La séparation du sel, de la sciure et du fer lorsqu'ils sont mélangés est un défi scientifique classique qui nécessite de séparer divers matériaux. Bien que le défi puisse sembler intimidant au premier abord, un examen attentif des documents suggère des idées pour s'attaquer au problème. En particulier, les différences entre les matériaux fournissent des indices et, finalement, une solution.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
Pour séparer le sel, la sciure et le fer, utilisez un aimant pour séparer le fer. Ensuite, ajoutez de l'eau pour dissoudre le sel et faire flotter la sciure. Écumez, tamisez ou filtrez la solution pour séparer la sciure. Laisser l'eau s'évaporer, laissant le sel derrière.
Définir les matériaux
Tenez compte des propriétés de chaque matériau. Le fer a une densité élevée de 7,87 grammes par centimètre cube et est magnétique. À de rares exceptions près, le bois a une faible densité, inférieure à la densité de l'eau, ce qui signifie que la sciure de bois flottera très probablement dans l'eau. De plus, le bois brûle. Le sel a une densité intermédiaire de 2,17 grammes par centimètre cube et se dissout dans l'eau. Les particules de sciure de bois peuvent ou non être plus grandes que les cristaux de sel. Le fer, cependant, peut être une poudre ou des granules plus gros. Connaître la taille des particules pourrait offrir une autre solution possible.
Évaluer les solutions possibles
Si les trois matériaux diffèrent suffisamment en taille, ils peuvent être séparés à l'aide de tamis ou de tamis avec des ouvertures de tailles différentes. Sans informations sur la taille des particules, cependant, cette solution devient incertaine.
La densité pourrait également être utilisée pour séparer les trois matériaux. Le fait de secouer les matériaux finirait par provoquer une stratification, le fer se déposant au fond du récipient, le sel formant la couche intermédiaire et la sciure de bois s'élevant pour former la couche supérieure. Si les particules de sel sont nettement plus petites que les particules de fer, cependant, le sel pourrait remplir les espaces entre les particules de fer, au moins dans les couches supérieures de fer.
L'utilisation des propriétés spéciales de chaque matériau suggère également des solutions. Si la séparation est l'objectif, sans se soucier de l'état des matériaux, la sciure pourrait être brûlée, laissant le sel et le fer, ce qui permet au sel d'être dissous dans l'eau, laissant le fer. Alternativement, le fer pourrait être retiré à l'aide d'un aimant, puis de l'eau ajoutée au mélange de bois et de sel. Le sel se dissout et le bois flotte, laissant le fer restant couler. Si le défi nécessite de capturer les trois matériaux, cependant, la combustion du bois doit être éliminée comme solution.
Sélectionnez la solution pratique
Sur la base de la présomption que les trois matériaux doivent être récupérés sans dommage, en utilisant le les propriétés spéciales semblent les plus pratiques. Par conséquent, en utilisant des différences de densité, l'eau et un aimant semblent la solution la plus efficace.
Comment séparer le sel, la sciure et le fer
Si le les matériaux doivent être récupérés et en bon état, commencez par utiliser un aimant pour capturer et isoler le fer. Étalez le mélange dans une casserole et tirez l'aimant à travers le matériau, capturant et séparant le fer du sel et de la sciure. Répétez jusqu'à ce que l'aimant ne capture plus de fer. Si le fer est trop difficile à retirer de l'aimant, faites glisser l'aimant sur le fond du récipient, en déplaçant le fer d'un côté sans toucher directement le fer avec l'aimant.
Placer le mélange restant dans un récipient suffisamment grand pour contenir les matériaux et avec de la place pour ajouter de l'eau. Ajouter de l'eau pour couvrir le mélange, puis remuer doucement. Assurez-vous de remuer jusqu'au fond du récipient. Pendant que l'agitation continue, tout fer restant se déposera au fond du récipient. Le sel se dissoudra dans l'eau et la sciure de bois flottera.
Écumez soigneusement la sciure de bois et mettez-la de côté pour qu'elle sèche. Alternativement, utilisez un tamis ou du papier filtre pour capturer la sciure.
Versez l'eau dans une casserole peu profonde. Laissez l'eau s'évaporer naturellement ou chauffez doucement pour accélérer le processus d'évaporation. Le sel est laissé.
Remarque: S'il reste du fer dans le bocal, assurez-vous que le fer sèche complètement avant de l'ajouter au fer précédemment séparé. Toute eau restante pourrait faire rouiller le fer.
Regarder au-delà du défi
Pour ceux qui aiment aller au-delà du défi, la masse des matériaux pourrait être mesurée pour vérifier la méthodologie. Avant de séparer le mélange, mesurer la masse du mélange total. Après avoir séparé et séché tous les matériaux, mesurez la masse de chaque matériau. Ajoutez les trois masses ensemble. Le total doit être égal à la masse initiale si tous les matériaux ont été recapturés au cours du processus de séparation.
