Oddzielanie soli, trocin i żelaza, gdy są ze sobą zmieszane, jest klasycznym wyzwaniem naukowym, które wymaga oddzielenia różnych materiałów. Chociaż wyzwanie może początkowo wydawać się zniechęcające, uważne przeanalizowanie materiałów sugeruje pomysły na rozwiązanie problemu. W szczególności różnice między materiałami dostarczają wskazówek i ostatecznie rozwiązania.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Aby oddzielić sól, trociny i żelazo, użyj magnesu, aby oddzielić żelazo. Następnie dodaj wodę, aby rozpuścić sól i spławij trociny. Zbierz, przesiaj lub przefiltruj roztwór, aby oddzielić trociny. Pozwól wodzie wyparować, pozostawiając sól.
Zdefiniuj materiały
Rozważ właściwości każdego materiału. Żelazo ma wysoką gęstość 7,87 gramów na centymetr sześcienny i jest magnetyczne. Z rzadkimi wyjątkami drewno ma niską gęstość, niższą niż gęstość wody, co oznacza, że trociny najprawdopodobniej będą unosić się w wodzie. Ponadto pali się drewno. Sól ma pośrednią gęstość 2,17 grama na centymetr sześcienny i rozpuszcza się w wodzie. Cząstki trocin mogą, ale nie muszą, być większe niż kryształy soli. Jednakże żelazo może być proszkiem lub większymi granulkami. Znajomość wielkości cząstek może zaoferować inne możliwe rozwiązanie.
Oceń możliwe rozwiązania
Jeśli trzy materiały różnią się wystarczająco wielkością, można je oddzielić za pomocą sit lub sit z otworami o różnej wielkości. Jednak bez informacji o wielkości cząstek rozwiązanie to staje się niepewne.
Do oddzielenia trzech materiałów można również wykorzystać gęstość. Wstrząsanie materiałami ostatecznie spowodowałoby uwarstwienie, przy czym żelazo osiadłoby na dnie pojemnika, sól tworzy warstwę środkową, a trociny unoszą się, tworząc górną warstwę. Jeśli jednak cząstki soli są znacznie mniejsze niż cząstki żelaza, sól może wypełniać przestrzenie między cząstkami żelaza, przynajmniej w górnych warstwach żelaza.
Korzystając ze specjalnych właściwości każdego materiału sugeruje również rozwiązania. Jeśli celem jest separacja, bez troski o stan materiałów, to trociny mogą być wypala się, pozostawiając sól i żelazo, co pozwala na rozpuszczenie soli w wodzie, pozostawiając żelazo. Alternatywnie żelazko można było usunąć za pomocą magnesu, a następnie dodać wodę do mieszanki drewna i soli. Sól rozpuszcza się, a drewno unosi się na wodzie, pozostawiając resztki żelaza do zatopienia. Jeśli jednak wyzwanie wymaga zdobycia wszystkich trzech materiałów, spalanie drewna musi zostać wyeliminowane jako rozwiązanie.
Wybierz praktyczne rozwiązanie
Opierając się na założeniu, że wszystkie trzy materiały muszą być odzyskane bez uszkodzeń, zastosowanie specjalnych właściwości wydaje się najbardziej praktyczne. Dlatego, wykorzystując różnice gęstości, woda i magnes wydają się najskuteczniejszym rozwiązaniem.
Jak oddzielić sól, trociny i żelazo
Jeśli materiały muszą zostać zregenerowane i nieuszkodzone, zacznij od użycia magnesu, aby wychwycić i odizolować żelazo. Rozłóż mieszaninę na patelni i przeciągnij magnes przez materiał, chwytając i oddzielając żelazo od soli i trocin. Powtarzaj, aż magnes przestanie wychwytywać żelazo. Jeśli żelazko jest zbyt trudne do wyjęcia z magnesu, przeciągnij magnes po dnie pojemnika, przesuwając żelazko na bok bez bezpośredniego dotykania żelazka magnesem.
Umieść pozostałą mieszankę w pojemniku wystarczająco dużym, aby pomieścić materiały i z miejscem na dodanie wody. Dodaj wodę, aby przykryć mieszaninę, a następnie delikatnie wymieszaj. Pamiętaj, aby wymieszać aż do dna pojemnika. W miarę dalszego mieszania wszelkie pozostałe żelazo opadnie na dno pojemnika. Sól rozpuści się w wodzie, a trociny będą unosić się na wodzie.
Ostrożnie zeskrob trociny i odłóż je do wyschnięcia. Ewentualnie użyj sita lub bibuły filtracyjnej, aby wychwycić trociny.
Wlej wodę do płytkiej patelni. Pozwól wodzie wyparować naturalnie lub delikatnie podgrzej, aby przyspieszyć proces parowania. Sól zostaje w tyle.
Uwaga: Jeśli w słoiku pozostanie jakieś żelazo, upewnij się, że całkowicie wyschło przed dodaniem go do wcześniej oddzielonego żelaza. Pozostała woda może spowodować rdzewienie żelazka.
Spojrzenie poza wyzwanie
Dla tych, którzy lubią wyjść poza wyzwanie, można zmierzyć masę materiałów, aby sprawdzić metodologię. Przed rozdzieleniem mieszanki zmierz masę całej mieszanki. Po oddzieleniu i wysuszeniu wszystkich materiałów zmierz masę każdego materiału. Dodaj razem trzy masy. Suma powinna równać się masie początkowej, jeśli wszystkie materiały zostały odzyskane podczas procesu separacji.