Nhựa PET và vi khuẩn Ideonella sakaiensis
Nhựa PET (poly(ethylene terephthalate) – kí hiệu số 1 như hình bên) là một polymer được điều chế từ terephthalic acid và ethylene glicol – loại polymer được sử dụng để làm chai lọ, bao bì nhưng lại rất khó phân hủy trong tự nhiên. [Hình cần kiểm tra lại: p3_f1]
Gần đây, các nhà khoa học đã phát hiện ra chủng vi khuẩn Ideonella sakaiensis có khả năng tiết ra enzyme có khả năng phân hủy loại nhựa này.
Để nghiên cứu tốc độ phân hủy nhựa PET, người ta cho một mảnh nhựa PET dạng tấm hình vuông (cạnh 4,0 cm, độ dày 0,03 cm và khối lượng riêng 1,45 g/cm) vào một bể chứa lượng lớn vi khuẩn Ideonella sakaiensis. Do mật độ vi khuẩn lớn, chúng bám kín toàn bộ bề mặt của mảnh nhựa nên tốc độ phân hủy nhựa PET của vi khuẩn đạt mức cực đại và gần như không đổi. Thực nghiệm xác định được khối lượng nhựa bị phân hủy trung bình là 8,12 mg/ngày. Sau 12 ngày liên tục, mảnh nhựa trên đã bị vi khuẩn phân hủy a% về khối lượng.
Thực hiện thí nghiệm tương tự với những mảnh nhựa PET với độ kết tinh khác nhau, thu được kết quả như đồ thị bên cạnh. [Hình cần kiểm tra lại: p3_f2]
Gần đây, các nhà khoa học đã phát hiện ra chủng vi khuẩn Ideonella sakaiensis có khả năng tiết ra enzyme có khả năng phân hủy loại nhựa này.
Để nghiên cứu tốc độ phân hủy nhựa PET, người ta cho một mảnh nhựa PET dạng tấm hình vuông (cạnh 4,0 cm, độ dày 0,03 cm và khối lượng riêng 1,45 g/cm) vào một bể chứa lượng lớn vi khuẩn Ideonella sakaiensis. Do mật độ vi khuẩn lớn, chúng bám kín toàn bộ bề mặt của mảnh nhựa nên tốc độ phân hủy nhựa PET của vi khuẩn đạt mức cực đại và gần như không đổi. Thực nghiệm xác định được khối lượng nhựa bị phân hủy trung bình là 8,12 mg/ngày. Sau 12 ngày liên tục, mảnh nhựa trên đã bị vi khuẩn phân hủy a% về khối lượng.
Thực hiện thí nghiệm tương tự với những mảnh nhựa PET với độ kết tinh khác nhau, thu được kết quả như đồ thị bên cạnh. [Hình cần kiểm tra lại: p3_f2]
Cho các phát biểu sau về nhựa PET
(1) Phản ứng tổng hợp PET từ terephthalic acid và ethylene glicol thuộc loại phản ứng trùng ngưng.
(2) PET rất khó phân hủy trong tự nhiên vì bền trong môi trường acid.
(3) Tơ được chế tạo từ PET thuộc loại tơ bán tổng hợp.
(4) Số 1 trong kí hiệu nhận dạng cho biết đồ dùng làm từ PET chỉ sử dụng một lần.
(5) Độ kết tinh của nhựa và tốc độ phân hủy tỷ lệ thuận với nhau.
Số nhận định đúng là
Cho các phát biểu sau về nhựa PET
(1) Phản ứng tổng hợp PET từ terephthalic acid và ethylene glicol thuộc loại phản ứng trùng ngưng.
(2) PET rất khó phân hủy trong tự nhiên vì bền trong môi trường acid.
(3) Tơ được chế tạo từ PET thuộc loại tơ bán tổng hợp.
(4) Số 1 trong kí hiệu nhận dạng cho biết đồ dùng làm từ PET chỉ sử dụng một lần.
(5) Độ kết tinh của nhựa và tốc độ phân hủy tỷ lệ thuận với nhau.
Số nhận định đúng là
(1) Phản ứng tổng hợp PET từ terephthalic acid và ethylene glicol thuộc loại phản ứng trùng ngưng.
(2) PET rất khó phân hủy trong tự nhiên vì bền trong môi trường acid.
(3) Tơ được chế tạo từ PET thuộc loại tơ bán tổng hợp.
(4) Số 1 trong kí hiệu nhận dạng cho biết đồ dùng làm từ PET chỉ sử dụng một lần.
(5) Độ kết tinh của nhựa và tốc độ phân hủy tỷ lệ thuận với nhau.
Số nhận định đúng là
Chọn một phương án bên dưới để kiểm tra đáp án ngay:
Đáp án chính thức: C
Hướng dẫn giải chi tiết
(AI giải đề cho tôi)
Xét từng nhận định về nhựa PET:
(1) Đúng. PET được tổng hợp từ terephthalic acid (axit dicarboxylic) và ethylene glicol (diol) qua phản ứng este hóa tạo liên kết este, giải phóng lặp lại nhiều lần, thuộc phản ứng trùng ngưng.
(2) Sai. PET khó phân hủy trong tự nhiên do cấu trúc polymer bền vững, khó bị thủy phân/enzyme phân cắt trong điều kiện tự nhiên, không phải vì 'bền trong môi trường acid'.
(3) Sai. Tơ chế tạo từ PET (tơ polyester) thuộc loại tơ tổng hợp, không phải tơ bán tổng hợp (tơ bán tổng hợp là tơ biến tính từ cellulose như tơ acetate).
(4) Sai. Số 1 trong kí hiệu nhận dạng là mã phân loại nhựa (mã tái chế) cho nhóm PET, không có ý nghĩa 'chỉ sử dụng một lần'.
(5) Sai. Theo đồ thị, khi độ kết tinh tăng từ 0% đến 50% thì tốc độ phân hủy giảm từ 100% xuống gần 0%, tức độ kết tinh và tốc độ phân hủy tỷ lệ nghịch (độ kết tinh cao làm vùng vô định hình ít đi, enzyme khó tấn công).
Vậy chỉ có 1 nhận định đúng → đáp án C, trùng với đáp án nguồn.
Xét từng nhận định về nhựa PET:
(1) Đúng. PET được tổng hợp từ terephthalic acid (axit dicarboxylic) và ethylene glicol (diol) qua phản ứng este hóa tạo liên kết este, giải phóng lặp lại nhiều lần, thuộc phản ứng trùng ngưng.
(2) Sai. PET khó phân hủy trong tự nhiên do cấu trúc polymer bền vững, khó bị thủy phân/enzyme phân cắt trong điều kiện tự nhiên, không phải vì 'bền trong môi trường acid'.
(3) Sai. Tơ chế tạo từ PET (tơ polyester) thuộc loại tơ tổng hợp, không phải tơ bán tổng hợp (tơ bán tổng hợp là tơ biến tính từ cellulose như tơ acetate).
(4) Sai. Số 1 trong kí hiệu nhận dạng là mã phân loại nhựa (mã tái chế) cho nhóm PET, không có ý nghĩa 'chỉ sử dụng một lần'.
(5) Sai. Theo đồ thị, khi độ kết tinh tăng từ 0% đến 50% thì tốc độ phân hủy giảm từ 100% xuống gần 0%, tức độ kết tinh và tốc độ phân hủy tỷ lệ nghịch (độ kết tinh cao làm vùng vô định hình ít đi, enzyme khó tấn công).
Vậy chỉ có 1 nhận định đúng → đáp án C, trùng với đáp án nguồn.