Separare sale, segatura e ferro quando vengono mescolati insieme è una classica sfida scientifica che richiede la separazione di materiali diversi. Sebbene all'inizio la sfida possa sembrare scoraggiante, un'attenta considerazione dei materiali suggerisce idee per affrontare il problema. In particolare, le differenze tra i materiali forniscono indizi e, in definitiva, una soluzione.
TL; DR (troppo lungo; non letto)
Per separare sale, segatura e ferro, usa un magnete per separare il ferro. Quindi, aggiungere acqua per sciogliere il sale e far galleggiare la segatura. Scremare, setacciare o filtrare la soluzione per separare la segatura. Lascia evaporare l'acqua, lasciando il sale.
Definisci i materiali
Considera le proprietà di ciascun materiale. Il ferro ha un'alta densità di 7,87 grammi per centimetro cubo ed è magnetico. Con rare eccezioni, il legno ha una bassa densità, inferiore alla densità dell'acqua, il che significa che la segatura molto probabilmente galleggerà nell'acqua. Inoltre, il legno brucia. Il sale ha una densità intermedia di 2,17 grammi per centimetro cubo e si dissolve in acqua. Le particelle di segatura possono o non possono essere più grandi dei cristalli di sale. Il ferro, tuttavia, può essere una polvere o possono essere pellet più grandi. Conoscere la dimensione delle particelle potrebbe offrire un'altra possibile soluzione.
Valuta possibili soluzioni
Se i tre materiali hanno dimensioni sufficientemente diverse, possono essere separati utilizzando setacci o vagli con aperture di dimensioni diverse. Senza informazioni sulla dimensione delle particelle, tuttavia, questa soluzione diventa incerta.
La densità potrebbe essere utilizzata anche per separare i tre materiali. Scuotere i materiali alla fine avrebbe causato la stratificazione, con il ferro che si depositava sul fondo del contenitore, il sale che formava lo strato intermedio e la segatura che saliva a formare lo strato superiore. Se le particelle di sale sono significativamente più piccole delle particelle di ferro, tuttavia, il sale potrebbe riempire gli spazi tra le particelle di ferro, almeno negli strati di ferro superiori.
L'utilizzo delle proprietà speciali di ciascun materiale suggerisce anche soluzioni. Se la separazione è l'obiettivo, senza preoccuparsi delle condizioni dei materiali, allora la segatura potrebbe essere bruciato, lasciando il sale e il ferro, che permette al sale di sciogliersi nell'acqua, lasciando il ferro. In alternativa, il ferro potrebbe essere rimosso usando un magnete, quindi l'acqua aggiunta alla miscela di legno e sale. Il sale si dissolve e il legno galleggia, lasciando affondare il ferro rimasto. Se la sfida richiede la cattura di tutti e tre i materiali, tuttavia, la combustione del legno deve essere eliminata come soluzione.
Scegli la soluzione pratica
Partendo dal presupposto che tutti e tre i materiali debbano essere recuperati senza danni, l'utilizzo delle proprietà speciali sembra più pratico. Pertanto, utilizzando le differenze di densità, l'acqua e un magnete sembra la soluzione più efficiente.
Come separare sale, segatura e ferro
Se i materiali devono essere recuperati e non danneggiati, iniziare utilizzando un magnete per catturare e isolare il ferro. Stendere il composto in una teglia e far passare la calamita attraverso il materiale, catturando e separando il ferro dal sale e dalla segatura. Ripeti finché il magnete non cattura più ferro. Se il ferro è troppo duro da rimuovere dal magnete, trascina il magnete sul fondo del contenitore, spostando il ferro da un lato senza toccare direttamente il ferro con il magnete.
Metti la miscela rimanente in un contenitore abbastanza grande da contenere i materiali e con spazio per aggiungere acqua. Aggiungere acqua fino a coprire il composto, quindi mescolare delicatamente. Assicurati di mescolare fino al fondo del contenitore. Continuando a mescolare, il ferro residuo si depositerà sul fondo del contenitore. Il sale si dissolverà nell'acqua e la segatura galleggerà.
Rimuovere con cura la segatura e metterla da parte ad asciugare. In alternativa, usa un setaccio o della carta da filtro per catturare la segatura.
Versare l'acqua in una padella poco profonda. Lasciare che l'acqua evapori naturalmente o scaldarla dolcemente per accelerare il processo di evaporazione. Il sale è rimasto indietro.
Nota: se rimane del ferro nel barattolo, assicurati che il ferro si asciughi completamente prima di aggiungerlo al ferro precedentemente separato. L'eventuale acqua residua potrebbe far arrugginire il ferro.
Guardando oltre la sfida
Per coloro che amano andare oltre la sfida, la massa dei materiali potrebbe essere misurata per verificare la metodologia. Prima di separare la miscela, misurare la massa della miscela totale. Dopo aver separato e asciugato tutti i materiali, misurare la massa di ciascun materiale. Aggiungi le tre masse insieme. Il totale dovrebbe essere uguale alla massa iniziale se tutti i materiali sono stati recuperati durante il processo di separazione.