất của hemoglobin là:
- Oxyhemoglobin Hb.O2 (với oxy)
- Carboxyhemoglobin Hb.Co (với oxyt carbon)
- Met-hemoglobin Hb.OH (khi Hb bị oxy hoá thành dạng ferric)

+ Ở tế bào phổi: áp suất riêng của oxy cao nên nó dễ liên kết với hẻm. Đây là liên kết hờ, nguyên tử sắt 2 không thay đổi hoá trị, nên không phải là phản ứng oxy – hoá. Hb.O2 tạo cho máu có màu đỏ tươi.
Khi tới mạch quản ở các mô, áp suất riêng của oxy thấp nên khí này thoát ra và được dùng vào các nhu cầu sinh hoá học.
+ Ở mô bào: CO2 (khoảng 20% tổng số CO2 thải ra) sẽ liên kết với globin qua nhóm quan cuối cùng thành carboxyhemoglobin.
Phần chủ yếu (gần 80%) CO2 liên kết với kiềm của huyết tương và hồng cầu thành những bicarbonat như NaHCO3, KHCO3 rồi mới đến phổi, chuyển sang dạng acid carbonic và thải theo hơi thở.
Khi trong không khí có gần 1% thể tích Co thì gần 95% Hb hoá thành Hb.Co vì vậy việc lấy O2 bị trở ngại làm cho cơ thể bị ngạt. Nếu tăng áp suất riêng của oxy (cho thở oxy) thì Co bị đẩy khỏi Hb và chữa được ngạt.
Khi Hb bị tác động bởi chất oxy hoá như femxyanua kim (K3[Fe (CN~ oxyt nào thì Hb → Hb.OH có sắt ba.

Nếu HbOH sinh nhiều, chức năng hô hấp của máu sẽ bị trở ngại. Để lâu Hb.OH bị phân ly trả Hb về dạng cũ.
Đó là cơ sở giải độc HCN (chất này biến Hb thành cyanomet – hemoglobin) bằng xanh metylen (chuyển Hb.CN khó phân ly sang dạng Hb.OH dễ phân ly).
Tương quan giữa hemoglobin và các dẫn suất của nó như oxyhemoglobin, carboxyhemoglobin và methemoglobin có thể biểu diễn như sau:

3.2. Mioglobin
Mioglobin là sắc tố của cơ, cũng có nhóm ghép là hẻm chứa sắt như hemoglobin. Nhóm globin của mioglobin đặc trưng theo loài, trọng lượng phân tử trung bình 17.000.
Khác với hemoglobin, nhóm ghép của mioglobin chỉ chứa một nguyên tử sắt, vì vậy mà phân tử protein của nó chỉ có một nhân hẻm. Tuy có cấu tạo đơn giản hơn hemoglobin nhưng ái lực của nó đối với oxy mạnh hơn hemoglobin. ở cơ nhất là cơ tim, vai trò dự trữ oxy của mioglobin (dưới dạng oxymioglobin) rất quan trọng: hiện tượng này đảm bảo cho cơ hoạt động khỏi bị đói O2 trong trường hợp sự nạp O2 bị gián đoạn tạm thời (nín thở, ngụp lặn…)
Ví dụ: ở người, cơ thể dự trữ 2450ml O2 trong đó 354ml có trong mioglobin. Lượng dự trữ này rất lớn ở những động vật sống ở nước như Hải Cẩu.
Màu đỏ của cơ do mioglobin tạo nên.
4. Lipoprotein
Lipoprotein là liên kết gồm nhiều phức chất của protein và lipid. Độ bền của mối liên kết protein – lipid không cố định.
Lipoprotein có tính hoà tan trong nước, nhưng không hoà tan trong các dung môi hữu cơ (như đe, cloroform…)
Chức năng sinh học của nhóm này gồm nhiều mặt, nhưng quan trọng nhất là chức năng cấu tạo vách tế bào và cấu tạo các tiểu khí quan tế bào như ty lạp thể.
Người ta cho rằng tính bán thẩm và tính hấp thụ đặc hiệu của tế bào là do lớp vỏ lipoprotein quyết định.
Trong máu và mô bào có mấy chất hpoprotein quan trọng như: Tromboplastin (giúp cho quá trình đông máu)
Lipoprotein huyết thanh (có phần protein là globin)
- Rodopsin võng mạc mắt là loại lipoprotein tham gia vào hoạt động thị giác.
- Nội độc tố của nhiều vi khuẩn cũng có cấu trúc là lipoprotein. Ví dụ: nội độc tố của vi khuẩn lao, brucena…
5. Nucleoprotein
Đây là loại hợp chất hữu cơ có một vai trò cực kỳ quan trọng trong sinh học. Người ta tìm thấy chúng ở những sinh vật đơn giản nhất (như nguyên sinh động vật) đến những động vật cao đẳng nhất (như loài có vú). Ngay các siêu vi khuẩn (vứus) cũng có thành phần chủ yếu là các nucleoprotein. Qua các nghiên cứu về di truyền học, tổ chức học, sinh hoá học người ta có thể nói chắc chắn rằng: Nucleoprotein có quan hệ trực tiếp đến các quá trình sống chủ yếu của mọi sinh vật như tính di truyền, biến dị, khả năng tổng hợp protein.
Nucleoprotein gồm 2 thành phần chủ yếu:
- Protein đơn giản (thường là protein kiềm tính như protamin và histon) – Nhóm ghép là acid nucleic.
Do tầm quan trọng của lớp nucleoprotein đối với sự sống nên chúng ta sẽ nghiên cứu tỷ mỹ chúng ở một chương riêng.

Cấu tạo hoá học của prôtêin

2011-09-30T22:50:00.000-07:00

1. Acid amin – đơn vị cơ bản cấu tạo nên phân tử protein
Vào đầu thế kỷ XIX (thời kỳ của nhà hoá học Hà Lan Mulder) người ta chưa phân biệt được protein của động vật và thực vật. Người ta tưởng rằng protein là đồng nhất, chỉ khác nhau về số lượng ở các sinh vật.
Mãi cho tới năm 1820 lần đầu tiên Bracono đã dùng kiềm và acid đặc để thuỷ phân protein ở nhiệt độ cao (100 – 1200c) Và đã thu được Các acid amin đầu tiên, trong đó có tinh thể glycocol.
Năm 1871 Lubavin đã cho thấy rằng protein dưới tác dụng của các dịch tiêu hoá phân tích thành các acid amin.
Đặc biệt công trình của Fisher (1901 – 1902) đã có ý nghĩa quan trọng về việc nghiên cứu bản chất hoá học của protein.
Tất cả các công trình nghiên cứu trên đã cho chúng ta thấy rằng: thành phần phân tử của protein là các acid amin.
Ngày nay, người ta đã tìm thấy hơn 200 acid amin khác nhau, nhưng trong thành phần của protein tự nhiên thường có 20 loại acid amin.
1.1. Định nghĩa acid amin
Acid quân là một acid hữu cơ, mà trong đó một nguyên tử hydro của gốc carbonalfa (Ca) được thay thế bởi nhóm quan (NH2)

Nếu trong một acid amin có hai nhóm quản thì nhóm quan thứ 2 nằm ở vị trí carbon cuối cùng kể từ nhóm carboxyl (COOH).
Ví dụ:

1.2. Hoạt tính quang học của acid amin
Chỉ trừ glycin trong phân tử chất này không có nguyên tử carbon bất đối, còn tất cả các acid amin còn lại đều có ít nhất một nguyên tử carbon bất đối (tức là bốn hóa trị của nó được bão hòa bởi bốn nhóm nguyên tử khác nhau – ký hiệu C*), do đó chúng đều có khả năng làm quay mặt phẳng phân cực của ánh sáng, nghĩa là chúng đều là những chất hoạt quang.
Tất cả các acid amin có trong thành phần protein đều có cấu hình L ở nguyên tử carbon a, các acid amin có cấu hình D rất ừ gặp trong thiên nhiên.
Chữ L cho ta biết cấu lluul của phân tử chứ không cho ta biết hướng góc quay của mặt phẳng phân cực .
- Các đồng phân hữu tuyến (làm quay mặt phẳng phân cực sang phải) được ký hiệu bằng dấu (+)
- Các đồng phân tả tuyến (làm quay mặt phẳng phân cực sang trái) được ký hiệu bằng dấu (-)
Người ta qui ước rằng đối với glucid, chất aldehyd D-glyceric được chọn làm chất tiêu chuẩn để so sánh, còn đối với acid amin L-serin được chọn làm chất tiêu chuẩn.

Đa số các acid amin dãy D đều có vị ngọt, còn các acid quân thiên nhiên thuộc dãy L – thì đều có vị đắng hoặc không vị.
Các acid amin tổng hợp đều là những RAXEMAT không có tính hoạt quang, nghĩa là một hỗn hợp cùng phân tử của dạng D và dạng L.
1.3. Các phản ứng hoá học đặc trưng của acid amin
* Phản ứng với acid và bazơ tạo thành muối

ứng dụng: Do tính chất lưỡng tính nên acid quân là những chất đệm tốt, ổn định độ pa.
* Phản ứng với acid Nitơ (hay là phản ứng Van-slyke)
Trừ thoăn và oxyprolin (hai chất này là iminoacid) các acid amin đều phản ứng với lem nào để giải phóng khí Nitơ:

ứng dụng: Căn cứ vào lượng nhỏ thoát ra người ta có thể tính được hàm lượng của acid quan trong dung dịch.
* Phản ứng Sorensen (phản ứng với Aldehydformtc -formalin)

ứng dụng: Bằng cách chuẩn độ với dung dịch kiềm tiêu chuẩn người ta có thể xác định được hàm lượng acid amin có trong dung dịch.
* Phản ứng với kim loại nặng
Acid amin tạo thành các muối phức nội phân tử với các chuồn của kim loại nặng, đặc biệt là với con Cu2+.

* Phản ứng Sanger
Đây là một phương pháp phổ biến nhất dùng để xác định acid amin trong mạch polvpen~id từ đầu N.
Khi nghiên cứu tính chất hóa học của acid quân ta đã thấy rõ nhóm a-amin có thể trùng hợp với dửủtronuobenzen. Trong mạch polypeptid chỉ có một nhóm a-amin tự do. ở đầu N, khi trùng hợp sẽ tạo thành dinitrophenyl-polypeptid. Mối liên hệ này rất bền vững, do đó khi dùng HCl để thủy phân protein sẽ giải phóng ra tất cả các acid nhún tự do cùng với acid amin. nằm ở đầu N dưới dạng dinitrophenyl-aminoacid (DNP-aminoacid). Sau đó bằng phương pháp sắc ký có thể dễ dàng nhận biết tên của acid amin đó.
* Phản ứng màu với ninhydrin (trixetohydrinden)
Khi đun nóng các acid D- quan với ninhydrin, nếu môi trường pH < 5 thì chúng sẽ bị oxy hoá và phân giải thành aldchyd tương ứng, CO2 và NH3

Nếu pH > 5 thì sẽ sinh hợp chất màu lục.
Người ta có thể tính được hàm lượng acid amin tham gia trong phản ứng bằng cách định lượng khí CO2, NH3 hoặc aldehyd vừa tạo thành trong phản ứng. Phản ứng của acid amin với ninhydrin được sử dụng nhiều để định tính và định lượng acid amin, đặc biệt là phương pháp sắc ký trên giấy và sắc ký trên cột nhựa trao đổi lớn nhờ máy phân tích acid amin tự động do Spackman, Stein và Moose đề xướng. Phản ứng này rất nhạy, có thể cho phép ta xác định được các acid amin có nồng độ rất nhỏ (vài microgam).
1.4. Phân loại các acid amin
Có nhiều cách để phân loại acid amin. Các acid amin có thể phân loại theo hai quan điểm: Quan điểm hoá học và quan điểm sinh vật học
* Quan điểm hoá học (tức là xét về mặt cấu tạo phân tử và các hoá tính), người ta thường chia acid amin ra:
- Acid amin mạch thẳng: Trong acid amin mạch thẳng phụ thuộc vào số lượng nhóm quan (NH2) và nhóm carboxyl (COOH) mà lại chia ra:
+ Acid monoamin- monocarboxylic (chứa 1 nhóm NH2 và 1 nhóm COOH)
+ Acid monoamin- dicarboxylic (chứa 1 nhóm NH2 và 2 nhóm COOH)
+ Acid diamin- monocarboxylic (chứa 2 nhóm NH2 và 1 nhóm COOH)
- Acid amin mạch vòng: gồm loại vòng đồng nhất và loại dị vòng.
* Quan điểm sinh vật học (tức là xét tầm quan trọng đối với sự dinh dưỡng của động vật). Theo quan điểm này, acid amin gồm hai loại:
- Loại không thay thêm được (indispensable amino acid) hay còn gọi là acid amin thiết yếu (essential amino acid – EAA): Đây là loại acid amin rất cần thiết cho cơ thể động vật để cho quá trình sinh trưởng và phát triển. Cơ thể động vật không thể tự tổng hợp được để thoả mãn nhu cầu của bản thân mà phải thường xuyên đưa từ bên ngoài vào với thức ăn
Đối với động vật nói chung có 9 acid amin không thay thế được: Vang, leucin, isoleucin, treo nin, methionin, phenylalanin, tryptophan, ly sin, histidin.
Loại thay thê được (dispensable amino acid) hay còn gọi là acid amin không thiết yếu (nonessential amino acid – NEAA): tức là loại acid amin mà cơ thể động vật có thể tự tổng hợp được từ các nguyên liệu sẵn có (các acid béo, amiac, amid…). Nhóm này gồm các acid amin còn lại.
Cần phải chú ý thêm rằng không phải mọi acid amin đều có tác dụng v~ì ảnh hưởng như nhau đối với các loại động vật mà mỗi gia súc, gia cầm có những nhu cầu đặc trưng của mình đối với từng loại acid amin. Có loại động vật cần tới 10 acid amin không thay thế (ví dụ như đối với gà con thì arginin là acid tin không thay thế), nhưng có loại động vật lại chỉ cần 8 acid amin không thay thế (ví dụ như người thì histidin được xếp vào nhóm acid amin thay thế).
Một số acid amin không được xếp vào nhóm không thể thay thế hay nhóm thay thế mà chúng được xếp vào nhóm bán thay thế (sâm- dispensable) hay còn gọi là bán thiết yếu (semi-essential). Thuộc nhóm này có arginin, cystein, tyrosin. Arginin được coi là bán thay thế đối với lợn vì arginin có thể được tổng hợp từ glutamin. Tuy vậy, sự tổng hợp này không đủ đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng trong giai đoạn đầu của quá trình phát triển cơ thể. Do đó khẩu phần cho lợn sinh trưởng phải chứa một lương arginin nhất định. Nhiều nghiên cứu cho thấy ở giai đoạn sau khi thành thục về tính và giai đoạn mang thai lợn có thể ứng hợp arginin với số lượng đủ đáp ứng nhu cầu của chúng, nhưng không đủ để đáp ứng nhu cấu tiết sữa của lợn nái. Cystein có thể được tổng hợp từ methionin. Tuy vậy, cystein và dạng oxy hoá của nó là cystin có thể đáp ứng khoảng 50% nhu cầu của tổng lượng acid amin chứa lưu huỳnh (methionin, cystein). Tyrosin được tổng hợp từ phenylalanin và có thể đáp ứng tối thiểu 50% tổng nhu cầu của tyrosin và phenylalanin, nhưng nó không thể là nguồn duy nhất và không thể thay thế cho phenylalanin vì nó không thể chuyển được thành phenylalanin.
1.5. Các loại acid amin
Có 20 loại acid amin tham gia vào cấu trúc của mô bào căn cứ vào nhóm quan và nhóm carboxyl trong phân tử mà acid amin chia ra:
Các acid amin mạch thẳng: