يعد فصل الملح ونشارة الخشب والحديد عند خلطهما معًا تحديًا علميًا كلاسيكيًا يتطلب فصل مواد متنوعة. في حين أن التحدي قد يبدو شاقًا في البداية ، إلا أن الدراسة المتأنية للمواد تشير إلى أفكار لمواجهة المشكلة. على وجه الخصوص ، توفر الاختلافات بين المواد أدلة ، وفي النهاية ، توفر حلاً.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)
لفصل الملح ونشارة الخشب والحديد ، استخدم مغناطيسًا لفصل الحديد. ثم يضاف الماء لإذابة الملح وتطفو نشارة الخشب. قم بإزالة المحلول أو غربله أو ترشيحه لفصل نشارة الخشب. دع الماء يتبخر تاركًا الملح وراءه.
تحديد المواد
ضع في اعتبارك خصائص كل مادة. الحديد ذو كثافة عالية تصل إلى 7.87 جرام لكل سنتيمتر مكعب وهو مغناطيسي. مع استثناءات نادرة ، الخشب منخفض الكثافة وأقل من كثافة الماء ، مما يعني أن نشارة الخشب ستطفو على الأرجح في الماء. أيضا ، الحروق الخشبية. الملح ذو كثافة متوسطة تبلغ 2.17 جرام لكل سنتيمتر مكعب ويذوب في الماء. قد تكون جزيئات نشارة الخشب أكبر أو لا تكون أكبر من بلورات الملح. ومع ذلك ، قد يكون الحديد مسحوقًا أو قد يكون حبيبات أكبر. قد تقدم معرفة حجم الجسيم حلاً آخر ممكنًا.
تقييم الحلول الممكنة
إذا كانت المواد الثلاث مختلفة في الحجم بدرجة كافية ، فيمكن فصلها باستخدام المناخل أو المناخل ذات الفتحات ذات الأحجام المختلفة. ومع ذلك ، بدون معلومات حول حجم الجسيمات ، يصبح هذا الحل غير مؤكد.
يمكن أيضًا استخدام الكثافة لفصل المواد الثلاثة. سيؤدي اهتزاز المواد في النهاية إلى تكوين طبقات ، حيث يستقر الحديد في قاع الحاوية ، ويشكل الملح الطبقة الوسطى ، وترتفع نشارة الخشب لتشكيل الطبقة العليا. إذا كانت جزيئات الملح أصغر بكثير من جزيئات الحديد ، فإن الملح قد يملأ الفراغات بين جزيئات الحديد ، على الأقل في طبقات الحديد العليا.
استخدام الخصائص الخاصة لكل مادة يوحي أيضًا بالحلول. إذا كان الفصل هو الهدف ، دون الاهتمام بحالة المواد ، فيمكن أن تكون نشارة الخشب يحترق ، ويترك الملح والحديد ، مما يسمح بإذابة الملح في الماء ، وترك الحديد. بالتناوب ، يمكن إزالة الحديد باستخدام المغناطيس ، ثم يضاف الماء إلى خليط الخشب والملح. يذوب الملح ويطفو الخشب تاركًا أي حديد متبقٍ ليغرق. إذا كان التحدي يتطلب التقاط جميع المواد الثلاث ، فيجب القضاء على حرق الخشب كحل.
حدد الحل العملي
استنادًا إلى افتراض أنه يجب استخلاص المواد الثلاث دون إتلافها ، فإن استخدام الخصائص الخاصة يبدو أكثر عملية. لذلك ، باستخدام اختلافات الكثافة ، يبدو أن الماء والمغناطيس هو الحل الأكثر فعالية.
كيفية فصل الملح ونشارة الخشب والحديد
إذا كان يجب إصلاح المواد وعدم تلفها ، فابدأ باستخدام مغناطيس لالتقاط وعزل الحديد. انشر الخليط في مقلاة واسحب المغناطيس من خلال المادة ، مع التقاط وفصل الحديد عن الملح ونشارة الخشب. كرر حتى لا يلتقط المغناطيس المزيد من الحديد. إذا كان من الصعب جدًا إزالة المكواة من المغناطيس ، اسحب المغناطيس عبر قاع الحاوية ، وحرك المكواة إلى جانب واحد دون لمس المكواة مباشرة بالمغناطيس.
ضع الخليط المتبقي في وعاء كبير بما يكفي لاحتواء المواد وبه مساحة لإضافة الماء. يضاف الماء لتغطية الخليط ثم يقلب برفق. تأكد من التقليب حتى قاع الإناء. مع استمرار التحريك ، يستقر أي حديد متبقي في قاع الحاوية. سوف يذوب الملح في الماء ، وسوف تطفو نشارة الخشب.
انزع نشارة الخشب بحذر واتركها جانباً حتى تجف. بالتناوب ، استخدم غربال أو ورق ترشيح لالتقاط نشارة الخشب.
صب الماء في إناء مسطح. دع الماء يتبخر بشكل طبيعي أو يسخن بلطف لتسريع عملية التبخر. ترك الملح وراءنا.
ملحوظة: في حالة وجود أي مكواة في البرطمان ، تأكد من جفافها تمامًا قبل إضافتها إلى المكواة التي تم فصلها مسبقًا. قد تتسبب أي مياه متبقية في صدأ المكواة.
التطلع إلى ما وراء التحدي
بالنسبة لأولئك الذين يرغبون في تجاوز التحدي ، يمكن قياس كتلة المواد للتحقق من المنهجية. قبل فصل الخليط ، قم بقياس كتلة الخليط الكلي. بعد فصل وتجفيف جميع المواد ، قم بقياس كتلة كل مادة. اجمع الكتل الثلاث معًا. يجب أن يساوي الإجمالي الكتلة الأولية إذا تم استعادة جميع المواد أثناء عملية الفصل.