hiekan ja suolan voi erottaa joko komponenttien saamiseksi tai erotuskemian tutkimiseksi. Erottelu on puhdistusmenetelmä, joka perustuu fysikaalisiin tai kemiallisiin eroihin kahden tai useamman aineen välillä. Seuraavassa on neljä tapaa erottaa hiekka ja suola ja tarkastella asiaan liittyviä periaatteita. Tämä on suuri tiedeprojekti opiskelijoille kaikilla luokka-asteilla, koska se saa heidät ajattelemaan aineen ominaisuuksia tutuilla materiaaleilla. He voivat soveltaa tieteellistä menetelmää erilaisten erotusmenetelmien testaamiseen.
erilliset hiekka ja suola mekaanisesti
minkä tahansa seoksen komponentit, kuten hiekka ja suola, erotetaan toisistaan niiden erojen perusteella. Sekä hiekka että suola ovat kiintoaineita, joissa on samankokoisia hiukkasia. Hiukkaset näyttävät kuitenkin erilaisilta suurennettaessa. Yksi tapa erottaa hiekka ja suola on pinsettien avulla mekaanisesti erottaa jyvät pala palalta. Se ei ole tehokas erotusmenetelmä, mutta se toimii.
erottele hiekka ja suola tiheyden mukaan
voit erottaa hiekan ja suolan paljon nopeammin käyttämällä näiden kahden aineen eri tiheyksiä. Suolan tiheys on 2,16 g/cm3, kun taas hiekan tiheys on 2,65 g/cm3. Toisin sanoen, jos täyttäisit ämpärin suolalla ja toisen hiekalla, se, jossa on hiekkaa, painaisi enemmän. Hiekka on hieman suolaa raskaampaa.
joten, jos ravistelet pannua hiekasta ja suolasta, suola nousee pannun päälle. Voit kaapia ylimmän suolakerroksen pois erottaaksesi sen hiekasta. Samalla periaatteella pannataan kultaa. Kulta on painavampaa kuin useimmat muut aineet, joten se pysyy pannun pohjalla.
erottelevat hiekan ja suolan liukoisuuden perusteella
suola liukenee veteen, mutta hiekka ei. Toisin sanoen suola liukenee veteen, kun taas hiekka ei. Joten, voit käyttää ero liukoisuus erottaa seoksen hiekkaa ja suolaa. Lisää seokseen vettä, kunnes suola liukenee. Liukoisuus kasvaa lämpötilan myötä, joten tarvitset vähemmän vettä, jos se on kuumaa. Kun suola liukenee, voit kerätä hiekkaa. Yksi tapa on kaataa hiekka ja suolavesi kahvisuodattimen tai hienon siivilän läpi. Voit palauttaa suolan keittämällä suolavettä, kunnes kaikki vesi haihtuu. Vaihtoehtoisesti voit vain kaataa suolaveden pannulle ja antaa veden haihtua hitaasti. Ihmiset saavat merisuolaa levittämällä merivettä laajalle alueelle ja antamalla auringon haihduttaa veden.
erottaa hiekan ja suolan sulamispisteen mukaan
suolalla (natriumkloridi) ja hiekalla (piidioksidi) on eri sulamispisteet. Suolan sulamispiste on 1474°F (801°C), kun taas hiekan sulamispiste on 3110°F (1710°C). Jos siis levität lämpöä, suola sulaa ennen hiekkaa. Voit käyttää sulamispisteeroa hiekan ja suolan seoksen erottamiseen kuumentamalla seosta yli 801°C, mutta alle 1710°C. kaada sula suola pois, jolloin hiekka jää. Vaikka seoksen komponentit on mahdollista erottaa toisistaan sulamispisteen avulla, se ei ole kovin käytännöllistä. Korkeat lämpötilat ovat mukana ja hiekka saastuu hieman suolaa. Kun kaadat pois nestemäistä suolaa, vähän saastuttaa hiekkaa, kuten kun kaadat vettä hiekasta.
kysymyksiä ja vastauksia opiskelijoille
Tässä muutamia kysymyksiä, joiden avulla oppilaat saadaan miettimään, miten erottaminen toimii:
- mikä menetelmä toimii parhaiten hiekan ja suolan erottamisessa? Vastaus: Liukoisuus toimii parhaiten, koska suolaveteen ei jää hiekkaa, kun taas hiekkaan jää hyvin vähän suolaa. Jos huuhtelet jäljellä olevan hiekan vedellä, voit keittää sen pois, jotta jäljelle jäänyt suola saadaan talteen.
- saako mikään menetelmä 100% suolan ja hiekan seoksesta? Vastaus: ei oikeastaan. Vaikka se on hidasta, yksittäisten hiekka-ja suolahiukkasten poimiminen luultavasti erottaa parhaiten. Molekyylitasolla hiekan pinnalla on kuitenkin todennäköisesti hieman suolaa. Puhdistautumiseen liittyy aina pieni menetys.
- miten erotusta liukoisuuden avulla voi tehostaa? Vastaus: käytä kiehuvaa vettä suolan liuottamiseen minimoidaksesi tarvittavan veden määrän. Jotta suola saadaan talteen, kaada suolavesi ohueksi kerrokseksi, jotta pinta-ala kasvaa ja Haihtumisnopeus nopeutuu.
- liukoisuusmenetelmällä miksei suola haihdu veden mukana? Vastaus: vedellä on paljon suurempi höyrynpaine kuin suolalla. Vedellä on myös huomattavasti alhaisempi kiehumispiste kuin suolalla. Erilaisten kiehumispisteiden käyttäminen on tislaukseksi kutsutun erotusmenetelmän perusta.
- toimisiko jokin näistä menetelmistä suolan ja sokerin erottamiseksi? Vastaus: ne voisi erottaa pinseteillä suurennuslasin alla (vaikka vihaisi elämäänsä). Suolakiteet ovat kuutiomaisia, kun taas sokerikiteet ovat kuusikulmaisia prismoja. Tarvitset liukoisuutta. Sokeri liukenee alkoholiin, suola ei. Vaikka näillä yhdisteillä on eri kiehumispisteet, pitää olla tarkkana, ettei palaisi sokeria.