Die Trennung von Salz, Sägemehl und Eisen, wenn sie miteinander vermischt werden, ist eine klassische wissenschaftliche Herausforderung, die die Trennung verschiedener Materialien erfordert. Während die Herausforderung auf den ersten Blick entmutigend erscheinen mag, bietet eine sorgfältige Prüfung der Materialien Ideen für die Lösung des Problems. Insbesondere die Unterschiede zwischen den Materialien geben Anhaltspunkte und letztlich eine Lösung.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Um Salz, Sägemehl und Eisen zu trennen, verwenden Sie einen Magneten, um das Eisen zu trennen. Fügen Sie dann Wasser hinzu, um das Salz aufzulösen und das Sägemehl zu schwimmen. Die Lösung abschöpfen, sieben oder filtern, um das Sägemehl abzutrennen. Lassen Sie das Wasser verdunsten und lassen Sie das Salz zurück.
Definiere die Materialien
Berücksichtigen Sie die Eigenschaften jedes Materials. Eisen hat eine hohe Dichte von 7,87 Gramm pro Kubikzentimeter und ist magnetisch. Mit seltenen Ausnahmen hat Holz eine geringe Dichte, die niedriger als die Dichte von Wasser ist, was bedeutet, dass das Sägemehl höchstwahrscheinlich im Wasser schwimmt. Außerdem brennt Holz. Salz hat eine mittlere Dichte von 2,17 Gramm pro Kubikzentimeter und löst sich in Wasser auf. Die Sägemehlpartikel können größer als die Salzkristalle sein oder nicht. Das Eisen kann jedoch ein Pulver oder größere Pellets sein. Die Kenntnis der Partikelgröße könnte eine andere mögliche Lösung bieten.
Bewerten Sie mögliche Lösungen
Wenn sich die drei Materialien in der Größe ausreichend unterscheiden, können sie durch Siebe oder Siebe mit unterschiedlich großen Öffnungen getrennt werden. Ohne Informationen über die Partikelgröße wird diese Lösung jedoch unsicher.
Die Dichte könnte auch verwendet werden, um die drei Materialien zu trennen. Das Schütteln der Materialien würde schließlich zu einer Schichtung führen, wobei sich das Eisen am Boden des Behälters absetzt, Salz die mittlere Schicht bildet und Sägemehl aufsteigt, um die obere Schicht zu bilden. Sind die Salzpartikel jedoch deutlich kleiner als die Eisenpartikel, kann das Salz zumindest in den oberen Eisenschichten Räume zwischen den Eisenpartikeln ausfüllen.
Auch die Nutzung der besonderen Eigenschaften jedes Materials bietet Lösungen. Wenn Trennung das Ziel ist, ohne Rücksicht auf den Zustand der Materialien, dann könnte das Sägemehl verbrannt, wodurch das Salz und das Eisen zurückbleiben, wodurch sich das Salz in Wasser auflöst und das Eisen zurücklässt. Alternativ könnte das Eisen mit einem Magneten entfernt und dann Wasser zu der Holz-Salz-Mischung hinzugefügt werden. Das Salz löst sich auf und das Holz schwimmt, wobei das restliche Eisen sinkt. Wenn die Herausforderung jedoch die Erfassung aller drei Materialien erfordert, muss das Verbrennen des Holzes als Lösung vermieden werden.
Wählen Sie die praktische Lösung
Unter der Annahme, dass alle drei Materialien schadlos regeneriert werden müssen, erscheint die Nutzung der besonderen Eigenschaften am sinnvollsten. Daher scheint die Verwendung von Dichteunterschieden, Wasser und einem Magneten die effizienteste Lösung zu sein.
So trennen Sie Salz, Sägemehl und Eisen
Wenn die Materialien wiedergewonnen und unbeschädigt sein müssen, verwenden Sie zunächst einen Magneten, um das Eisen einzufangen und zu isolieren. Verteilen Sie die Mischung in einer Pfanne und ziehen Sie den Magneten durch das Material, fangen und trennen Sie das Eisen vom Salz und Sägemehl. Wiederholen Sie dies, bis der Magnet kein Eisen mehr einfängt. Wenn das Bügeleisen zu schwer vom Magneten zu entfernen ist, ziehen Sie den Magneten über den Boden des Behälters und bewegen Sie das Bügeleisen zur Seite, ohne das Bügeleisen direkt mit dem Magneten zu berühren.
Geben Sie die restliche Mischung in einen Behälter, der groß genug ist, um die Materialien aufzunehmen und Platz zum Hinzufügen von Wasser zu haben. Fügen Sie Wasser hinzu, um die Mischung zu bedecken, und rühren Sie dann vorsichtig um. Achten Sie darauf, bis zum Boden des Behälters zu rühren. Während des Rührens setzt sich das restliche Eisen am Boden des Behälters ab. Das Salz löst sich im Wasser auf und das Sägemehl schwimmt.
Das Sägemehl vorsichtig abschöpfen und zum Trocknen beiseite stellen. Verwenden Sie alternativ ein Sieb oder Filterpapier, um das Sägemehl aufzufangen.
Gießen Sie das Wasser in eine flache Pfanne. Lassen Sie das Wasser auf natürliche Weise verdampfen oder erhitzen Sie es sanft, um den Verdampfungsprozess zu beschleunigen. Das Salz bleibt zurück.
Hinweis: Wenn Eisen im Glas zurückbleibt, vergewissern Sie sich, dass das Bügeleisen vollständig getrocknet ist, bevor Sie es dem zuvor abgetrennten Bügeleisen hinzufügen. Verbleibendes Wasser kann das Bügeleisen rosten lassen.
Über die Herausforderung hinausschauen
Für diejenigen, die gerne über die Herausforderung hinausgehen, könnte die Masse der Materialien gemessen werden, um die Methodik zu überprüfen. Vor dem Trennen der Mischung die Masse der Gesamtmischung messen. Nachdem Sie alle Materialien getrennt und getrocknet haben, messen Sie die Masse jedes Materials. Füge die drei Massen zusammen. Die Gesamtmenge sollte der Anfangsmasse entsprechen, wenn alle Materialien während des Trennprozesses wieder eingefangen würden.