możesz oddzielić piasek i sól, aby uzyskać składniki lub zbadać chemię separacji. Separacja jest metodą oczyszczania, która opiera się na fizycznych lub chemicznych różnicach między dwoma lub więcej materiałami. Oto cztery sposoby oddzielania piasku i soli oraz spojrzenie na związane z tym Zasady. Jest to świetny projekt naukowy dla uczniów na każdym poziomie zaawansowania, ponieważ skłania ich do myślenia o właściwościach materii przy użyciu znanych materiałów. Mogą stosować metodę naukową do testowania różnych metod separacji.
oddzielenie piasku i soli mechanicznie
składniki dowolnej mieszaniny, takie jak piasek i sól, są oddzielane na podstawie ich różnic. Zarówno piasek, jak i sól są stałymi cząstkami o podobnej wielkości. Jednak cząstki wyglądają inaczej w powiększeniu. Jednym ze sposobów oddzielania piasku i soli jest użycie Pęsety do mechanicznego oddzielania ziaren, kawałek po kawałku. Nie jest to skuteczna metoda separacji, ale działa.
oddziel piasek i sól według gęstości
możesz oddzielić piasek i sól znacznie szybciej, używając różnych gęstości obu substancji. Gęstość soli wynosi 2,16 g/cm3, podczas gdy gęstość piasku wynosi 2,65 g / cm3. Innymi słowy, jeśli napełnisz wiadro solą, a drugie piaskiem, ten z piaskiem ważyłby więcej. Piasek jest nieco cięższy od soli.
więc, jeśli potrząśniesz patelnią z piaskiem i solą, sól wzrośnie do górnej części patelni. Możesz zeskrobać górną warstwę soli, aby oddzielić ją od piasku. Ta sama zasada jest używana do patelni na złoto. Złoto jest cięższe niż większość innych substancji, więc pozostaje na dnie patelni.
oddzielaj piasek i sól według rozpuszczalności
sól rozpuszcza się w wodzie, ale piasek nie. Innymi słowy, sól jest rozpuszczalna w wodzie, podczas gdy piasek nie. Tak więc można użyć różnicy w rozpuszczalności, aby oddzielić mieszaninę piasku i soli. Dodać wodę do mieszaniny, aż sól się rozpuści. Rozpuszczalność wzrasta wraz z temperaturą, więc będziesz potrzebował mniej wody, jeśli jest gorąca. Po rozpuszczeniu soli można zebrać piasek. Jednym ze sposobów jest wlanie piasku i słonej wody przez filtr do kawy lub drobny sitko. Możesz odzyskać sól, gotując słoną wodę, aż cała woda wyparuje. Alternatywnie można po prostu wlać słoną wodę do garnka i pozwolić wodzie powoli odparować. Ludzie otrzymują sól morską, rozprowadzając wodę morską na dużym obszarze i pozwalając słońcu odparować wodę.
oddziel piasek i sól według temperatury topnienia
sól (chlorek sodu) i piasek (dwutlenek krzemu) mają różne temperatury topnienia. Temperatura topnienia soli wynosi 1474°F (801°C), podczas gdy piasek wynosi 3110°f (1710 ° c). Tak więc, jeśli zastosujesz ciepło, sól topi się przed piaskiem. Różnicę temperatury topnienia można wykorzystać do oddzielenia mieszaniny piasku i soli przez podgrzanie mieszaniny powyżej 801°C, ale poniżej 1710°C. wylać roztopioną sól, pozostawiając piasek. Chociaż możliwe jest oddzielenie składników mieszaniny za pomocą temperatury topnienia, nie jest to zbyt praktyczne. Wysokie temperatury są zaangażowane i piasek będzie zanieczyszczony odrobiną soli. Kiedy wylejesz płynną sól, trochę zanieczyści piasek, jak wtedy, gdy wylejesz wodę z piasku.
pytania i Odpowiedzi dla uczniów
Oto kilka pytań, które należy zadać uczniom, aby zastanowili się, jak działa separacja:
- Która metoda najlepiej sprawdza się w oddzielaniu piasku i soli? Odpowiedź: Rozpuszczalność działa najlepiej, ponieważ w słonej wodzie nie pozostaje piasek, podczas gdy na piasku pozostaje bardzo mało soli. Jeśli spłukasz pozostały piasek wodą, możesz go zagotować, aby odzyskać pozostałą sól.
- czy jakakolwiek metoda odzyskuje 100% soli i piasku z mieszaniny? Odpowiedź: nie bardzo. Chociaż jest powolny, zbieranie pojedynczych cząstek piasku i soli prawdopodobnie daje najlepszą separację. Jednak na poziomie molekularnym, na powierzchni piasku jest prawdopodobnie trochę soli. Oczyszczenie zawsze wiąże się z niewielką stratą.
- Jak sprawić, by separacja przy użyciu rozpuszczalności była bardziej wydajna? Odpowiedź: użyj wrzącej wody do rozpuszczenia soli, aby zminimalizować ilość wody, która jest potrzebna. Aby odzyskać sól, wlej słoną wodę cienką warstwą, aby zwiększyć powierzchnię i przyspieszyć szybkość parowania.
- stosując metodę rozpuszczalności, dlaczego sól nie paruje z wodą? Odpowiedź: woda ma znacznie wyższe ciśnienie pary niż sól. Woda ma również znacznie niższą temperaturę wrzenia niż sól. Zastosowanie różnych punktów wrzenia jest podstawą metody separacji zwanej destylacją.
- czy któraś z tych metod działa, aby oddzielić sól i cukier? Odpowiedź: możesz je rozdzielić za pomocą pincety pod powiększeniem (chociaż nienawidzisz swojego życia). Kryształy soli są sześcienne, podczas gdy kryształy cukru są sześciokątnymi pryzmatami. Przydałaby ci się Rozpuszczalność. Cukier rozpuszcza się w alkoholu, podczas gdy sól nie. Podczas gdy dwa związki mają różne temperatury wrzenia, musisz uważać, aby uniknąć spalania cukru.