Gli educatori possono utilizzare la separazione della sabbia e acqua per illustrare una serie di importanti concetti scientifici ai giovani studenti. Il metodo di separazione di filtrazione illustra alcune delle differenze tra i due Stati della materia; solidi e liquidi. Con distillazione ed evaporazione, gli studenti vedono una transizione tra le due fasi del liquido e del gas. È generalmente utile per gli studenti a conoscere queste tecniche, poiché essi sono comuni metodi di separazione delle miscele che gli studenti incontrano molte volte nel corso della loro formazione.
Istruzioni
Filtrazione
• Posizionare l'imbuto sopra la parte superiore di un bicchiere vuoto. È possibile tenere l'imbuto in posizione con uno stand di anello e morsetti.
• Posizionare un pezzo di carta da filtro conico nell'imbuto. Si può comprare la carta conica, o piegare un pezzo di carta circolare a forma di cono.
• Mescolare la miscela di sabbia e acqua così la sabbia è momentaneamente dispersa in acqua. Versare la miscela nell'imbuto, in cima alla carta filtro. Prima la sabbia ha la possibilità di stabilirsi, ma fate attenzione non a straripare l'imbuto e non permettere qualsiasi acqua o sabbia per andare tra la carta da filtro e l'imbuto, versare abbastanza rapidamente. La carta da filtro prenderà la sabbia, e solo pura acqua vuoterà nel becher. In questa fase, si può spiegare agli studenti che il filtro è in grado di rimuovere la sabbia dal momento che non è stato dissolto in acqua. Filtrazione di base non è possibile rimuovere sostanze chimiche disciolte, come il sale, in acqua.
Distillazione
• Riempire il pallone rotondo da circa mezzo pieno della miscela acqua/sabbia. Tenerlo in posizione utilizzando un anello basamento ed il morsetto e posto un mantello riscaldante sotto.
• Inserire un adattatore a Y nel collo aperto della muffola e collegare un tubo di condensazione all'adattatore Y, quindi il tubo angoli distanza e leggermente verso il basso. Utilizzare un altro anello stand e fascette per il tubo di sostegno. Posto un becher all'uscita del tubo per prendere acqua distillata.
• Collegare un tubo flessibile ad una fonte di acqua fredda e poi per l'ingresso dell'acqua sul tubo di condensazione. Collegare un altro tubo all'uscita dell'acqua del tubo condensazione e inserire la presa di questo tubo in uno scarico. Attivare il flusso dell'acqua. Acqua fredda fluirà attraverso il rivestimento di raffreddamento esterno del tubo a condensazione.
• Accendere il mantello riscaldante e riscaldare l'acqua fino a quando comincia a bollire. Vapore acqueo formeranno e spostare l'adattatore e nel tubo dove condenserà nuovamente dentro liquido. L'acqua distillata flusso verso il basso il tubo e raccogliere nel becher. Si possono discutere con gli studenti i cambiamenti di fase nell'acqua come si muove da liquido a gas e torna a liquido.
• Attendere fino a circa metà dell'acqua ha bollito sopra e spegnere il mantello riscaldante. Esaminare l'acqua distillata raccolta per mostrare che non ha sabbia.
Evaporazione
• Inserire una porzione della miscela sabbia/acqua in un becher aperto. Porre il becher su un piatto caldo.
• Lentamente aumentare l'output di calore della piastra fino a quando l'acqua è calda ma non bollente. A questo punto, vedrete una visibile nuvola di vapore acqueo provenienti dal becher. Ancora una volta, si può discutere con gli studenti il cambiamento di fase dell'acqua da liquido a gas e questo contrasta con la sabbia, che resta in fase solida.
• Lasciate che il becher sedersi sulla piastra calda fino a quando l'acqua è completamente evaporata. Rimuovere il becher e spegnere la piastra. Quando si è raffreddato il becher, esaminare la sabbia per dimostrare che è asciutto e tutta l'acqua è stata rimossa.
Consigli & Avvertenze
- Prestare attenzione quando movimentazione vetro caldo durante e dopo gli esperimenti di distillazione ed evaporazione.