Sie können Sand und Salz trennen, um entweder die Komponenten zu erhalten oder die Trennchemie zu erforschen. Die Trennung ist eine Reinigungsmethode, die auf physikalischen oder chemischen Unterschieden zwischen zwei oder mehr Materialien basiert. Hier sind vier Möglichkeiten, Sand und Salz zu trennen, und ein Blick auf die beteiligten Prinzipien. Dies ist ein großartiges Wissenschaftsprojekt für Schüler jeder Klassenstufe, da sie über die Eigenschaften von Materie mit vertrauten Materialien nachdenken. Sie können die wissenschaftliche Methode anwenden, um verschiedene Trennmethoden zu testen.
Sand und Salz mechanisch trennen
Komponenten einer beliebigen Mischung, wie Sand und Salz, werden aufgrund ihrer Unterschiede getrennt. Sowohl Sand als auch Salz sind Feststoffe mit Partikeln ähnlicher Größe. Die Partikel sehen jedoch bei Vergrößerung anders aus. Eine Methode, um Sand und Salz zu trennen, besteht darin, die Körner mit einer Pinzette Stück für Stück mechanisch zu trennen. Es ist keine effiziente Trennmethode, aber es funktioniert.
Sand und Salz nach Dichte trennen
Durch die unterschiedlichen Dichten der beiden Substanzen können Sie Sand und Salz viel schneller trennen. Die Dichte von Salz beträgt 2,16 g / cm3, während die Dichte von Sand 2,65 g / cm3 beträgt. Anders ausgedrückt, wenn Sie einen Eimer mit Salz und einen anderen mit Sand füllen, würde der mit Sand mehr wiegen. Sand ist etwas schwerer als Salz.
Wenn Sie also eine Pfanne mit Sand und Salz schütteln, steigt das Salz an die Spitze der Pfanne. Sie können die oberste Salzschicht abkratzen, um sie vom Sand zu trennen. Das gleiche Prinzip wird verwendet, um nach Gold zu schwenken. Gold ist schwerer als die meisten anderen Substanzen und bleibt daher am Boden der Pfanne.
Trennen Sie Sand und Salz nach Löslichkeit
Salz löst sich in Wasser, Sand jedoch nicht. Mit anderen Worten, Salz ist in Wasser löslich, Sand nicht. So können Sie den Unterschied in der Löslichkeit nutzen, um eine Mischung aus Sand und Salz zu trennen. Fügen Sie Wasser zu der Mischung hinzu, bis sich das Salz auflöst. Die Löslichkeit nimmt mit der Temperatur zu, sodass Sie weniger Wasser benötigen, wenn es heiß ist. Sobald sich das Salz auflöst, können Sie den Sand sammeln. Eine Möglichkeit, dies zu tun, besteht darin, den Sand und das Salzwasser durch einen Kaffeefilter oder ein feines Sieb zu gießen. Sie können das Salz zurückgewinnen, indem Sie das Salzwasser kochen, bis das gesamte Wasser verdunstet ist. Alternativ können Sie das Salzwasser einfach in eine Pfanne gießen und das Wasser langsam verdunsten lassen. Menschen erhalten Meersalz, indem sie Meerwasser über eine große Fläche verteilen und die Sonne das Wasser verdunsten lassen.
Sand und Salz nach Schmelzpunkt trennen
Salz (Natriumchlorid) und Sand (Siliziumdioxid) haben unterschiedliche Schmelzpunkte. Der Schmelzpunkt des Salzes ist 1474°F (801°C), während der des Sandes 3110°F (1710°C) ist. Wenn Sie also Hitze anwenden, schmilzt Salz vor Sand. Sie können die Schmelzpunktdifferenz verwenden, um eine Mischung aus Sand und Salz zu trennen, indem Sie die Mischung über 801 ° C, aber unter 1710 ° C erhitzen. Es ist zwar möglich, die Komponenten der Mischung unter Verwendung des Schmelzpunkts zu trennen, dies ist jedoch nicht sehr praktisch. Hohe Temperaturen sind beteiligt und der Sand wird mit etwas Salz kontaminiert. Wenn Sie das flüssige Salz weggießen, verschmutzt ein wenig den Sand, wie wenn Sie Wasser aus Sand gießen.
Fragen und Antworten für Schüler
Hier sind einige Fragen, die sie den Schülern stellen sollten, damit sie darüber nachdenken, wie die Trennung funktioniert:
- Welche Methode eignet sich am besten zum Trennen von Sand und Salz? Antwort: Löslichkeit funktioniert am besten, weil kein Sand im Salzwasser verbleibt, während sehr wenig Salz im Sand verbleibt. Wenn Sie den restlichen Sand mit Wasser abspülen, können Sie ihn abkochen, um das restliche Salz zurückzugewinnen.
- Gewinnt irgendeine Methode 100% des Salzes und des Sandes aus der Mischung zurück? Antwort: Nicht wirklich. Obwohl es langsam ist, bietet das Aufnehmen einzelner Sand- und Salzpartikel wahrscheinlich die beste Trennung. Auf molekularer Ebene befindet sich jedoch wahrscheinlich ein wenig Salz auf der Oberfläche des Sandes. Reinigung bedeutet immer einen kleinen Verlust.
- Wie kann man die Trennung mittels Löslichkeit effizienter gestalten? Antwort: Verwenden Sie kochendes Wasser, um das Salz aufzulösen, um die benötigte Wassermenge zu minimieren. Um das Salz zurückzugewinnen, gießen Sie das Salzwasser in eine dünne Schicht, um die Oberfläche zu vergrößern und die Verdampfungsrate zu beschleunigen.
- Warum verdampft Salz bei der Löslichkeitsmethode nicht mit dem Wasser? Antwort: Wasser hat einen viel höheren Dampfdruck als Salz. Wasser hat auch einen viel niedrigeren Siedepunkt als Salz. Die Verwendung unterschiedlicher Siedepunkte ist die Grundlage der als Destillation bezeichneten Trennmethode.
- Würde eine dieser Methoden funktionieren, um Salz und Zucker zu trennen? Antwort: Sie könnten sie mit einer Pinzette unter Vergrößerung trennen (obwohl Sie Ihr Leben hassen würden). Salzkristalle sind kubisch, während Zuckerkristalle hexagonale Prismen sind. Sie könnten Löslichkeit verwenden. Zucker löst sich in Alkohol, Salz nicht. Während die beiden Verbindungen unterschiedliche Siedepunkte haben, müssen Sie vorsichtig sein, um das Verbrennen des Zuckers zu vermeiden.