Đề thi Đánh giá tư duy Đại học Bách khoa Hà Nội có đáp án (Đề 5)

BÀI ĐỌC 1

SỨC KHỎE TÂM THẦN CỦA TRẺ VỊ THÀNH NIÊN VÀ

CÁC VẤN ĐỀ SỨC KHỎE TÂM THẦN THƯỜNG GẶP Ở TUỔI VỊ THÀNH NIÊN

[1] Tuổi vị thành niên là giai đoạn chuyển giao giữa thời thơ ấu và tuổi trưởng thành. Đó là thời điểm có nhiều thay đổi về thể chất, trí tuệ, tình cảm và xã hội trong cuộc đời của một người. Quá trình chuyển đổi này nắm giữ những cơ hội thú vị để phát triển, cũng như những yếu tố dễ bị tổn thương đối với những người trẻ khi các em cố gắng trở thành những người trưởng thành khỏe mạnh, hạnh phúc và hoạt động hiệu quả. Việc đảm bảo rằng trẻ vị thành niên có tất cả sự hỗ trợ mà trẻ cần trong thời gian quan trọng này là điều cần thiết. 

[2] Sức khỏe tâm thần làm nền tảng cho sự phát triển lành mạnh và thành công của trẻ vị thành niên. Sức khỏe tâm thần bao gồm tình cảm, tâm lí và xã hội của chúng ta. Nó ảnh hưởng đến cách chúng ta suy nghĩ, cảm nhận và hành động. Nó cũng giúp xác định cách chúng ta xử lí căng thẳng, liên hệ với những người khác và đưa ra lựa chọn. Sức khỏe tâm thần tích cực cho phép trẻ vị thành niên phát huy hết tiềm năng của mình, đương đầu với những căng thẳng trong cuộc sống, học tập và làm việc hiệu quả, hình thành và duy trì các mối quan hệ lành mạnh, và có những đóng góp có ý nghĩa cho gia đình và cộng đồng.

 [3] Tuy nhiên, nhiều trẻ vị thành niên trải nghiệm các vấn đề sức khỏe tâm thần đe dọa nghiêm trọng đến sự phát triển lành mạnh của các em. Trên toàn thế giới, các vấn đề sức khỏe tâm thần gây ra gánh nặng bệnh tật cho trẻ vị thành niên. Vào năm 2019, khoảng 15%, tức khoảng 1/7, trẻ vị thành niên trên khắp thế giới gặp các vấn đề về sức khỏe tâm thần (Polanczyk, 2015). Điều này có nghĩa là ước tính có khoảng 175 triệu trẻ em nam và nữ độ tuổi vị thành niên mắc các vấn đề suy nhược về cảm xúc và hành vi, đẩy họ có nguy cơ hơn về mặt xã hội, học tập và sức khỏe kém vào thời điểm quan trọng của cuộc đời. Nhận thức được mức độ to lớn của vấn đề này đối với sức khỏe và hoạt động của các cá nhân và xã hội, các Mục tiêu Phát triển Bền vững của Liên hợp quốc đã đưa sức khỏe tâm thần làm mục tiêu chính, nhằm giảm tỉ lệ tử vong sớm do các bệnh không lây nhiễm xuống 1/3 vào năm 2030 thông qua phòng ngừa và điều trị, và thông qua việc nâng cao sức khỏe tâm thần và sự phát triển toàn diện.

 [4] Các vấn đề sức khỏe tâm thần phổ biến ở tuổi vị thành niên bao gồm trầm cảm, lo âu và rối loạn hành vi. Đặc trưng của trầm cảm ở tuổi vị thành niên là cảm giác buồn dai dẳng, mất hứng thú và năng lượng, cáu kỉnh, cảm thấy tiêu cực và vô giá trị. Trên toàn thế giới, trầm cảm là nguyên nhân đứng hàng thứ tư gây ra bệnh tật và tàn tật ở trẻ vị thành niên từ 15-19 tuổi và thứ mười lăm đối với những người từ 10-14 tuổi. Trẻ em gái và phụ nữ trẻ có nguy cơ mắc chứng rối loạn trầm cảm và cố gắng tự làm hại bản thân cao hơn gấp ba lần so với trẻ em trai (WHO, 2014). Tất cả trẻ vị thành niên đều có thể thất thường hoặc cáu kỉnh, nhưng trầm cảm gây ra những thay đổi nghiêm trọng về cảm xúc, hành vi và nhận thức ở những người trẻ tuổi, khiến họ rất khó tham gia vào trường học, duy trì mối quan hệ với bạn bè và gia đình cũng như hình dung một tương lai tươi sáng. Nếu trầm cảm kéo dài không được điều trị, trẻ vị thành niên có nguy cơ bỏ học, thất nghiệp ở tuổi trưởng thành, lạm dụng chất kích thích, mang thai/làm cha mẹ quá sớm và trầm cảm ở tuổi trưởng thành (Clayborn, Varin, Colman, 2019). Hoạt động chức năng ở khía cạnh tâm lí - xã hội kém thường có liên quan và có thể dẫn đến kéo dài thành những khó khăn suốt đời.

[5] Trong những trường hợp nghiêm trọng, trầm cảm có thể dẫn đến tự tử. Trên toàn thế giới, tự tử là nguyên nhân thứ tư gây tử vong ở lứa tuổi 15-19 (WHO, 6/2021). Ước tính có khoảng 62.000 trẻ vị thành niên chết trong năm 2016 do tự làm hại bản thân. 77% số vụ tự tử trên toàn thế giới xảy ra ở các nước có thu nhập thấp và trung bình. Trong khi trẻ em gái tỉ lệ có ý định tự tử cao hơn, thì tỉ lệ trẻ em trai chết do tự tử lại nhiều hơn (12,6% trên 100.000 trẻ em trai so với 5,4% trên 100.000 trẻ em gái).

[6] Các phương pháp tự tử phổ biến bao gồm uống thuốc trừ sâu, treo cổ và súng đạn. Các yếu tố nguy cơ dẫn đến tự tử có nhiều khía cạnh, bao gồm lạm dụng rượu, bạo hành trẻ em, sự kì thị đối với việc tìm kiếm sự giúp đỡ, các rào cản trong việc tiếp cận dịch vụ chăm sóc và tiếp cận các phương tiện. Truyền thông qua các phương tiện kĩ thuật số về hành vi tự sát đang là mối quan tâm mới nổi đối với nhóm tuổi này. Ở châu Á, tự tử là một trong những nguyên nhân gây tử vong hàng đầu ở trẻ vị thành niên, và thanh niên châu Á có tỉ lệ từng có ý tưởng tự tử cao (11,7%) và toan tính tự tử (2,4%) ở sáu quốc gia thành viên của Hiệp hội các quốc gia Đông Nam Á (ASEAN) (Blum, Sudhinaraset, & Emerson, Năm 2012; Peltzer, Yi và Pengpid, 2017). 

[7] Lo âu là một vấn đề sức khỏe tâm thần phổ biến khác ở tuổi vị thành niên. Đặc trưng của lo âu là sự lo lắng và sợ hãi dữ dội, quá mức và dai dẳng. Tất cả trẻ vị thành niên đều có lúc căng thẳng và lo lắng, nhưng những người trẻ mắc chứng rối loạn lo âu sẽ gặp phải tình trạng đau khổ nghiêm trọng về cảm xúc, thể chất và nhận thức và khó tập trung vào những thứ khác ngoài mối lo hoặc mối sợ hãi của mình. Rối loạn lo âu là nguyên nhân thứ chín gây ra bệnh tật và khuyết tật cho trẻ vị thành niên từ 15-19 tuổi và thứ sáu đối với những người từ 10-14 tuổi. Rối loạn lo âu ở trẻ em gái cao hơn trẻ em trai và phổ biến hơn ở giai đoạn sau của độ tuổi thanh thiếu niên. Trẻ vị thành niên mắc chứng rối loạn lo âu có nguy cơ cao mắc chứng lo âu, trầm cảm, lạm dụng ma túy và không thành công trong học tập khi trưởng thành (Woodward và Fergusson, 2001). 

[8] Bên cạnh đó, nhiều trẻ vị thành niên bị rối loạn hành vi. Rối loạn hành vi bao gồm rối loạn tăng động giảm chú ý (ADHD), đặc trưng bởi khó tập trung chú ý, hoạt động quá mức và hành động mà không để ý đến hậu quả, và rối loạn hành vi, đặc trưng bởi các hành vi phá hoại hoặc thách thức. Trong khi tất cả trẻ vị thành niên đều có thể bị phân tâm, bốc đồng và chấp nhận rủi ro, những người mắc chứng rối loạn hành vi thường gặp khó khăn đáng kể trong việc điều chỉnh sự chú ý, cảm xúc và xung động của mình. Hơn nữa, phản ứng tiêu cực từ bạn bè, giáo viên và cha mẹ đối với những hành vi này có thể dẫn đến hạ thấp lòng tự trọng và gia tăng các hành vi có vấn đề, trẻ vị thành niên dễ bị mắc kẹt trong vòng tròn hành vi tiêu cực và làm kết quả trở nên tồi tệ hơn. Rối loạn hành vi là nguyên nhân thứ hai gây ra khuyết tật ở trẻ vị thành niên từ 10-14 tuổi và là nguyên nhân thứ mười một ở trẻ vị thành niên từ 15-19 tuổi (mặc dù không còn là nguyên nhân hàng đầu gây ra khuyết tật ở trẻ em gái trong độ tuổi này) (Dữ liệu quốc gia của UNICEF, 2019). Rối loạn hành vi khiến trẻ vị thành niên có nguy cơ bỏ học, lạm dụng chất kích thích và hành vi phạm tội, và có thể dẫn đến khó khăn về mặt sức khỏe tâm thần, gia đình, xã hội và kinh tế khi trưởng thành (Colman I, Murray J, Abbott R A, Maughan, 2009).

 (Trích từ Chương 2, Bài Nghiên cứu toàn diện về các yếu tố liên quan đến trường học ảnh hưởng đến sức khỏe tâm thần và sự phát triển toàn diện của trẻ em nam và nữ vị thành niên tại Việt Nam)

BÀI ĐỌC 2

[1] Hộ vốn nghèo. Hắn là một nhà văn, trước kia, với cách viết thận trọng của hắn, hắn chỉ kiếm được vừa đủ để một mình hắn sống một cách eo hẹp, có thể nói là cực khổ. Nhưng bấy giờ hắn chỉ có một mình. Ðói rét không có nghĩa lí gì đối với gã trẻ tuổi say mê lí tưởng. Lòng hắn đẹp. Ðầu hắn mang một hoài bão lớn. Hắn khinh những lo lắng tủn mủn về vật chất. Hắn chỉ lo vun trồng cho cái tài của hắn ngày mỗi ngày một thêm nảy nở. Hắn đọc, ngẫm nghĩ, tìm tòi, nhận xét và suy tưởng không biết chán. Ðối với hắn lúc ấy, nghệ thuật là tất cả; ngoài nghệ thuật không còn gì đáng quan tâm nữa. Hắn băn khoăn nghĩ đến một tác phẩm nó sẽ làm mờ hết các tác phẩm khác cùng ra một thời… 

[2] Thế rồi, khi đã ghép đời Từ vào cuộc đời của hắn, hắn có cả một gia đình phải chăm lo. Hắn hiểu thế nào là giá trị của đồng tiền; hắn hiểu những nỗi khổ đau của một kẻ đàn ông khi thấy vợ con mình đói rách. Những bận rộn tẹp nhẹp, vô nghĩa lí, nhưng không thể không nghĩ tới, ngốn một phần lớn thì giờ của hắn. Hắn phải cho in nhiều cuốn văn viết vội vàng. Hắn phải viết những bài báo để người ta đọc rồi quên ngay sau lúc đọc. 

[3] Rồi mỗi lần đọc lại một cuốn sách hay một đoạn văn kí tên mình, hắn lại đỏ mặt lên, cau mày, nghiến răng vò nát sách và mắng mình như một thằng khốn nạn… Khốn nạn! Khốn nạn! Khốn nạn thay cho hắn! Bởi vì chính hắn là một thằng khốn nạn! Hắn chính là một kẻ bất lương! Sự cẩu thả trong bất cứ nghề gì cũng là một sự bất lương rồi. Nhưng sự cẩu thả trong văn chương thì thật là đê tiện. Chao ôi! Hắn đã viết những gì? Toàn những cái vô vị, nhạt nhẽo, gợi những tình cảm rất nhẹ, rất nông, diễn một vài ý rất thông thường quấy loãng trong một thứ văn bằng phẳng và quá ư dễ dãi. Hắn chẳng đem một chút mới lạ gì đến văn chương. Thế nghĩa là hắn là một kẻ vô ích, một người thừa. Văn chương không cần đến những người thợ khéo tay, làm theo một vài kiểu mẫu đưa cho. Văn chương chỉ dung nạp những người biết đào sâu, biết tìm tòi, khơi những nguồn chưa ai khơi, và sáng tạo những cái gì chưa có… 

[4] Hắn nghĩ thế và buồn lắm, buồn lắm! Còn gì buồn hơn chính mình lại chán mình? Còn gì đau đớn hơn cho một kẻ vẫn khát khao làm một cái gì nâng cao giá trị đời sống của mình, mà kết cục chẳng làm được cái gì, chỉ những lo cơm áo mà đủ mệt? Hắn để mặc vợ con khổ sở ư? Hắn bỏ liều, hắn ruồng rẫy chúng, hắn hi sinh như người ta vẫn nói ư? Ðã một vài lần hắn thấy ý nghĩ trên đây thoáng qua đầu. Và hắn nghĩ đến câu nói hùng hồn của một nhà triết học kia: “Phải biết ác, biết tàn nhẫn để sống cho mạnh mẽ”. 

[5] Nhưng hắn lại nghĩ thêm rằng: Từ rất đáng yêu, rất đáng thương, hắn có thể hi sinh tình yêu, thứ tình yêu vị kỉ đi; nhưng hắn không thể bỏ lòng thương; có lẽ hắn nhu nhược, hèn nhát, tầm thường, nhưng hắn vẫn còn được là người: hắn là người chứ không phải là một thứ quái vật bị sai khiến bởi lòng tự ái. Kẻ mạnh không phải là kẻ giẫm lên vai kẻ khác để thỏa mãn lòng ích kỉ. Kẻ mạnh chính là kẻ giúp đỡ kẻ khác trên đôi vai mình. Và lại hèn biết bao là một thằng con trai không nuôi nổi vợ, con thì còn mong làm nên trò gì nữa?… Hắn tự bảo: “Ta đành phí đi một vài năm để kiếm tiền. Khi Từ đã có một số vốn con để làm ăn! Sự sinh hoạt lúc này chẳng dễ dàng đâu!”. 

[6] Từ khi đứa con này chưa kịp lớn lên, đứa con khác đã vội ra, mà đứa con nào cũng nhiều đẹn, nhiều sài, quấy rức, khóc mếu suốt ngày đêm và quanh năm uống thuốc. Từ săn sóc chúng đã đủ ốm người rồi, chẳng còn có thể làm thêm một việc khác nữa. Hộ điên người lên vì phải xoay tiền. Hắn còn điên lên vì con khóc, nhà không lúc nào được yên tĩnh để cho hắn viết hay đọc sách. Hắn thấy mình khổ quá, bực bội quá. Hắn trở nên cau có và gắt gỏng. Hắn gắt gỏng với con, với vợ, với bất cứ ai, với chính mình. Và nhiều khi, không còn chịu nổi cái không khí bực tức ở trong nhà, hắn đang ngồi bỗng đứng phắt lên, mắt chan chứa nước, mặt hầm hầm, vùng vằng đi ra phố, vừa đi vừa nuốt nghẹn. 

[7] Hắn đi lang thang, không chủ đích gì. Rồi khi gió mát ở bên ngoài đã làm cái trán nóng bừng nguội bớt đi và lòng trút nhẹ được ít nhiều uất giận, hắn tạt vào một tiệm giải khát nào mà uống một cốc bia hay cốc nước chanh. Hắn tìm một người bạn thân nào để nói chuyện văn chương, ngỏ ý kiến về một vài quyển sách mới ra, một vài tên kí mới trên các báo, phác họa một cái chương trình mà hắn biết ngay khi nói là chẳng bao giờ hắn có thể thực hành, rồi lặng lẽ nghĩ đến cái tác phẩm dự định từ mấy năm nay để mà chán ngán. Hắn thừ mặt ra như một kẻ phải đi đày, một buổi chiều âm thầm kia, ngồi trong một làn khói nặng u buồn mà nhớ quê hương. Hắn cũng nhớ nhung một cái gì rất xa xôi… những mộng đẹp ngày xưa… một con người rất đáng yêu đã chẳng là mình nữa. Hắn lắc đầu tự bảo: “Thôi thế là hết! Ta đã hỏng! Ta đã hỏng đứt rồi”. Và hắn nghĩ đến cái tên hắn đang mờ dần đằng sau những tên khác mới trồi ra, rực rỡ hơn… Rồi hắn ra về, thờ thẫn. Những sự bực tức đã chìm đi. Lòng hắn không còn sôi nổi nữa, nhưng rũ buồn.

(Trích “Đời thừa”- Nam Cao, Truyện ngắn Nam Cao, NXBVH 2014, tr 105-109)

Động cơ nhiệt là thiết bị biến đổi nhiệt thành công trong khi thực hiện một chu trình. Trong mỗi chu trình, năng lượng dưới dạng nhiệt lượng Q1 lấy được từ nguồn có nhiệt độ T1 một phần trở thành công có ích A và phần còn lại bị thải ra dưới dạng nhiệt lượng Q2 cho một nguồn nhiệt ở nhiệt độ thấp hơn T2. Đại lượng đặc trưng cho mức độ làm việc của động cơ nhiệt là hiệu suất nhiệt: .

Thiết bị chuyển năng lượng dưới dạng nhiệt lượng từ nơi lạnh sang nơi nóng gọi là máy lạnh. Nhiệt lượng Q2 được lấy đi từ nguồn nhiệt có nhiệt độ thấp T2 và một công A nào đó được thực hiện trên hệ do một tác nhân bên ngoài, năng lượng chuyển dưới dạng nhiệt lượng và công được kết hợp lại và được chuyển dưới dạng nhiệt lượng Q1 cho nguồn có nhiệt độ cao T1. Máy lạnh hoạt động sao cho công thực hiện trên hệ càng ít càng tốt. Để định giá trị của máy lạnh người ta sử dụng hệ số chất lượng (hiệu suất của máy lạnh) là: . 

Một máy sưởi được đặt trong một căn phòng có nhiệt độ ban đầu đo được là 0°C để làm nóng căn phòng lên đến nhiệt độ 25°C, đồng thời dùng một nhiệt kế thủy ngân ghi lại sự thay đổi của nhiệt độ không khí trong phòng theo thời gian. Quá trình này được lặp lại để làm nóng căn phòng đến nhiệt độ 37°C và nhiệt độ 50°C (xem Hình 1).

Tiếp theo, một máy lạnh được đặt trong một bể chứa đầy nước mặn ở nhiệt độ 50°C. Đối với ba thí nghiệm riêng biệt, máy lạnh được đặt ở chế độ để làm mát nước đến nhiệt độ lần lượt ở 25°C, 10°C và 0°C, đồng thời sử dụng nhiệt kế thủy ngân ghi lại nhiệt độ của nước mặn theo thời gian và được biểu diễn trong Hình 2.

(Lưu ý: Giả sử rằng nhiệt độ không khí đồng đều khắp phòng và nhiệt độ của nước mặn đồng đều khắp bể trong tất cả các thí nghiệm. Giả sử rằng máy sưởi và máy lạnh dùng trong các thí nghiệm luôn hoạt động hết công suất.)

Trong thông tin liên lạc, để thu được tín hiệu vô tuyến, ví dụ như từ các đài vô tuyến AM/FM, cần một anten vô tuyến. Có loại anten để phát sóng cũng như có loại dùng để thu sóng. Trên đường truyền, nếu sóng điện từ gặp anten thu thì nó tạo ra một dòng điện cảm ứng biến thiên cùng tần số với sóng điện từ đó. Khi đó, một phần năng lượng của từ trường biến thành năng lượng của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong anten thu. Anten thu thông thường là loại cảm ứng từ mạnh với thành phần điện trường của sóng điện trường. Cũng có loại cảm ứng từ mạnh với thành phần từ trường  của sóng điện từ như anten ferit.

Để truyền được các thông tin như âm thanh, hình ảnh… đến những nơi xa, người ta đều áp dụng một quy trình là:

+ Biến các âm thanh (hình ảnh…)  muốn truyền  đi thành các dao động điện gọi là tín hiệu âm tần (thị tần).

+ Dùng sóng điện từ tần số cao (cao tần), gọi là sóng mang, để truyền tín hiệu âm tần đi xa qua anten phát.

+ Dùng máy thu với anten thu để chọn và thu lấy sóng điện từ cao tần.

+ Tách tín hiệu ra khỏi sóng cao tần rồi dùng loa để nghe âm thanh đã truyền tới (hoặc dùng màn hình để xem hình ảnh).

Sơ đồ được thể hiện trong hình 1:

a. Hệ thống phát thanh gồm:

+ Dao động cao tần tạo ra sóng mang.

+ Ống nói (micro): biến âm thanh thành dao động âm tần.

+ Mạch biến điệu: trộn dao động âm tần và dao động cao tần thành dao động cao tần biến điệu

+ Mạch khuếch đại cao tần: khuếch đại dao động cao tần biến điệu để đưa ra anten phát.

+ Anten phát: phát xạ sóng cao tần biến điệu ra không gian.

b. Hệ thống thu thanh gồm:

+ Anten thu: cảm ứng với nhiều sóng điện từ.

+ Chọn sóng: chọn lọc sóng muốn thu nhờ mạch cộng hưởng.

+ Tách sóng: lấy ra dao động âm tần từ dao động cao tần biến điệu.

+ Mạch khuếch đại âm tần: là mạnh dao động âm tầm rồi đưa ra loa

NĂNG LƯỢNG HOẠT HÓA CỦA MỘT PHẢN ỨNG HÓA HỌC

Năng lượng hoạt hóa () là năng lượng tối thiểu mà các chất phản ứng cần có để một phản ứng hóa học có thể xảy ra.

Để phản ứng hóa học xảy ra thì các phân tử các chất phản ứng phải va chạm vào nhau. Nhưng không phải mọi va chạm đều gây ra phản ứng, mà chỉ những va chạm có hiệu quả mới gây ra phản ứng. Các va chạm có hiệu quả thường xảy ra giữa các phân tử có năng lượng đủ lớn (phân tử hoạt động), đó là năng lượng dư so với năng lượng trung bình của tất cả các phân tử.

Năng lượng hoạt hóa càng lớn, số phân tử hoạt động càng ít, số va chạm có hiệu quả càng nhỏ, dẫn đến tốc độ phản ứng càng nhỏ và ngược lại, năng lượng hoạt hóa càng nhỏ, tốc độ phản ứng càng lớn.

Mối liên hệ giữa nhiệt độ, năng lượng hoạt hóa với hằng số tốc độ phản ứng được biểu thị trong phương trình kinh nghiệm Arrhenius (A-re-ni-ut):

Trong đó:

A là hằng số đặc trưng cho mỗi phản ứng

e = 2,7183

R là hằng số khí lí tưởng (R = 8,314 J/mol.K)

T là nhiệt độ (theo thang Kelvin)

Ea là năng lượng hoạt hóa, đơn vị J/mol

Tại nhiệt độ  và  tương ứng với hằng số tốc độ  và , phương trình Arrhenius được viết như sau:  

Chất xúc tác làm giảm năng lượng hoạt hóa của phản ứng nên làm tăng tốc độ phản ứng hóa học. Chất xúc tác không bị biến đổi về lượng và chất sau phản ứng.

Để nghiên cứu cấu trúc, tính chất hoặc ứng dụng của một hợp chất hữu cơ, cần phải tách nó ra khỏi hỗn hợp, tức là tinh chế nó thành chất tinh khiết. Các phương pháp tách biệt và tinh chế thường dùng đối với chất hữu cơ là chưng cất, chiết, kết tinh và sắc kí.

1. Phương pháp chưng cất

Khi đun sôi một hỗn hợp, chất nào có nhiệt độ sôi thấp hơn sẽ chuyển vào pha hơi sớm hơn và nhiều hơn. Khi gặp lạnh, pha hơi sẽ ngưng tụ thành pha lỏng chứa chủ yếu là chất có nhiệt độ sôi thấp hơn. Quá trình đó gọi là sự chưng cất. Có các kiểu chưng cất chủ yếu sau:

a) Chưng cất thường

Khi cần tách lấy một chất lỏng có nhiệt độ sôi không cao lắm ra khỏi các chất có nhiệt độ sôi khác biệt đáng kể so với nó, người ta dùng phương pháp chưng cất đơn giản nhất gọi là chưng cất thường.

b) Chưng cất phân đoạn

Chưng cất phân đoạn dùng để tách các chất bay hơi ra khỏi một hỗn hợp dựa vào sự khác biệt về nhiệt độ sôi. Quá trình chưng cất có thể thực hiện ở áp suất khí quyển hay áp suất thấp. Phương pháp chưng cất phân đoạn được thực hiện với những bình cất có lắp cột phân đoạn và thường được nối với máy hút chân không để giảm nhiệt độ chưng cất. Nhiệt độ và áp suất được theo dõi trong quá trình chưng cất. Phương pháp này thường áp dụng để tách các chất là thành phần của tinh dầu.

c) Chưng cất dưới áp suất thấp

Khi áp suất trên mặt thoáng giảm thì nhiệt độ sôi của chất lỏng sẽ giảm theo. Vì vậy, đối với những chất có nhiệt độ sôi cao hoặc dễ bị phân huỷ ở nhiệt độ cao, cần phải chưng cất dưới áp suất thấp để giảm nhiệt độ sôi và tránh sự phân huỷ. Đối với dung môi có nhiệt độ sôi thấp như hexane, benzene, chloroform,... người ta thường dùng máy cất quay, cất ở áp suất 20 – 40 mmHg. Đối với các chất có nhiệt độ sôi cao hơn thì phải dùng bơm làm giảm áp suất xuống còn một vài mmHg. Đối với những chất sôi ở nhiệt độ cao và dễ bị tác dụng bởi nhiệt, người ta dùng phương pháp chưng cất lớp mỏng và chưng cất phân tử ở áp suất thấp tới  mmHg. Khi đó nhiệt độ sôi có thể giảm đi

d) Chưng cất lôi cuốn hơi nước

Những hợp chất hữu cơ không tan hoặc rất ít tan trong nước, mặc dù có nhiệt độ sôi cao nhưng khi trộn với nước sẽ tạo ra hỗn hợp sôi ở nhiệt độ xấp xỉ  (ở áp suất thường). Nhờ có một phần nước nên nhiệt độ được giữ cố định ở nhiệt độ sôi một thời gian, cũng có thể dùng áp suất cao để nâng nhiệt độ lên quá  Hơi dầu đi cùng với hơi nước vào bộ ngưng tụ và ngưng tụ lại. Hỗn hợp dầu-nước sau đó có thể tách bằng cách lắng gạn đi.

2. Phương pháp chiết

Chiết là phương pháp dùng một dung môi thích hợp hoà tan chất cần tách thành một pha lỏng (gọi là dịch chiết) phân chia khỏi pha lỏng (hoặc pha rắn) chứa hỗn hợp các chất còn lại. Tách lấy dịch chiết, giải phóng dung môi sẽ thu được chất cần tách.

3. Phương pháp kết tinh

Kết tinh dùng để tách chất rắn với chất lỏng. Dựa vào sự thay đổi độ tan theo nhiệt độ, người ta hoà tan chất cần tinh chế vào dung môi thích hợp thường là ở nhiệt độ sôi của dung môi, lọc nóng, bỏ cặn không tan rồi để nguội hoặc làm lạnh từ từ, chất rắn sẽ tách ra dưới dạng tinh thể. Lọc, rửa, làm khô sẽ thu được tinh thể chất cần tinh chế. Một chất rắn được coi là tinh khiết nếu sau nhiều lần kết tinh trong những dung môi khác nhau mà nhiệt độ nóng chảy của nó không thay đổi.

4. Phương pháp sắc kí

Phương pháp sắc kí được sử dụng để tách biệt, tinh chế và dùng trong phân tích định tính, định lượng các hỗn hợp từ đơn giản đến phức tạp. Phương pháp sắc kí dựa trên sự khác biệt về tốc độ di chuyển của các chất trong pha động khi tiếp xúc mật thiết với một pha tĩnh. Nguyên nhân của sự khác nhau đó là do khả năng bị hấp phụ và phản hấp phụ khác nhau hoặc khả năng trao đổi khác nhau của các chất ở pha động với các chất ở pha tĩnh. Có nhiều kiểu sắc kí khác nhau: Sắc kí cột, sắc kí lớp mỏng, sắc kí khí,...

CHU TRÌNH NITROGEN TRÊN CẠN

Hình 1. Chu trình nitrogen trên cạn

Tầm quan trọng sinh học: Nitrogen là thành phần quan trọng của các amino acid, protein, nucleic acid và thường giới hạn sinh trưởng của thực vật.

Các dạng nitrogen cần thiết cho sự sống: Thực vật sử dụng 2 dạng nitrogen vô cơ (đạm vô cơ) – ammonium (NH4+), nitrate (NO3-) và một số dạng nitrogen hữu cơ như amino acid. Hầu hết các vi khuẩn có thể sử dụng tất cả các dạng nitrogen kể cả nitrite (NO2-). Trong khi động vật chỉ sử dụng nitrogen hữu cơ.

Nguồn dự trữ nitrogen: Nguồn dự trữ nitrogen chủ yếu là bầu khí quyển, với 80% khí nitrogen (N2). Nguồn dự trữ khác là trong đất và các trầm tích hồ, sông và đại dương (nitrogen liên kết); nước bề mặt và nước ngầm (nitrogen hòa tan); và sinh khối của sinh vật sống.

Các quá trình chủ yếu: Con đường chính của nitrogen đi vào hệ sinh thái là cố định nitrogen phân tử (N2) thành dạng đạm có thể sử dụng để tổng hợp thành phần nitrogen hữu cơ. Một số phân tử nitrogen cũng có thể được cố định nhờ ánh sáng mặt trời. Các dạng phân đạm NH4+ và NO3- hình thành trong bầu khí quyển, theo nước mưa và bụi đi vào các hệ sinh thái. Quá trình ammonia hóa phân giải chất hữu cơ thành đạm ammonium (NH4+). Quá trình nitrate hóa, qua hoạt động của vi khuẩn nitrate hóa, phân giải đạm ammonia thành đạm nitrate (NO3-). Dưới điều kiện kị khí, vi khuẩn phản nitrate hóa sử dụng đạm NO3- trong quá trình trao đổi chất thay cho O2 và giải phóng N2 – quá trình này được gọi là phản nitrate hóa.

Năm 1906, Cao nguyên Kaibab ở phía bắc Arizona được Tổng thống Theodore Roosevelt tuyên bố là nơi bảo tồn động vật liên bang. Trước thời điểm này, Kaibab là nơi sinh sống của hươu núi, gia súc, cừu và nhiều loại động vật ăn thịt. Khoảng 4.000 con hươu núi là nguồn thức ăn quan trọng cho chó sói, gấu, sư tử núi và linh miêu sống trên Kaibab và chúng còn phải cạnh tranh với cừu, ngựa và gia súc để giành lấy nguồn cỏ hạn chế của cao nguyên.

Khi nơi bảo tồn được tạo ra, tất cả hoạt động săn bắn hươu đều bị cấm nhằm cố gắng bảo vệ "đàn hươu tốt nhất ở Mỹ". Năm 1907, Sở Lâm nghiệp Hoa Kỳ triển khai kế hoạch loại bỏ những kẻ thù tự nhiên của hươu. Cừu và gia súc cũng bị cấm đến Kaibab. Khi hươu được giải phóng khỏi sự kiểm soát và cân bằng tự nhiên từ những sinh vật đối kháng, số lượng trong quần thể bắt đầu tăng lên nhanh chóng. Vào đầu những năm 1920, các nhà khoa học ước tính có tới 100.000 con hươu trên cao nguyên.

Sự tăng lên quá mức cùng với sự chăn thả tự do, dịch bệnh bắt đầu tấn công quần thể hươu. Hoạt động săn bắn đã được mở lại nhưng không đủ để làm giảm số lượng hươu. Một số ước tính rằng có tới 60.000 con hươu chết đói trong mùa đông năm 1925 và 1926.

Hai nhà khoa học trao đổi quan điểm về "Sự cố hươu Kaibab"

Nhà khoa học A

Cao nguyên Kaibab nên là một bài học về việc cố gắng can thiệp vào mối quan hệ giữa kẻ săn mồi và con mồi. Đây là một ví dụ điển hình về việc kiểm soát động vật ăn thịt làm tổn thương chính loài mà các nhà bảo tồn đang cố gắng giúp đỡ. Nếu những kẻ săn mồi không bị loại bỏ khỏi Cao nguyên Kaibab, quần thể hươu sẽ phát triển trong điều kiện bình thường và sẽ không phải chịu số phận tàn khốc của nạn đói và bệnh tật. Đây là một trường hợp đạo đức cần được tất cả các nhà sinh vật học chú ý khi xem xét việc kiểm soát động vật ăn thịt và giới thiệu cho các sinh viên sinh học khi họ thực hiện các nghiên cứu sinh thái học.

Nhà khoa học B

Việc loại bỏ động vật ăn thịt chỉ là một phần nhỏ của thảm họa trên Kaibab và đã bị cường điệu hóa quá mức. Quần thể hươu trên cao nguyên tăng nhanh do nguồn cung cấp thực phẩm tăng lên sau khi loại bỏ các loài cạnh tranh. Nguồn cung cấp lương thực tăng lên cho phép số lượng hươu tăng nhanh và giảm cũng nhanh do các yếu tố còn phụ thuộc vào mật độ của nạn đói và bệnh tật. Trên thực tế, dữ liệu về tổng số lượng hươu cao nhất trên cao nguyên là không đáng tin cậy và có thể chỉ có 30.000 con. Các yếu tố phức tạp hơn so với những gì các nhà sinh thái học ban đầu tin tưởng, nhưng bài học vẫn có giá trị.

Thừa cân và béo phì được WHO (tổ chức y tế thế giới) định nghĩa là sự tích tụ chất béo bất thường hoặc quá mức có thể làm giảm sức khỏe. Tại Mỹ, béo phì và các biến chứng của nó gây ra 300.000 ca tử vong sớm mỗi năm, khiến nó là nguyên nhân gây tử vong thứ 2 có thể phòng tránh được, chỉ đứng sau hút thuốc lá.

Bảng 1. Tỉ lệ mắc bệnh béo phì ở Mỹ ở các lứa tuổi được ghi nhận từ năm 2007 – 2016

(theo NHANES)