Ο διαχωρισμός αλατιού, πριονιδιού και σιδήρου όταν αναμιγνύονται είναι μια κλασική επιστημονική πρόκληση που απαιτεί διαχωρισμό διαφορετικών υλικών. Ενώ η πρόκληση μπορεί να φαίνεται τρομακτική στην αρχή, η προσεκτική εξέταση των υλικών προτείνει ιδέες για επίθεση του προβλήματος. Συγκεκριμένα, οι διαφορές μεταξύ των υλικών παρέχουν ενδείξεις και, τελικά, μια λύση.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Για να διαχωρίσετε το αλάτι, το πριονίδι και το σίδερο, χρησιμοποιήστε έναν μαγνήτη για να διαχωρίσετε το σίδερο. Στη συνέχεια, προσθέστε νερό για να διαλύσετε το αλάτι και αιωρήστε το πριονίδι. Αφαιρέστε, κοσκινίστε ή διηθήστε το διάλυμα για να διαχωρίσετε το πριονίδι. Αφήστε το νερό να εξατμιστεί, αφήνοντας το αλάτι πίσω.
Ορίστε τα υλικά
Εξετάστε τις ιδιότητες κάθε υλικού. Ο σίδηρος έχει υψηλή πυκνότητα 7,87 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό και είναι μαγνητικός. Με σπάνιες εξαιρέσεις, το ξύλο έχει χαμηλή πυκνότητα, χαμηλότερη από την πυκνότητα του νερού, πράγμα που σημαίνει ότι το πριονίδι πιθανότατα θα επιπλέει στο νερό. Επίσης, εγκαύματα ξύλου. Το αλάτι έχει ενδιάμεση πυκνότητα 2,17 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό και διαλύεται σε νερό. Τα σωματίδια πριονιδιού μπορεί ή όχι να είναι μεγαλύτερα από τους κρυστάλλους άλατος. Το σίδερο, ωστόσο, μπορεί να είναι σκόνη ή μπορεί να είναι μεγαλύτερα σφαιρίδια. Η γνώση του μεγέθους των σωματιδίων μπορεί να προσφέρει μια άλλη πιθανή λύση.
Αξιολογήστε πιθανές λύσεις
Εάν τα τρία υλικά διαφέρουν αρκετά σε μέγεθος, μπορούν να διαχωριστούν χρησιμοποιώντας κόσκινα ή σίτες με διαφορετικά ανοίγματα μεγέθους. Χωρίς πληροφορίες σχετικά με το μέγεθος των σωματιδίων, ωστόσο, αυτή η λύση καθίσταται αβέβαιη.
Η πυκνότητα θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για το διαχωρισμό των τριών υλικών. Το κούνημα των υλικών θα προκαλούσε τελικά στρώση, με το σίδερο να καθιζάνει στο κάτω μέρος του δοχείου, το αλάτι να σχηματίζει το μεσαίο στρώμα και το πριονίδι να ανεβαίνει για να σχηματίσει το πάνω στρώμα. Εάν τα σωματίδια άλατος είναι σημαντικά μικρότερα από τα σωματίδια σιδήρου, ωστόσο, το άλας μπορεί να γεμίσει χώρους μεταξύ των σωματιδίων σιδήρου, τουλάχιστον στα ανώτερα στρώματα σιδήρου.
Η χρήση των ειδικών ιδιοτήτων κάθε υλικού προτείνει επίσης λύσεις. Εάν ο διαχωρισμός είναι ο στόχος, χωρίς να ανησυχείτε για την κατάσταση των υλικών, τότε θα μπορούσε να είναι το πριονίδι κάηκε, αφήνοντας το αλάτι και το σίδηρο, το οποίο επιτρέπει στο αλάτι να διαλυθεί σε νερό, αφήνοντας το σίδερο. Εναλλακτικά, το σίδερο θα μπορούσε να αφαιρεθεί χρησιμοποιώντας έναν μαγνήτη και μετά να προστεθεί νερό στο μείγμα ξύλου και αλατιού. Το αλάτι διαλύεται και το ξύλο επιπλέει, αφήνοντας το υπόλοιπο σίδερο να βυθιστεί. Εάν η πρόκληση απαιτεί τη σύλληψη και των τριών υλικών, ωστόσο, το κάψιμο του ξύλου πρέπει να εξαλειφθεί ως λύση.
Επιλέξτε την Πρακτική Λύση
Με βάση την υπόθεση ότι και τα τρία υλικά πρέπει να ανακτηθούν χωρίς ζημιά, η χρήση των ειδικών ιδιοτήτων φαίνεται πιο πρακτική. Επομένως, χρησιμοποιώντας τις διαφορές πυκνότητας, το νερό και ο μαγνήτης φαίνεται η πιο αποτελεσματική λύση.
Πώς να διαχωρίσετε το αλάτι, το πριονίδι και το σίδηρο
Εάν τα υλικά πρέπει να ανακτηθούν και να μην υποστούν ζημιά, ξεκινήστε χρησιμοποιώντας έναν μαγνήτη για να συλλάβετε και να απομονώσετε το σίδερο. Απλώστε το μείγμα σε μια κατσαρόλα και τραβήξτε τον μαγνήτη μέσω του υλικού, συλλαμβάνοντας και διαχωρίζοντας το σίδερο από το αλάτι και το πριονίδι. Επαναλάβετε έως ότου ο μαγνήτης δεν πιάσει πλέον σίδερο. Εάν το σίδερο είναι πολύ δύσκολο να αφαιρεθεί από τον μαγνήτη, σύρετε τον μαγνήτη στο κάτω μέρος του δοχείου, μετακινώντας το σίδερο στη μία πλευρά χωρίς να αγγίξετε απευθείας το σίδερο με τον μαγνήτη.
Τοποθετήστε το υπόλοιπο μείγμα σε ένα δοχείο αρκετά μεγάλο για να συγκρατήσετε τα υλικά και με χώρο για να προσθέσετε νερό. Προσθέστε νερό για να καλύψετε το μείγμα και μετά ανακατέψτε απαλά. Φροντίστε να ανακατεύετε μέχρι το κάτω μέρος του δοχείου. Καθώς η ανάδευση συνεχίζεται, κάθε εναπομένον σίδερο θα κατακαθίσει στον πυθμένα του δοχείου. Το αλάτι θα διαλυθεί στο νερό και το πριονίδι θα επιπλέει.
Αφαιρέστε προσεκτικά το πριονίδι και αφήστε το να στεγνώσει. Εναλλακτικά, χρησιμοποιήστε κόσκινο ή φιλτράρισμα χαρτιού για να συλλάβετε το πριονίδι.
Ρίξτε το νερό σε ένα ρηχό ταψί. Αφήστε το νερό να εξατμιστεί φυσικά ή θερμάνετε απαλά για να επιταχύνετε τη διαδικασία εξάτμισης. Το αλάτι μένει πίσω.
Σημείωση: Εάν παραμείνει σίδερο στο βάζο, βεβαιωθείτε ότι το σίδερο στεγνώνει εντελώς προτού το προσθέσετε στο προηγουμένως διαχωρισμένο σίδερο. Οποιοδήποτε υπόλοιπο νερό μπορεί να προκαλέσει σκουριά στο σίδερο.
Κοιτάζοντας πέρα από την πρόκληση
Για όσους θέλουν να ξεπεράσουν την πρόκληση, η μάζα των υλικών θα μπορούσε να μετρηθεί για να ελέγξει τη μεθοδολογία. Πριν από το διαχωρισμό του μείγματος, μετρήστε τη μάζα του συνολικού μείγματος. Αφού διαχωρίσετε και στεγνώσετε όλα τα υλικά, μετρήστε τη μάζα κάθε υλικού. Προσθέστε τις τρεις μάζες μαζί. Το σύνολο πρέπει να ισούται με την αρχική μάζα εάν όλα τα υλικά ανακτήθηκαν κατά τη διαδικασία διαχωρισμού.