Separarea sării, a rumegușului și a fierului atunci când sunt amestecate împreună este o provocare științifică clasică care necesită separarea diverselor materiale. Deși provocarea poate părea descurajantă la început, o analiză atentă a materialelor sugerează idei pentru a ataca problema. În special, diferențele dintre materiale oferă indicii și, în cele din urmă, o soluție.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Pentru a separa sarea, rumegușul și fierul, folosiți un magnet pentru a separa fierul. Apoi, adăugați apă pentru a dizolva sarea și plutiți rumegușul. Îndepărtați, sitați sau filtrați soluția pentru a separa rumegușul. Lasă apa să se evapore, lăsând sarea în urmă.
Definiți materialele
Luați în considerare proprietățile fiecărui material. Fierul are o densitate mare de 7,87 grame pe centimetru cub și este magnetic. Cu rare excepții, lemnul are densitate mică, mai mică decât densitatea apei, ceea ce înseamnă că rumegușul cel mai probabil va pluti în apă. De asemenea, lemnul arde. Sarea are o densitate intermediară de 2,17 grame pe centimetru cub și se dizolvă în apă. Particulele de rumeguș pot sau nu să fie mai mari decât cristalele de sare. Cu toate acestea, fierul poate fi o pulbere sau poate fi pelete mai mari. Cunoașterea dimensiunii particulelor ar putea oferi o altă soluție posibilă.
Evaluează soluțiile posibile
Dacă cele trei materiale diferă suficient ca dimensiune, pot fi separate folosind site sau ecrane cu deschideri de dimensiuni diferite. Cu toate acestea, fără informații despre dimensiunea particulelor, această soluție devine incertă.
Densitatea ar putea fi, de asemenea, utilizată pentru a separa cele trei materiale. Scuturarea materialelor ar provoca în cele din urmă straturi, fierul așezându-se la baza recipientului, sarea formând stratul de mijloc și rumegușul crescând pentru a forma stratul superior. Cu toate acestea, dacă particulele de sare sunt semnificativ mai mici decât particulele de fier, sarea ar putea umple spații între particulele de fier, cel puțin în straturile superioare de fier.
Utilizarea proprietăților speciale ale fiecărui material sugerează, de asemenea, soluții. Dacă separarea este scopul, fără grijă pentru starea materialelor, atunci rumegușul ar putea fi ars, lăsând sarea și fierul, ceea ce permite dizolvarea sării în apă, lăsând fierul. Alternativ, fierul poate fi îndepărtat folosind un magnet, apoi apă adăugată la amestecul de lemn și sare. Sarea se dizolvă, iar lemnul plutește, lăsând fierul rămas să se scufunde. Dacă provocarea necesită captarea tuturor celor trei materiale, arderea lemnului trebuie eliminată ca soluție.
Selectați soluția practică
Pe baza prezumției că toate cele trei materiale trebuie recuperate fără deteriorări, utilizarea proprietăților speciale pare cea mai practică. Prin urmare, utilizarea diferențelor de densitate, apa și un magnet pare cea mai eficientă soluție.
Cum să separați sarea, rumegușul și fierul
Dacă materialele trebuie recuperate și nedeteriorate, începeți prin utilizarea unui magnet pentru a captura și a izola fierul. Răspândiți amestecul într-o tigaie și trageți magnetul prin material, captând și separând fierul de sare și rumeguș. Repetați până când magnetul nu mai captează fier. Dacă fierul este prea greu de îndepărtat din magnet, trageți magnetul pe fundul recipientului, mutând fierul într-o parte fără a atinge direct fierul cu magnetul.
Așezați amestecul rămas într-un recipient suficient de mare pentru a ține materialele și cu spațiu pentru a adăuga apă. Adăugați apă pentru a acoperi amestecul, apoi amestecați ușor. Asigurați-vă că amestecați până la fundul recipientului. Pe măsură ce amestecarea continuă, orice fier rămas se va așeza pe fundul recipientului. Sarea se va dizolva în apă, iar rumegușul va pluti.
Îndepărtați cu grijă rumegușul și lăsați-l deoparte să se usuce. Alternativ, utilizați o sită sau hârtie de filtru pentru a captura rumegușul.
Se toarnă apa într-o tigaie superficială. Lăsați apa să se evapore natural sau încălziți ușor pentru a accelera procesul de evaporare. Sarea se lasă în urmă.
Notă: Dacă fierul rămâne în borcan, asigurați-vă că fierul se usucă complet înainte de al adăuga la fierul de călcat separat anterior. Orice apă rămasă poate provoca ruginirea fierului.
Privind dincolo de provocare
Pentru cei cărora le place să depășească provocarea, masa materialelor ar putea fi măsurată pentru a verifica metodologia. Înainte de a separa amestecul, măsurați masa amestecului total. După separarea și uscarea tuturor materialelor, măsurați masa fiecărui material. Adăugați cele trei mase împreună. Totalul ar trebui să fie egal cu masa inițială dacă toate materialele au fost recapturate în timpul procesului de separare.