Att separera salt, sågspån och järn när de blandas är en klassisk vetenskaplig utmaning som kräver att man skiljer olika material. Även om utmaningen kan tyckas skrämmande först, föreslår noggrann övervägning av materialet idéer för att angripa problemet. Speciellt skiljer skillnaderna mellan materialet ledtråd och i slutändan en lösning.

TL; DR (för länge, läste inte)

För att skilja salt, sågspån och järn, använd en magnet för att skilja järnet. Sedan tillsätt vatten för att lösa upp saltet och flyta sågspånen. Skim av, sikta eller filtrera lösningen för att separera sågspånen. Låt vattnet förångas och lämna saltet bakom.

Definiera materialen

Tänk på varje materials egenskaper. Järn har en hög densitet på 7,87 gram per kubikcentimeter och är magnetisk. Med sällsynta undantag har trä låg densitet, lägre än vattentäthet, vilket innebär att sågspån sannolikt kommer att flyta i vatten. Dessutom brinner vedet. Salt har en mellanliggande densitet av 2,17 gram per kubikcentimeter och löses upp i vatten. Sågspånspartiklarna kan eller inte vara större än saltkristallerna. Järnet kan emellertid vara ett pulver eller kan vara större pellets. Att veta partikelstorleken kan erbjuda en annan möjlig lösning.

Utvärdera möjliga lösningar

Om de tre materialen är tillräckligt stora, kan de separeras med siktar eller skärmar med olika storlekar. Utan information om partikelstorlek blir denna lösning dock osäker.

Densitet kan också användas för att separera de tre materialen. Att skaka materialet skulle så småningom orsaka skiktning, med järnet sedimenterat i botten av behållaren, salt som 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 järnlagerna.

Med hjälp av de särskilda egenskaperna hos varje material föreslås också lösningar. Om avskiljning är målet, utan oro för materialets tillstånd, kan sågspånet brännas bort, vilket lämnar saltet och järnet, vilket gör att saltet kan lösas i vatten och lämnar järnet. Alternativt kan järnet avlägsnas med användning av en magnet, sedan tillsattes vatten till trä- och saltblandningen. Saltet löser upp, och träet flyter, vilket lämnar kvarvarande järn att sjunka. Om utmaningen kräver att alla tre material tas i bruk, måste bränningen av träet elimineras som en lösning.

Välj den praktiska lösningen

Baserat på antagandet att alla tre material måste återvinnas utan skada , med hjälp av de speciella egenskaperna verkar mest praktiska. Därför, med hjälp av densitetsskillnader, verkar vatten och en magnet den mest effektiva lösningen.

Hur man separerar salt, sågspån och järn

Separera järnet

Om materialen måste vara återvunnen och oskadad, börja med att använda en magnet för att fånga och isolera järnet. Sprid blandningen i en panna och dra magneten genom materialet, fånga och separera järnet från saltet och sågspånen. Upprepa tills magneten inte tar ihop mer järn. Om järnet är för svårt att ta bort från magneten drar du magneten över behållarens botten och flyttar järnet till ena sidan utan att direkt röra järnet med magneten.

Täck blandningen med vatten

Placera den återstående blandningen i en behållare som är tillräckligt stor för att hålla materialen och med plats för att tillsätta vatten. Tillsätt vatten för att täcka blandningen och rör sedan försiktigt. Var noga med att röra hela vägen till botten av behållaren. När omröringen fortsätter, kommer eventuellt kvarvarande järn sedimentera till behållarens botten. Saltet kommer att lösa upp i vattnet, och sågspånet kommer att flyta.

Skum sågspånet

Skaka försiktigt av sågspånen och sätt den åt sidan för att torka. Alternativt, använd en sikt eller ett filterpapper för att fånga sågspånen.

Förånga vattnet

Häll vattnet i en grundpanna. Låt vattnet avdunsta naturligt eller värma försiktigt för att accelerera avdunstningsprocessen. Saltet är kvar.

Obs! Om det finns järn kvar i burken, var noga med att järnet torkar helt innan det läggs till det tidigare separerade järnet. Eventuellt kvarvarande vatten kan orsaka att järnet rostar.

Ser utöver utmaningen

För dem som gillar att gå utöver utmaningen kan massmaterialet mätas för att kontrollera metodiken. Före separering av blandningen mäter massan av den totala blandningen. Efter att ha separerat och torkat alla material, mäta massan av varje material. Lägg till de tre massorna ihop. Totalsumman bör motsvara den ursprungliga massan om alla material återupptogs under separationsprocessen.