Please use this identifier to cite or link to this item: https://apothesis.eap.gr/handle/repo/35906
Title: ΧΡΩΜΑ και ΧΗΜΕΙΑ. Εφαρμογές του χρώματος στη Χημική Ανάλυση και Τεχνολογία. Διδακτική προσέγγιση.
Authors: ΑΔΑΜΟΠΟΥΛΟΣ, ΓΕΩΡΓΙΟΣ
Advisor: Καπόλος, Ιωάννης
Keywords: χρώμα - color;χημεία - chemistry;φθορισμός - fluorescence;χημειοφωταύγεια - chemiluminescence;χημική ανάλυση - chemical analysis;τεχνολογία - technology
Issue Date: 1-Oct-2017
Abstract: Σκοπός της παρούσης ΔΕ είναι η μελέτη του χρώματος στη Χημεία που περιλαμβάνει δύο μέρη. Το πρώτο μέρος διαπραγματεύεται τη θεωρητική προσέγγιση του φαινομένου του χρώματος καθώς και τις εφαρμογές–χρησιμότητα των χρωστικών ουσιών στην Αναλυτική Χημεία, Κλινική Χημεία, Βιοχημεία, Μοριακή Διαγνωστική και Χημική Τεχνολογία. Το δεύτερο μέρος περιλαμβάνει μια διδακτική προσέγγιση του φαινομένου του χρώματος με την ανάπτυξη δύο διδακτικών σεναρίων, το «χρώμα στη χημική ισορροπία» και «χρώμα–φθορισμός–χημειοφωταύγεια» για τη μεταφορά της επιστημονικής γνώσης, που αναπτύσσεται στο πρώτος μέρος, στην εκπαιδευτική διαδικασία, στη σχολική της εκδοχή, και απευθύνεται σε μαθητές Γ΄Λυκείου προσανατολισμού Θετικών Σπουδών, βασιζόμενα στην καθοδηγούμενη διερευνητική ανακαλυπτική προσέγγιση σε ένα περιβάλλον συνεργατικής μάθησης, με τις απαραίτητες προεκτάσεις και αξιοποίηση της Διδακτικής της Χημείας. Στη θεωρητική προσέγγιση στο πρώτο κεφάλαιο, επιχειρείται αρχικά μια μελέτη της φυσικής, χημικής και βιοχημικής βάσης του χρώματος, που αφορά το πώς δημιουργείται η αίσθηση του χρώματος κατά την αλληλεπίδραση του φωτός με το παρατηρούμενο αντικείμενο και τον παρατηρητή, πως δημιουργείται η ποικιλία των χρωμάτων, ποια μεγέθη χρησιμοποιούνται για την περιγραφή του χρώματος, ενώ αναπτύσσεται η τεχνική της ηλεκτρονικής φασματοσκοπίας για τον χαρακτηρισμό των χρωμάτων και τέλος πως γίνεται αντιληπτή η αίσθηση του χρώματος, μέσω ενός συνόλου βιοχημικών διεργασιών μεταγωγής σήματος. Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται μια συστηματική ταξινόμηση των οργανικών χρωστικών ουσιών με βάση τη χημική τους δομή, δίνοντας έμφαση στα αζωχρώματα, τα καρβονυλικά χρώματα καθώς και τα πολυενικά–πολυμεθινικά και κυρίως στις φυσικές χρωστικές. Ενώ προτείνεται και ένας άλλος τρόπος ταξινόμησης των χρωστικών, οργανικών και ανόργανων, με βάση το μηχανισμό ηλεκτρονιακής διέγερσης που έχει ιδιαίτερη θεωρητική αξία για τη συσχέτιση της μοριακής δομής των χρωστικών ουσιών και του παρατηρούμενου χρώματος. Μια συσχέτιση που αναπτύσσεται στο τρίτο κεφάλαιο με εφαρμογή για τις οργανικές ενώσεις του τύπου χρωμογόνο δότη-δέκτη, αλλά και με την κβαντομηχανική θεώρηση τόσο μέσω της θεωρίας δεσμού σθένους όσο και με την θεωρία των μοριακών τροχιακών στις διάφορες εκδοχές της. Η συσχέτιση δομής χρώματος γίνεται και για τις ανόργανες χρωστικές, κυρίως τις σύμπλοκες ενώσεις-ιόντα των μεταβατικών στοιχείων, με τις d-d μεταπτώσεις, τόσο μέσω της θεωρίας του κρυσταλλικού πεδίου όσο και της θεωρίας του πεδίου των υποκαταστατών-μοριακών τροχιακών καθώς και στις ενώσεις που παρατηρείται μετάβαση μεταφοράς φορτίου, αλλά και στους πολύτιμους λίθους. Γίνεται αναφορά στο χρώμα των ημιαγωγών μέσω της θεωρίας ζώνης, αλλά και των χρωστικών επίστρωσης, αφού το χρώμα τους δεν οφείλεται μόνο στην επιλεκτική απορρόφηση του φωτός όπως συμβαίνει στις βαφές, αλλά επιπλέον και στη σκέδασή του, λόγω της δομής τους. Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται εκτενής αναφορά στα φαινόμενα φωταύγειας, στον φθορισμό, φωσφορισμό, μέσω ενός διαγράμματος Jablonski, και τη χημειοφωταύγεια καθώς και τα συνηθέστερα χρησιμοποιούμενα συστήματα χημειοφωταύγειας. Επιχειρείται μια εξήγηση του οπτικού αποτελέσματος που δίνει μια φθορίζουσα χρωστική, καθώς και της εμφάνισης χρώματος μέσω των χημικών μεταβολών μιας άμεσης ή έμμεσης πορείας χημειοφωταύγειας. Στο πέμπτο κεφάλαιο γίνεται μια παρουσίαση των εφαρμογών και της χρησιμότητας των φυσικών και συνθετικών χρωστικών ουσιών που χρησιμοποιεί η Χημική Τεχνολογία στην καθημερινότητά μας καθώς και πως αυτές αξιοποιούνται από τη Αναλυτική Χημεία, Κλινική Χημεία, Βιοχημεία και τη Μοριακή Διαγνωστική σε συνδυασμό με φασματοσκοπικές μεθόδους, ανοσοχημικούς προσδιορισμούς και οπτικές τεχνικές ανάλυσης για τον ποιοτικό και ποσοτικό προσδιορισμό χημικών ουσιών, σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών όπως στη Βιοτεχνολογία, τη Φαρμακολογία, τη Μοριακή Βιολογία, τη Βιοχημεία, την Ιατρική, την Περιβαλλοντική Ανάλυση και τη Χημεία-Βιοχημεία Τροφίμων.
Appears in Collections:ΚΦΕ Διπλωματικές Εργασίες

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
ΑΔΑΜΟΠΟΥΛΟΣ_ΓΕΩΡΓΙΟΣ_ΚΦΕ_1_10_2017.pdfΔιπλωματική εργασία6.49 MBAdobe PDFView/Open


Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.