Ločevanje soli, žagovine in železa pri njihovem mešanju je klasičen znanstveni izziv, ki zahteva ločevanje različnih materialov. Čeprav se na začetku izziv zdi zastrašujoč, natančen premislek o materialih predlaga ideje za napad. Zlasti razlike med materiali ponujajo namige in na koncu tudi rešitev.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Za ločevanje soli, žagovine in železa uporabite magnet za ločevanje železa. Nato dodajte vodo, da raztopite sol in plavajte žagovino. Odstranite, presejte ali filtrirajte raztopino, da ločite žagovino. Pustite, da voda izhlapi, sol pa pustite za seboj.
Določite materiale
Upoštevajte lastnosti vsakega materiala. Železo ima visoko gostoto 7,87 gramov na kubični centimeter in je magnetno. Z redkimi izjemami ima les nizko gostoto, nižjo od gostote vode, kar pomeni, da bo žagovina najverjetneje plavala v vodi. Tudi les gori. Sol ima vmesno gostoto 2,17 grama na kubični centimeter in se raztopi v vodi. Delci žagovine so lahko ali pa tudi ne večji od kristalov soli. Železo pa je lahko v prahu ali pa gre za večje pelete. Poznavanje velikosti delcev lahko ponudi še eno možno rešitev.
Ocenite možne rešitve
Če se trije materiali razlikujejo po velikosti, jih je mogoče ločiti s pomočjo sita ali zaslonov z različno velikimi odprtinami. Brez informacij o velikosti delcev pa ta rešitev postane negotova.
Gostoto bi lahko uporabili tudi za ločevanje treh materialov. Tresenje materialov bi sčasoma povzročilo plastenje, pri čemer bi se železo usedlo na dno posode, sol tvorila srednjo plast, žagovina pa bi se dvigala, da bi oblikovala zgornjo plast. Če so delci soli bistveno manjši od delcev železa, lahko sol vsaj v zgornjih plasteh železa zapolni prostore med njimi.
Uporaba posebnih lastnosti vsakega materiala tudi predlaga rešitve. Če je cilj ločitev, ne da bi skrbeli za stanje materialov, bi lahko bila žagovina zgorela, pri čemer ostane sol in železo, kar omogoča, da se sol raztopi v vodi, železo pa ostane. Železo je bilo mogoče odstraniti tudi z magnetom, nato pa mešanici lesa in soli dodati vodo. Sol se raztopi in les plava, tako da preostalo železo potone. Če izziv zahteva zajem vseh treh materialov, je treba kot rešitev odpraviti kurjenje lesa.
Izberite praktično rešitev
Glede na domnevo, da je treba vse tri materiale predelati brez poškodb, se zdi, da je uporaba posebnih lastnosti najbolj praktična. Zato sta uporaba razlik v gostoti najučinkovitejša rešitev voda in magnet.
Kako ločiti sol, žagovino in železo
Če je treba materiale predelati in poškodovati, začnite z magnetom, da zajamete in izolirate železo. Mešanico razporedite v ponev in magnet potegnite skozi material, zajemajte in ločujte železo od soli in žagovine. Ponavljajte, dokler magnet ne zajame več železa. Če je likalnik pretežko odstraniti z magneta, povlecite magnet po dnu posode, tako da likalnik premaknete na eno stran, ne da bi se likalnik neposredno dotaknil z magnetom.
Preostalo zmes damo v posodo, ki je dovolj velika, da se v njej shranijo materiali, in v prostor za dolivanje vode. Dodajte vodo, da zmes pokrije, nato nežno premešajte. Prepričajte se, da mešate vse do dna posode. Ko se mešanje nadaljuje, se preostalo železo usede na dno posode. Sol se bo raztopila v vodi in žagovina bo plavala.
Previdno posnemite žagovino in jo odstavite, da se posuši. Za zajemanje žagovine lahko uporabite tudi sito ali filtrirni papir.
Vodo vlijemo v plitvo ponev. Pustite, da voda naravno izhlapi ali nežno segrejte, da pospešite proces izhlapevanja. Sol ostane za sabo.
Opomba: Če v kozarcu ostane železo, se prepričajte, da se železo popolnoma posuši, preden ga dodate predhodno ločenemu železu. Če ostane voda, lahko železo rja.
Pogled onkraj izziva
Za tiste, ki radi stopijo nad izziv, je za preverjanje metodologije mogoče izmeriti maso materialov. Pred ločevanjem zmesi izmerite maso celotne zmesi. Po ločevanju in sušenju vseh materialov izmerite maso vsakega materiala. Dodajte tri mase skupaj. Skupaj mora biti enak začetni masi, če so bili vsi materiali med ločevanjem ponovno zajeti.