Разделянето на сол, дървени стърготини и желязо при смесването им е класическо научно предизвикателство, което изисква разделяне на различни материали. Макар предизвикателството да изглежда страшно в началото, внимателното разглеждане на материалите предлага идеи за атакуване на проблема. По-специално, разликите между материалите дават улики и в крайна сметка решение.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
За да отделите сол, дървени стърготини и желязо, използвайте магнит, за да отделите желязото. След това добавете вода, за да се разтвори солта и да изплува стърготините. Отстранете, пресейте или филтрирайте разтвора, за да отделите дървените стърготини. Оставете водата да се изпари, оставяйки солта след себе си.
Определете материалите
Помислете за свойствата на всеки материал. Желязото има висока плътност от 7,87 грама на кубичен сантиметър и е магнитно. С редки изключения дървесината има ниска плътност, по-ниска от плътността на водата, което означава, че дървените стърготини най-вероятно ще плуват във вода. Също така дървото изгаря. Солта има междинна плътност от 2,17 грама на кубичен сантиметър и се разтваря във вода. Частиците от дървени стърготини могат да бъдат или да не са по-големи от кристалите на солта. Желязото обаче може да е на прах или да е по-големи гранули. Познаването на размера на частиците може да предложи друго възможно решение.
Оценете възможните решения
Ако трите материала се различават достатъчно по размер, те могат да бъдат разделени с помощта на сита или сита с отвори с различен размер. Без информация за размера на частиците обаче това решение става несигурно.
Плътността може да се използва и за разделяне на трите материала. Разклащането на материалите в крайна сметка би довело до наслояване, като желязото се утаява на дъното на контейнера, солта образува средния слой и дървените стърготини се издигат, за да образуват горния слой. Ако солените частици са значително по-малки от железните частици, обаче, солта може да запълни пространства между железните частици, поне в горните железни слоеве.
Използването на специалните свойства на всеки материал също предлага решения. Ако разделянето е целта, без да се засяга състоянието на материалите, тогава дървените стърготини могат да бъдат изгаря, оставяйки солта и желязото, което позволява на солта да се разтвори във вода, оставяйки желязото. Алтернативно, желязото може да бъде отстранено с помощта на магнит, след това вода, добавена към дървената и солената смес. Солта се разтваря и дървото плува, оставяйки останалото желязо да потъне. Ако предизвикателството изисква улавяне и на трите материала, изгарянето на дървото трябва да бъде премахнато като решение.
Изберете практическото решение
Въз основа на презумпцията, че и трите материала трябва да бъдат възстановени без повреди, използването на специалните свойства изглежда най-практично. Следователно, като се използват разлики в плътността, водата и магнитът изглеждат най-ефективното решение.
Как да разделяме сол, стърготини и желязо
Ако материалите трябва да бъдат възстановени и неповредени, започнете с магнит за улавяне и изолиране на желязото. Разстелете сместа в тиган и изтеглете магнита през материала, улавяйки и отделяйки желязото от солта и дървените стърготини. Повторете, докато магнитът не улови повече желязо. Ако ютията е твърде трудно да се извади от магнита, плъзнете магнита през дъното на контейнера, като преместите ютията на една страна, без да докосвате директно ютията с магнита.
Поставете останалата смес в контейнер, достатъчно голям, за да побере материалите и с място за добавяне на вода. Добавете вода, за да покриете сместа, след което внимателно разбъркайте. Не забравяйте да разбъркате до дъното на контейнера. С продължаването на разбъркването останалото желязо ще се утаи на дъното на съда. Солта ще се разтвори във водата и стърготините ще плуват.
Отстранете внимателно дървените стърготини и ги оставете настрана да изсъхнат. Като алтернатива използвайте сито или филтърна хартия, за да уловите дървените стърготини.
Изсипете водата в плитка тава. Оставете водата да се изпари по естествен път или леко да се загрее, за да ускорите процеса на изпаряване. Солта е останала.
Забележка: Ако в бурканчето остане ютия, уверете се, че тя изсъхва напълно, преди да я добавите към предварително отделената ютия. Останалата вода може да причини ръждата на ютията.
Поглед отвъд предизвикателството
За тези, които обичат да прекрачат предизвикателството, масата на материалите може да бъде измерена, за да се провери методологията. Преди да отделите сместа, измерете масата на цялата смес. След отделяне и изсушаване на всички материали, измерете масата на всеки материал. Добавете трите маси заедно. Общата сума трябва да е равна на първоначалната маса, ако всички материали са били уловени по време на процеса на разделяне.