Suolan, sahanpurun ja raudan erottaminen sekoitettuna on klassinen tiedehaaste, joka edellyttää erilaisten materiaalien erottamista. Vaikka haaste saattaa aluksi tuntua pelottavalta, materiaalien huolellinen tarkastelu ehdottaa ideoita ongelman torjumiseksi. Erityisesti materiaalien väliset erot tarjoavat vihjeitä ja viime kädessä ratkaisun.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Erota suola, sahanpuru ja rauta käyttämällä magneettia raudan erottamiseksi. Lisää sitten vesi suolan liuottamiseksi ja kelluta sahanpuru. Kuori pois, seula tai suodata liuos sahanpurun erottamiseksi. Anna veden haihtua jättäen suolan taakse.
Määritä materiaalit
Harkitse kunkin materiaalin ominaisuuksia. Raudan tiheys on 7,87 grammaa kuutiosenttimetriä kohti ja se on magneettista. Harvinaisia poikkeuksia lukuun ottamatta puun tiheys on alhaisempi kuin veden tiheys, mikä tarkoittaa, että sahanpuru todennäköisesti kelluu vedessä. Myös puu palaa. Suolan keskitiheys on 2,17 grammaa kuutiosenttimetriä kohti ja se liukenee veteen. Sahanpurupartikkelit voivat olla suurempia tai eivät saa olla suurempia kuin suolakiteet. Rauta voi kuitenkin olla jauhe tai suurempia pellettejä. Hiukkaskoon tunteminen saattaa tarjota toisen mahdollisen ratkaisun.
Arvioi mahdolliset ratkaisut
Jos nämä kolme materiaalia eroavat toisistaan tarpeeksi, ne voidaan erottaa seuloilla tai seuloilla, joissa on erikokoiset aukot. Ilman hiukkaskokoa koskevia tietoja tämä ratkaisu tulee kuitenkin epävarmaksi.
Tiheyttä voitaisiin käyttää myös erottamaan nämä kolme materiaalia. Materiaalien ravistelu aiheuttaisi lopulta kerrostumista, raudan laskeutuessa astian pohjalle, suolan muodostavan keskikerroksen ja sahanpurun nousevan muodostamaan ylimmän kerroksen. Jos suolahiukkaset ovat merkittävästi pienempiä kuin rautahiukkaset, suola saattaa kuitenkin täyttää rautahiukkasten väliset tilat ainakin ylemmissä rautakerroksissa.
Kunkin materiaalin erityisominaisuuksien käyttäminen ehdottaa myös ratkaisuja. Jos tavoitteena on erottaminen huolimatta materiaalien kunnosta, sahanpuru voisi olla palanut pois, jättäen suolan ja raudan, mikä antaa suolan liuottaa veteen jättäen raudan. Vaihtoehtoisesti rauta voidaan poistaa magneetilla, sitten vesi lisätään puu- ja suolaseokseen. Suola liukenee ja puu kelluu jättäen jäljelle jääneen raudan uppoamaan. Jos haaste edellyttää kaikkien kolmen materiaalin sieppaamista, puun polttaminen on kuitenkin poistettava ratkaisuna.
Valitse käytännön ratkaisu
Erityisominaisuuksien käyttäminen näyttää käytännöllisimmältä siitä olettamuksesta, että kaikki kolme materiaalia on kierrätettävä vahingoittumattomana. Siksi tiheyserojen käyttäminen näyttää tehokkaimmalta ratkaisulta veden ja magneetin.
Kuinka erottaa suola, sahanpuru ja rauta
Jos materiaalit on kierrätettävä ja vahingoittumattomia, aloita magneetilla raudan sieppaamiseksi ja eristämiseksi. Levitä seos pannulle ja vedä magneetti materiaalin läpi sieppaamalla ja erottamalla rauta suolasta ja sahanpurusta. Toista, kunnes magneetti ei tartu enää rautaan. Jos rautaa on liian vaikea irrottaa magneetista, vedä magneetti säiliön pohjan yli liikuttamalla rautaa toiselle puolelle koskematta suoraan rautaan magneetilla.
Aseta jäljellä oleva seos astiaan, joka on riittävän suuri materiaalien pitämiseen, ja tilaa veden lisäämiseen. Lisää vesi seoksen peittämiseksi ja sekoita sitten varovasti. Sekoita aina astian pohjaan saakka. Sekoituksen jatkuessa kaikki jäljellä oleva rauta laskeutuu astian pohjaan. Suola liukenee veteen ja sahanpuru kelluu.
Rasvaa sahanpuru varovasti ja aseta se kuivumaan. Vaihtoehtoisesti voit siepata sahanpurun siivilällä tai suodatinpaperilla.
Kaada vesi matalaan pannuun. Anna veden haihtua luonnollisesti tai lämmitä varovasti haihdutuksen nopeuttamiseksi. Suola jää jäljelle.
Huomaa: Jos purkkiin jää rautaa, varmista, että silitysrauta kuivuu kokonaan, ennen kuin lisäät sen aikaisemmin erotettuun rautaan. Jäljelle jäänyt vesi voi aiheuttaa raudan ruosteen.
Katse haasteen taakse
Niille, jotka haluavat ylittää haasteen, materiaalien massa voitaisiin mitata metodologian tarkistamiseksi. Mittaa koko seoksen massa ennen seoksen erottamista. Kun kaikki materiaalit on erotettu ja kuivattu, mittaa kunkin materiaalin massa. Lisää kolme massaa yhteen. Kokonaisuuden tulisi olla yhtä suuri kuin alkuperäinen massa, jos kaikki materiaalit otettiin talteen erotusprosessin aikana.