Un'applicazione pratica della chimica è che può essere utilizzata per aiutare a separare una sostanza da un'altra. I motivi per cui i materiali possono essere separati gli uni dagli altri è perché c'è una differenza tra loro, come le dimensioni (che separano le rocce dalla sabbia), lo stato della materia (che separa l'acqua dal ghiaccio), solubilità, carica elettrica o punto di fusione.
Separazione di sabbia e sale
- Agli studenti viene spesso chiesto di separare sale e sabbia per conoscere le miscele ed esplorare le differenze tra le forme di materia che possono essere utilizzate per separare i componenti della miscela.
- Tre metodi usati per separare sale e sabbia sono la separazione fisica (raccogliere i pezzi o usare la densità per scuotere la sabbia verso l'alto), sciogliere il sale in acqua o fondere il sale.
- Probabilmente il metodo più semplice per separare le due sostanze è dissolvere il sale in acqua, versare il liquido lontano dalla sabbia e quindi evaporare l'acqua per recuperare il sale.
Separazione fisica di sale e sabbia
Poiché sia il sale che la sabbia sono solidi, potresti ottenere una lente d'ingrandimento e una pinzetta e infine raccogliere particelle di sale e sabbia.
Un altro metodo di separazione fisica si basa sul densità diverse di sale e sabbia. La densità del sale è di 2,16 g / cm³ mentre la densità della sabbia è di 2,65 g / cm³. In altre parole, la sabbia è leggermente più pesante del sale. Se si agita una pentola di sale e sabbia, la sabbia alla fine salirà in cima. Un metodo simile viene utilizzato per eseguire la panoramica dell'oro, poiché l'oro ha una densità maggiore rispetto alla maggior parte delle altre sostanze e affonda in a miscela.
Separare sale e sabbia usando la solubilità
Un metodo per separare sale e sabbia si basa sulla solubilità. Se una sostanza è solubile, lo è significa che si dissolve in un solvente. sale (cloruro di sodio o NaCl) è un composto ionico che è solubile in acqua. La sabbia (principalmente biossido di silicio) non lo è.
- Versa la miscela di sale e sabbia in una padella.
- Aggiungere acqua. Non è necessario aggiungere molta acqua. La solubilità è una proprietà che è influenzata dalla temperatura, quindi più sale si dissolve in acqua calda che acqua fredda. Va bene se il sale non si dissolve a questo punto.
- Scalda l'acqua fino a quando il sale non si dissolve. Se arrivi all'ebollizione dell'acqua e c'è ancora sale solido, puoi aggiungere un po 'più di acqua.
- Rimuovi la padella dal fuoco e lasciala raffreddare fino a quando non è sicura da maneggiare.
- Versare l'acqua salata in un contenitore separato.
- Ora raccogli la sabbia.
- Versa l'acqua salata nella padella vuota.
- Scalda l'acqua salata fino a quando l'acqua bolle. Continua a bollire fino a quando l'acqua non è sparita e ti rimane il sale.
Un altro modo per separare l'acqua salata e la sabbia è quello di mescolare la sabbia / acqua salata e versarla attraverso un filtro da caffè per catturare la sabbia.
Separazione dei componenti della miscela usando il punto di fusione
Un altro metodo per separare i componenti di una miscela si basa sul punto di fusione. Il punto di fusione del sale è 801 ° C (1474 ° F), mentre quello della sabbia è 1710 ° C (3110 ° F). Il sale si scioglie a una temperatura inferiore rispetto alla sabbia. Per separare i componenti, una miscela di sale e sabbia viene riscaldata sopra 801 ° C, ma sotto 1710 ° C. Il sale fuso può essere versato, lasciando la sabbia. Di solito, questo non è il metodo più pratico di separazione perché entrambe le temperature sono molto alte. Mentre il sale raccolto sarebbe puro, un po 'di sale liquido contaminerebbe la sabbia, come cercare di separare la sabbia dall'acqua versando acqua.
Note e domande
Nota, avresti potuto semplicemente lasciare evaporare l'acqua dalla padella fino a quando non ti rimanesse il sale. Se avessi scelto di far evaporare l'acqua, un modo per accelerare il processo sarebbe stato quello di versare l'acqua salata in un contenitore grande e poco profondo. La maggiore superficie avrebbe scambiato la velocità con cui il vapore acqueo avrebbe potuto entrare nell'aria.
Il sale non bolliva con l'acqua. Questo perché il punto di ebollizione del sale è molto più alto di quello dell'acqua. La differenza tra i punti di ebollizione può essere utilizzata per purificare l'acqua tramite distillazione. Nella distillazione, l'acqua viene bollita, ma viene quindi raffreddata in modo da condensare dal vapore in acqua e può essere raccolta. L'acqua bollente la separa dal sale e da altri composti, come lo zucchero, ma deve essere attentamente controllata per separarla dalle sostanze chimiche che hanno punti di ebollizione più bassi o simili.
Mentre questa tecnica può essere utilizzata per separare sale e acqua o zucchero e acqua, non separerebbe il sale e lo zucchero da una miscela di sale, zucchero e acqua. Riesci a pensare a un modo per separare zucchero e sale?
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