آزمایشی برای جداسازی مخلوط ماسه و نمک

ستاره | سرویس محتوای کمک درسی – یکی از کاربردهای شیمی، جداسازی مواد از یکدگیر است. دلایلی که ممکن است لازم شود تا مواد از یکدیگر جدا شوند این است که بین آنها تفاوت وجود دارد؛ تفاوت‌هایی مانند اندازه (بطور مثال جدا کردن سنگ‌ها از شن)، تفاوت در حالت بین مواد (مانند جدا کردن آب از یخ)، حلالیت، بار الکتریکی، نقطه ذوب و… با این توضیحات قصد داریم تا شما را با آزمایشی برای جداسازی مخلوط ماسه و نمک آشنا کنیم. ما در این مطلب ۳ آزمایش و روش متفاوت را به شما معرفی خواهیم کرد. با ما همراه باشید.

 

آزمایشی برای جداسازی مخلوط ماسه و نمک

معمولاً از دانش آموزان خواسته می‌شود تا نمک و ماسه را جدا کنند تا در مورد انواع مخلوط ها اطلاعات بیشتری کسب کنند و تفاوت بین اشکال ماده‌ای را که می‌توان برای جداسازی اجزای مخلوط استفاده کرد، بررسی کنند. ۳ روش مورد استفاده برای جداسازی مخلوط ماسه و نمک شامل جداسازی فیزیکی (برداشت قطعات یا استفاده از تراکم برای تکان دادن شن و ماسه به بالا)، حل کردن نمک در آب یا ذوب کردن نمک است. احتمالا ساده‌ترین روش برای جداسازی این دو ماده از یکدیگر، حل نمک در آب، ریختن آب بر روی ماسه و سپس تبخیر آب برای بازیابی نمک است. با این حال برای آشنایی با این روش‌ها با ما همراه باشید.

 

 

۱. جداسازی مخلوط ماسه و نمک به روش فیزیکی

از آنجایی که نمک و ماسه هر دو جامد هستند، می‌توانید به کمک یک ذره بین و موچین، ذرات نمک و ماسه را از یکدیگر جدا کنید. اما همانگونه که حدس می‌زنید این روش، روش بهینه‌ای نیست.

روش بهتر برای جداسازی فیزیکی، بر اساس چگالی مختلف نمک و ماسه است. همانگونه که می‌دانید، چگالی نمک ۲.۱۶ گرم بر سانتی متر مکعب است (g/cm³ ۲.۱۶) در حالی که چگالی ماسه برابر با ۲.۶۵ گرم بر سانتی متر مکعب (۲.۶۵ g/cm³) است. به عبارت دیگر ماسه کمی سنگین تر از نمک است. بنابراین اگر یک تشت نمک و ماسه را تکان دهید، در نهایت ماسه‌ها به سمت بالا می‌رود. در روشی مشابه، برای استخراج طلا از چنین روشی استفاده می‌شود؛ زیرا طلا دارای چگالی بیشتری نسبت به سایر مواد است و به این روش قابل جدا شدن است.

 

۲. جداسازی مخلوط ماسه و نمک با استفاده از حلال

یکی از روش‌های جداسازی نمک و ماسه بر اساس حلالیت است. اگر ماده‌ای محلول باشد، به این معنی است که در یک حلال حل شده است. نمک (کلرید سدیم یا NaCl) یک ترکیب یونی است که در آب محلول است؛ در حالی که ماسه (عمدتا دی اکسید سیلیکون) محلول در آب نیست. برای جداسازی مخلوط ماسه و نمک به این روش مراحل زیر را دنبال کنید:

• مخلوط نمک و ماسه را در ظرفی فلزی مانند قابلمه بریزید.
• به ظرف و مخلوط نمک و ماسه آب اضافه کنید. نیازی نیست که آب زیادی اضافه کنید. حلالیت خاصیتی است که تحت تأثیر دما قرار می‌گیرد‌، بنابراین در آب گرم نمک بیشتری نسبت به آب سرد می‌شود. اگر نمک در این مرحله حل نشود اشکالی ندارد.
• آب را گرم کنید تا نمک در ظرف حل شود. اگر به جایی رسیدید که آب در حال جوشیدن است و هنوز نمک جامد وجود دارد، می‌توانید کمی آب به ظرف اضافه کنید.
• ظرف را از روی حرارت برداشته و اجازه دهید تا خنک شود تا کار با آن ایمن شود.
• آب نمک را در یک ظرف جداگانه بریزید.
• اکنون ماسه ها را جمع کنید.
• آب نمک را دوباره در ظرف خالی دیگری بریزید.
• آب نمک را گرم کنید تا آب جوش بیاید. به جوشاندن آن ادامه دهید تا آب آن کامل تبخیر شود و در ظرف شما نمک باقی بماند.

بدین طریق شما با ساختن یک محلول توانستید به جداسازی مخلوط ماسه و نمک دست پیدا کنید. روش دیگر برای جدا کردن آب نمک و ماسه، هم زدن ماسه – آب نمک و ریختن آن از طریق فیلتر قهوه برای گرفتن ماسه‌ها است.

 

۳. جداسازی مخلوط ماسه و نمک با استفاده از نقطه ذوب

روش دیگر برای جداسازی اجزای مخلوط ماسه و نمک، بر اساس نقطه ذوب است. نقطه ذوب نمک ۱۴۷۴ درجه فارنهایت (۸۰۱ درجه سانتیگراد) است، در حالی که نقطه ذوب شن و ماسه ۳۱۱۰ درجه فارنهایت (۱۷۱۰ درجه سانتیگراد) است. بنابراین نمک در دمای پایین‌تری از ماسه ذوب می‌شود.

برای جداسازی اجزای این مخلوط، مخلوطی از نمک و ماسه را در دمایی بالاتر از ۸۰۱ درجه سانتی گراد و زیر  ۱۷۱۰ درجه سانتی گراد گرم می‌‌کنند. به این طریق نمک مذاب شده از ماسه قابل جدا شدن است. معمولا این عملی ترین روش جداسازی نیست زیرا هر دو دما بسیار بالا هستند و دست پیدا کردن به این دما بسیار سخت و خطرناک است.

 

جمع بندی

در این مطلب سعی کردیم تا با ارائه آزمایشی برای جداسازی مخلوط ماسه و نمک شما را با روش های جداسازی مخلوط ها آشنا کنیم. آیا شما روش دیگری برای انجام این کار سراغ دارید؟ لطفا نظرات و دیدگاه‌های خود را از طریق ارسال نظر با ما و سایر مخاطبین ستاره به اشتراک بگذارید.