puteți separa nisipul și sarea fie pentru a obține componentele, fie pentru a explora chimia de separare. Separarea este o metodă de purificare care se bazează pe diferențele fizice sau chimice dintre două sau mai multe materiale. Iată patru moduri de a separa nisipul și sarea și o privire asupra principiilor implicate. Acesta este un proiect științific excelent pentru studenții de la orice nivel de clasă, deoarece îi face să se gândească la proprietățile materiei folosind materiale familiare. Ei pot aplica metoda științifică pentru a testa diferite metode de separare.
separați mecanic nisipul și sarea
componentele oricărui amestec, cum ar fi nisipul și sarea, sunt separate pe baza diferențelor lor. Atât nisipul, cât și sarea sunt solide cu particule de dimensiuni similare. Cu toate acestea, particulele arată diferit sub mărire. O metodă de separare a nisipului și a sării este utilizarea unei pensete pentru a separa mecanic boabele, bucată cu bucată. Nu este o metodă eficientă de separare, dar funcționează.
separați nisipul și sarea după densitate
puteți separa nisipul și sarea mult mai rapid folosind densitățile diferite ale celor două substanțe. Densitatea sării este de 2,16 g/cm3, în timp ce densitatea nisipului este de 2,65 g / cm3. Altfel spus, dacă ai umple o găleată cu sare și alta cu nisip, cea cu nisip ar cântări mai mult. Nisipul este puțin mai greu decât sarea.
deci, dacă scuturați o tigaie de nisip și sare, sarea se va ridica în partea de sus a tigaiei. Puteți răzui stratul superior de sare pentru al separa de nisip. Același principiu este folosit pentru pan pentru aur. Aurul este mai greu decât majoritatea celorlalte substanțe, deci rămâne în partea de jos a tigaiei.
separați nisipul și sarea prin solubilitate
sarea se dizolvă în apă, dar nisipul nu. Cu alte cuvinte, sarea este solubilă în apă, în timp ce nisipul nu este. Deci, puteți utiliza diferența de solubilitate pentru a separa un amestec de nisip și sare. Adăugați apă în amestec până când sarea se dizolvă. Solubilitatea crește odată cu temperatura, deci veți avea nevoie de mai puțină apă dacă este fierbinte. Odată ce sarea se dizolvă, puteți colecta nisipul. O modalitate de a face acest lucru este să turnați nisipul și apa sărată printr-un filtru de cafea sau o strecurătoare fină. Puteți recupera sarea fierbând apa sărată până când toată apa se evaporă. Alternativ, puteți turna apa sărată într-o tigaie și lăsați apa să se evapore încet. Oamenii obțin sare de mare răspândind apă de mare pe o suprafață mare și lăsând soarele să evapore apa.
separați nisipul și sarea prin punctul de topire
sarea (clorura de sodiu) și nisipul (dioxidul de siliciu) au puncte de topire diferite. Punctul de topire al sării este de 1474 CTF (801 CTF), iar cel al nisipului de 3110 CTF (1710 CTF). Deci, dacă aplicați căldură, sarea se topește înainte de nisip. Puteți utiliza diferența de punct de topire pentru a separa un amestec de nisip și sare prin încălzirea amestecului peste 801 centimetric C, dar sub 1710 centimetric C. Se toarnă sarea topită, lăsând nisipul. Deși este posibilă separarea componentelor amestecului folosind punctul de topire, nu este foarte practic. Sunt implicate temperaturi ridicate, iar nisipul va fi contaminat cu puțină sare. Când vărsați sarea lichidă, puțin va contamina nisipul, ca atunci când turnați apă din nisip.
întrebări și răspunsuri pentru studenți
iată câteva întrebări pentru a le cere elevilor să-i facă să se gândească la modul în care funcționează separarea:
- care metodă face cea mai bună treabă la separarea nisipului și a sării? Răspuns: solubilitatea funcționează cel mai bine, deoarece nu rămâne nisip în apa sărată, în timp ce foarte puțină sare rămâne pe nisip. Dacă clătiți nisipul rămas cu apă, îl puteți fierbe pentru a recupera sarea rămasă.
- orice metodă recuperează 100% din sare și nisip din amestec? Răspuns: Nu chiar. Deși este lent, ridicarea particulelor individuale de nisip și sare oferă probabil cea mai bună separare. Cu toate acestea, la nivel molecular, există probabil puțină sare pe suprafața nisipului. Purificarea implică întotdeauna o mică pierdere.
- cum puteți face separarea folosind solubilitatea mai eficientă? Răspuns: folosiți apă clocotită pentru a dizolva sarea pentru a minimiza cantitatea de apă necesară. Pentru a recupera sarea, turnați apa sărată într-un strat subțire pentru a crește suprafața și a accelera rata de evaporare.
- folosind metoda de solubilitate, de ce sarea nu se evaporă cu apa? Răspuns: apa are o presiune de vapori mult mai mare decât sarea. Apa are, de asemenea, un punct de fierbere mult mai mic decât sarea. Utilizarea diferitelor puncte de fierbere este baza metodei de separare numită distilare.
- ar funcționa oricare dintre aceste metode pentru a separa sarea și zahărul? Răspuns: le-ai putea separa folosind pensete sub mărire (deși ți-ai urî viața). Cristalele de sare sunt cubice, în timp ce cristalele de zahăr sunt prisme hexagonale. Ai putea folosi solubilitatea. Zahărul se dizolvă în alcool, în timp ce sarea nu. În timp ce cei doi compuși au puncte de fierbere diferite, ar trebui să fii atent pentru a evita arderea zahărului.