การแยกทรายกับเกลือเป็นการทดลองทางวิทยาศาสตร์ที่สนุกสนานที่คุณสามารถทำได้เองที่บ้าน หากคุณเคยรู้สึกทึ่งกับแนวคิดทางวิทยาศาสตร์เรื่องความสามารถในการละลาย การแยกวัสดุทั้งสองนี้เป็นวิธีการง่ายๆ ในการแสดงแนวคิดนี้ ไม่ว่าจะทำที่บ้านหรือในห้องเรียน การทดลองนี้เป็นกระบวนการที่น่าทึ่งที่เข้าใจได้ง่าย และคุณจะมีโอกาสได้เห็นว่าวิทยาศาสตร์ทำงานอย่างไร
ขั้นตอน
ส่วนที่ 1 จาก 2: การทดลอง
ขั้นตอนที่ 1 เตรียมอุปกรณ์ของคุณ
เนื่องจากเป็นการทดลองที่ง่ายต่อการดำเนินการและทำความเข้าใจ คุณจึงไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการที่มีความทนทานสูงหรืออุปกรณ์ที่ซื้อมาเป็นพิเศษ การทดลองนี้มีราคาไม่แพงนัก อันที่จริง หากคุณทำที่บ้าน คุณไม่ควรกังวลเกี่ยวกับการใช้จ่ายเงินจำนวนมากในการทดลองนี้
- เกลือ. ครัวเรือนส่วนใหญ่เก็บเกลือแกงไว้ในครัว ถ้าจำเป็น คุณสามารถหาเกลือแกงที่ห่อด้วยกระดาษจากร้านอาหารฟาสต์ฟู้ดได้
- ทราย. แม้ว่าจะขึ้นอยู่กับว่าคุณอาศัยอยู่ที่ไหน ทรายควรจะหาได้ง่ายมาก กรวดหรือปะการังสามารถบดให้เป็นทรายได้โดยใช้ค้อน
- ตัวกรองปกติในห้องครัวหรือตัวกรองกาแฟ ในการทดลองนี้ ตัวกรองกาแฟ (ที่กรองกาแฟ -มักทำจากกระดาษหรือผ้า) ไม่ใช่ส่วนสำคัญ แต่จะช่วยในการกรองน้ำเค็มจากทราย ในกรณีส่วนใหญ่ กระชอนที่คุณมีในครัวจะใช้งานง่ายกว่า
- กระทะและองค์ประกอบความร้อน ห้องครัวทั้งหมดควรมีอุปกรณ์ทำอาหาร (เตาหรือคล้ายกัน) ความร้อนเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้งานอยู่ในการทดลองนี้ ดังนั้นจึงจำเป็นสำหรับการทดลองที่จะดำเนินการ หากคุณอยู่ในห้องปฏิบัติการเคมี กระติกน้ำปริมาตรและหัวเผา Bunsen (หัวเผาแบบบุนเซ็นที่ใช้กันทั่วไปในห้องปฏิบัติการ) อาจเป็นเครื่องมือที่ดีกว่า แนะนำให้ใช้หม้อหรือจานที่สองเพื่อเก็บน้ำเกลือที่กรองแล้ว
ขั้นตอนที่ 2 ผสมทรายและเกลือในปริมาณที่เท่ากันในกระทะ
ตวงทรายและเกลืออย่างระมัดระวัง เกลือและทรายผสมกันเป็นอย่างดี และคุณสามารถผสมทั้งสองได้โดยการเขย่ากระทะไปรอบๆ หากไม่ได้ผล ให้ใช้ไม้จิ้มฟันแล้วคนส่วนผสมจนเข้ากันดี
- เพื่อให้การทดสอบอยู่ภายใต้การควบคุม พยายามทำให้ดีที่สุดเพื่อให้ได้ปริมาณที่เท่ากัน
- คุณควรให้เกลือและทรายอย่างละ 7-10 กรัม
- โมเดลทดลองบางรุ่นต้องการใช้เกลือเพียง 20% ในส่วนผสม นั่นเป็นทางเลือกที่ดีมาก ตราบใดที่การทดสอบของคุณไม่เปลี่ยนแปลง
- ควรใช้การเปรียบเทียบที่เล็กกว่า แม้ว่าการทดลองจะยังประสบผลสำเร็จไม่ว่าคุณจะให้ปริมาณมากเพียงใด แต่จะสังเกตการเปลี่ยนแปลงได้ง่ายขึ้นหากคุณรักษาให้เล็กลง
ขั้นตอนที่ 3 เติมน้ำลงในส่วนผสมของทรายและเกลือ
หากคุณเตรียมทรายและเกลือ 10 กรัมต่อครั้ง ให้เติมน้ำประมาณ 100 มล. หรือมากเท่าที่จะครอบคลุมส่วนผสมของทรายและเกลือ
- น้ำมากเกินไปจะทำให้การทดสอบใช้เวลาในการต้มนานเกินไป
- ไม่จำเป็นต้องมีการวัดที่แม่นยำ แต่สามารถช่วยรักษาความสม่ำเสมอของการทดสอบได้หากคุณทำซ้ำ
ขั้นตอนที่ 4. อุ่นส่วนผสม
ความร้อนเป็นองค์ประกอบที่ออกฤทธิ์เมื่อทำปฏิกิริยาเพื่อเคลื่อนอนุภาค (ทรายและเกลือ) ขึ้น คนส่วนผสมถ้าเกลือที่คุณเทเป็นก้อน การดูกระบวนการของก้อนเนื้อแตกตัวเป็นเรื่องสนุก ดังนั้นควรใส่ใจให้ดี
- อุณหภูมิปานกลางบนเตาจะดีสำหรับการต่อเนื่องของขั้นตอนนี้
- หากคุณไม่ต้องการทำให้กระบวนการจับเป็นก้อนเสียไป คุณจะต้องปล่อยให้ส่วนผสมค้างคืนโดยไม่สัมผัสมัน
- อย่าให้น้ำร้อนจนถึงจุดเดือด ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่น้ำเดือด การทำเช่นนี้จะทำให้น้ำระเหย และคุณจะต้องเริ่มต้นใหม่
ขั้นตอนที่ 5. กรองน้ำเกลือออกจากทราย
เมื่อเกลือละลายในน้ำจนหมด ก็ถึงเวลาแยกทรายออกจากสารละลาย ขั้นตอนนี้สามารถทำได้โดยการเทส่วนผสมลงในตะแกรง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณกรองน้ำบนหม้อ จาน หรือกระทะเพื่อเก็บน้ำ
การกรองลงในกระทะเป็นวิธีที่ดีที่สุด เนื่องจากผลที่ได้จะพร้อมสำหรับการต้ม หากคุณไม่มีตะแกรง คุณสามารถใช้ช้อนตักเกลือที่ด้านข้างได้ แต่จะใช้เวลานานกว่านี้
ขั้นตอนที่ 6. นำน้ำเกลือไปต้ม
เพื่อแยกเกลือออกจากทรายอย่างสมบูรณ์ คุณจะต้องทำให้เกลือกลับสู่สภาพเดิม สามารถทำได้โดยการต้มน้ำเกลือ วางหม้อบนเตาและตั้งไฟจนน้ำเดือด รอจนน้ำเดือดจนหมด ปิดไฟ ต่อไป คุณควรจะเห็นเกลือที่เหลืออยู่ในกระทะ
- อุณหภูมิในการต้มเกลือจะสูงกว่าจุดเดือดของน้ำมาก เพื่อป้องกันกระทะ คุณต้องรักษาอุณหภูมิเตาให้ต่ำ นี่อาจทำให้น้ำเดือดนานขึ้น แต่ความเร็วไม่คุ้มที่จะเสี่ยงต่อความเสียหาย
- จากที่นี่ คุณจะได้รับเกลือของคุณคืน วางเกลือที่นำกลับมาใช้ใหม่ไว้ที่ด้านข้างของทรายเพื่ออำนวยความสะดวกในขั้นตอนการตกแต่ง หากคุณต้องการ เกลือสามารถกันโดยใช้ช้อน
ส่วนที่ 2 จาก 2: บันทึกการสังเกต
ขั้นตอนที่ 1 อธิบายวัตถุประสงค์ของการทดลอง
เป้าหมายมักจะค่อนข้างชัดเจน แต่คุณควรนึกถึงเป้าหมายที่เป็นรูปธรรมเมื่อทำการทดสอบ ในกรณีนี้ คุณต้องแสดงแนวคิดเรื่องการละลาย คำว่า "ความสามารถในการละลาย" หมายถึงความสามารถของวัสดุในการละลายอย่างสมบูรณ์ในของเหลว
แม้ว่าการทดลองเกลือและทรายของคุณโดยทั่วไปจะง่ายมาก แต่คุณจะพบว่าการเขียนบทความ (เกี่ยวกับการสังเกตของคุณ) นั้นน่าพึงพอใจกว่ามาก
ขั้นตอนที่ 2 ทำการสังเกต
การทดลองไม่มีความหมายหากไม่มีการสังเกตอย่างรอบคอบ นิสัยในการจดบันทึกระหว่างการทดลองจะทำให้ประสบการณ์ดีขึ้น คุณจะสังเกตเห็นสิ่งที่มักจะถูกมองข้าม แม้แต่สิ่งที่เห็นได้ชัดก็ควรสังเกต ด้วยวิธีนี้คุณจะสามารถเข้าใจได้ในภายหลัง สังเกตการเคลื่อนไหวต่างๆ และการเปลี่ยนแปลงพื้นฐานในการทดลอง จดบันทึกในประเด็นต่อไปนี้
- แม้ว่าเกลือจะละลายในน้ำร้อน แต่ก็ยังไม่เสียหาย
- เกลือต้องการน้ำที่ได้รับความร้อนก่อนละลาย
- เกลือไม่ระเหยกับน้ำ
ขั้นตอนที่ 3 อภิปรายการทดลอง
คุณจะสามารถเปรียบเทียบการสังเกตของคุณได้โดยการพูดคุยถึงการทดลองในกลุ่ม หากการทดลองเกิดขึ้นในห้องเรียน มีความเป็นไปได้สูงที่การทดลองหนึ่งจะแตกต่างไปจากการทดลองอื่นๆ ถึงแม้ว่าน่าจะเป็นข้อสรุปที่ผิดพลาด แต่ก็ยังน่าสนใจที่จะเห็นข้อสรุปใหม่และค้นหาที่มาที่ไป
คงจะดีถ้าได้เห็นภาพการทดลองบนไซต์สตรีมมิ่งเช่น YouTube ด้วยตาเปล่า แม้ว่าคุณจะทราบข้อสรุปอยู่แล้ว แต่ก็มีประโยชน์ที่จะดูฟุตเทจเพื่อดูว่าคนอื่นๆ ทำการทดลองอย่างไร
ขั้นตอนที่ 4 ทบทวนการทดลอง
ตามที่นักวิทยาศาสตร์ที่ประสบความสำเร็จทั้งหมดจะแสดงให้คุณเห็น การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่มีคุณภาพส่วนใหญ่รายล้อมไปด้วยบางสิ่งที่เชิญชวนให้มีคำถามดีๆ มากมาย ให้ความสนใจกับบันทึกย่อของคุณและคิดถึงประสบการณ์ คุณชอบอะไรเกี่ยวกับการทดลองนี้ มีอะไรที่คุณอาจทำแตกต่างออกไปหากคุณมีโอกาสครั้งที่สอง? อย่าคิดแค่เรื่องทรายและเกลือ แต่ให้นึกถึงทุกสิ่งที่เกี่ยวข้องกับมัน แล้วผสมอย่างอื่นล่ะ? การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่มีคุณภาพส่วนใหญ่จะกระตุ้นความอยากรู้ ต่อไปนี้คือคำถามที่คุณอาจถาม:
- "ประเภทของการให้ความร้อนที่พื้นผิวส่งผลต่อการละลายเกลือหรือไม่"
- "การทดลองจะแตกต่างออกไปหรือไม่ถ้าฉันพยายามที่จะละลายมันโดยการกวนในน้ำที่อุณหภูมิห้อง (20-25˚C)"
- "น้ำจืดจะเค็มหลังจากเดือด หรือเกลือเปลี่ยนรูป?"
ขั้นตอนที่ 5. พัฒนาการทดลองดั้งเดิม
หลังจากทำการทดสอบขั้นพื้นฐานแล้ว คุณควรนึกถึงคำถามอื่นๆ ที่คุณต้องการทราบคำตอบทันที ตัวอย่างเช่น กระบวนการจะใช้เวลานานเท่าใดหากเกลือและทรายไม่เท่ากัน? การแยกทรายและเกลือเป็นการทดลองขั้นพื้นฐาน แต่ความเป็นไปได้สำหรับความก้าวหน้าในอาชีพนักวิทยาศาสตร์จะอยู่ที่นั่นเสมอ
- สำหรับการทดลองทำเบียร์ของคุณเอง เบกกิ้งโซดาเป็นส่วนผสมที่น่าสนใจมากที่ต้องลอง ครั้งต่อไปคุณสามารถเพิ่มลงในมิกซ์ของคุณ
- การทำการทดลองในกลุ่มจะสนุกกว่าการทำคนเดียว
เคล็ดลับ
- การทดลองนี้ง่ายมากและไม่ต้องการกลุ่ม แต่อาจสนุกกว่านี้มากถ้าคุณทำร่วมกับคนอื่น หลังจากทำการทดลองแล้ว อีกฝ่ายยังช่วยให้คุณพูดคุยถึงสิ่งที่คุณสังเกตเห็นได้
- ไม่จำเป็นต้องทำการทดสอบซ้ำอีกเป็นครั้งที่สอง แต่ควรตรวจสอบข้อสรุปของคุณอีกครั้ง เผื่อว่ามีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้น
