È possibile separare sabbia e sale per ottenere i componenti o per esplorare la chimica di separazione. La separazione è un metodo di purificazione basato su differenze fisiche o chimiche tra due o più materiali. Qui ci sono quattro modi per separare sabbia e sale e uno sguardo ai principi coinvolti. Questo è un grande progetto scientifico per studenti di qualsiasi livello perché li fa pensare alle proprietà della materia usando materiali familiari. Possono applicare il metodo scientifico per testare diversi metodi di separazione.
Separare meccanicamente sabbia e sale
I componenti di qualsiasi miscela, come sabbia e sale, vengono separati in base alle loro differenze. Sia la sabbia che il sale sono solidi con particelle di dimensioni simili. Tuttavia, le particelle hanno un aspetto diverso sotto ingrandimento. Un metodo per separare sabbia e sale è quello di utilizzare le pinzette per separare meccanicamente i grani, pezzo per pezzo. Non è un metodo di separazione efficiente, ma funziona.
Separare sabbia e sale per densità
È possibile separare sabbia e sale molto più rapidamente utilizzando le diverse densità delle due sostanze. La densità del sale è 2,16 g / cm3 mentre la densità della sabbia è 2,65 g / cm3. In altre parole, se riempissi un secchio di sale e un altro di sabbia, quello con sabbia peserebbe di più. La sabbia è leggermente più pesante del sale.
Quindi, se agiti una padella di sabbia e sale, il sale salirà in cima alla padella. Puoi raschiare lo strato superiore di sale per separarlo dalla sabbia. Lo stesso principio è usato per pan per l’oro. L’oro è più pesante della maggior parte delle altre sostanze, quindi rimane sul fondo della padella.
Separare sabbia e sale per solubilità
Il sale si dissolve in acqua, ma la sabbia no. In altre parole, il sale è solubile in acqua, mentre la sabbia non lo è. Quindi, puoi usare la differenza di solubilità per separare una miscela di sabbia e sale. Aggiungere acqua alla miscela fino a quando il sale si scioglie. La solubilità aumenta con la temperatura, quindi avrai bisogno di meno acqua se è calda. Una volta che il sale si dissolve, puoi raccogliere la sabbia. Un modo per farlo è quello di versare la sabbia e l’acqua salata attraverso un filtro del caffè o un colino fine. È possibile recuperare il sale facendo bollire l’acqua salata fino a quando tutta l’acqua evapora. In alternativa, si può semplicemente versare l’acqua salata in una padella e lasciare che l’acqua evapori lentamente. La gente ottiene il sale marino spargendo l’acqua di mare su una vasta area e lasciando che il sole evapori l’acqua.
Separare sabbia e sale dal punto di fusione
Il sale (cloruro di sodio) e la sabbia (biossido di silicio) hanno diversi punti di fusione. Il punto di fusione del sale è 1474°F (801°C), mentre quello della sabbia è 3110°F (1710 ° C). Quindi, se si applica il calore, il sale si scioglie prima della sabbia. È possibile utilizzare la differenza del punto di fusione per separare una miscela di sabbia e sale riscaldando la miscela sopra 801°C, ma sotto 1710°C. Versare il sale fuso, lasciando la sabbia. Mentre è possibile separare i componenti della miscela utilizzando il punto di fusione, non è molto pratico. Le alte temperature sono coinvolte e la sabbia sarà contaminata con un po ‘ di sale. Quando si versa via il sale liquido, un po ‘ contaminerà la sabbia, come quando si versa acqua dalla sabbia.
Domande e risposte per gli studenti
Ecco alcune domande da porre agli studenti per farli pensare a come funziona la separazione:
- Quale metodo fa il miglior lavoro a separare sabbia e sale? Risposta: La solubilità funziona meglio perché nessuna sabbia rimane nell’acqua salata, mentre molto poco sale rimane sulla sabbia. Se risciacqui la sabbia rimanente con acqua, puoi farla bollire per recuperare il sale rimanente.
- Qualsiasi metodo recupera il 100% del sale e della sabbia dalla miscela? Risposta: Non proprio. Anche se è lento, raccogliendo singole particelle di sabbia e sale probabilmente dà la migliore separazione. Tuttavia, a livello molecolare, probabilmente c’è un po ‘ di sale sulla superficie della sabbia. La purificazione comporta sempre una piccola perdita.
- Come si può rendere la separazione utilizzando la solubilità più efficiente? Risposta: Utilizzare acqua bollente per sciogliere il sale per ridurre al minimo la quantità di acqua necessaria. Per recuperare il sale, versare l’acqua salata in uno strato sottile per aumentare la superficie e accelerare il tasso di evaporazione.
- Utilizzando il metodo di solubilità, perché il sale non evapora con l’acqua? Risposta: L’acqua ha una pressione di vapore molto più alta del sale. L’acqua ha anche un punto di ebollizione molto più basso del sale. L’utilizzo di diversi punti di ebollizione è la base del metodo di separazione chiamato distillazione.
- Uno di questi metodi funzionerebbe per separare sale e zucchero? Risposta: Potresti separarli usando le pinzette sotto ingrandimento (anche se odieresti la tua vita). I cristalli di sale sono cubici, mentre i cristalli di zucchero sono prismi esagonali. Potresti usare la solubilità. Lo zucchero si dissolve in alcool, mentre il sale no. Mentre i due composti hanno diversi punti di ebollizione, dovresti stare attento a evitare di bruciare lo zucchero.