Att separera salt, sågspån och järn när de blandas ihop är en klassisk vetenskaplig utmaning som kräver separering av olika material. Även om utmaningen till en början kan verka skrämmande, föreslår noggrann övervägande av material idéer för att attackera problemet. I synnerhet ger skillnaderna mellan materialen ledtrådar och i slutändan en lösning.
TL; DR (för lång; Läste inte)
För att separera salt, sågspån och strykjärn, använd en magnet för att separera strykjärnet. Tillsätt sedan vatten för att lösa upp saltet och flyt sågspånet. Skumma av, sikta eller filtrera lösningen för att separera sågspån. Låt vattnet avdunsta och lämna saltet kvar.
Definiera material
Tänk på egenskaperna hos varje material. Järn har en hög densitet på 7,87 gram per kubikcentimeter och är magnetiskt. Med sällsynta undantag har trä låg densitet, lägre än vattentätheten, vilket innebär att sågspån sannolikt kommer att flyta i vatten. Trä brinner också. Salt har en mellanliggande densitet på 2,17 gram per kubikcentimeter och löser sig i vatten. Sågspånpartiklarna kan vara eller inte vara större än saltkristallerna. Strykjärnet kan emellertid vara ett pulver eller kan vara större pellets. Att känna till partikelstorleken kan erbjuda en annan möjlig lösning.
Utvärdera möjliga lösningar
Om de tre materialen skiljer sig tillräckligt i storlek kan de separeras med sikt eller skärmar med olika storlek. Utan information om partikelstorlek blir denna lösning dock osäker.
Densitet kan också användas för att separera de tre materialen. Skakning av materialen skulle så småningom orsaka skiktning, med järnet som sätter sig i botten av behållaren, salt bildar mellanskiktet och sågspån stiger för att bilda toppskiktet. Om saltpartiklarna är betydligt mindre än järnpartiklarna kan saltet emellertid fylla utrymmen mellan järnpartiklarna, åtminstone i de övre järnskikten.
Att använda de speciella egenskaperna hos varje material föreslår också lösningar. Om separering är målet, utan att oroa sig för materialets skick, kan sågspån vara bränns bort och lämnar saltet och järnet, vilket gör att saltet kan lösas i vatten och lämnar järnet. Alternativt kunde järnet avlägsnas med hjälp av en magnet och sedan tillsättes vatten till trä- och saltblandningen. Saltet löses upp och träet flyter och lämnar kvarvarande järn att sjunka. Om utmaningen kräver att alla tre material fångas upp, måste brännandet av träet elimineras som en lösning.
Välj den praktiska lösningen
Baserat på antagandet att alla tre materialen måste återvinnas utan skada, verkar det vara praktiskt att använda de speciella egenskaperna. Att använda densitetsskillnader verkar därför vara den mest effektiva lösningen med vatten och en magnet.
Hur man separerar salt, sågspån och järn
Om materialen måste återvinnas och oskadad, börja med att använda en magnet för att fånga upp och isolera järnet. Sprid blandningen i en kastrull och dra magneten genom materialet, fånga och separera järnet från saltet och sågspånet. Upprepa tills magneten inte fångar upp mer järn. Om strykjärnet är för svårt att ta bort från magneten, dra magneten över behållarens botten och flytta strykjärnet åt ena sidan utan att vidröra strykjärnet direkt med magneten.
Placera den återstående blandningen i en behållare som är tillräckligt stor för att hålla materialet och med utrymme för att tillsätta vatten. Tillsätt vatten för att täcka blandningen och rör sedan försiktigt. Rör hela vägen till botten av behållaren. När omrörningen fortsätter kommer eventuellt kvarvarande järn att sätta sig ned i behållarens botten. Saltet löses upp i vattnet och sågspånet kommer att flyta.
Skumma sågspån försiktigt och lägg den åt sidan för att torka. Använd alternativt en sikt eller filterpapper för att fånga sågspån.
Häll vattnet i en grund panna. Låt vattnet avdunsta naturligt eller värm försiktigt för att påskynda avdunstningsprocessen. Saltet är kvar.
Obs! Om det finns kvar strykjärn i burken, se till att strykjärnet torkar helt innan du sätter i det tidigare separerade strykjärnet. Eventuellt kvarvarande vatten kan leda till att strykjärnet rostar.
Ser bortom utmaningen
För dem som gillar att gå utöver utmaningen kan materialmassan mätas för att kontrollera metoden. Mät massan av den totala blandningen innan blandningen separeras. Efter att ha separerat och torkat alla material, mät massan av varje material. Lägg till de tre massorna tillsammans. Totalen bör motsvara den ursprungliga massan om allt material återfångades under separationsprocessen.