نشاط عملي يوّضح كيفية استخراج الملح والرمل بعد ذوبانهما في الماء

2011 تجارب علمية داخل المادة

غريس ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الملح الرمل كيفية استخراج الملح من الماء كيفية استخراج الرمل من الماء الكيمياء

الأهداف

1- اختبار قابلية ذوبان المواد في الماء.

2- استعمال الصَفْق والتبخير لفصل الملح والرمل.

 

الأدوات التي تحتاجها

1- ميزان

2- طبقان من ورق الألمنيوم المستعمل في الطهي بالفرن

3- ملح

 

4– رمل

5– كوب قياس

6- ماء

 

7- فرن

8- دفتر ملاحظات

9- قلم رصاص

 

خطوات العمل

1- قم بمعايرة الميزان إلى درجة الصفر بعد وضع طبق ورق الألمنيوم، وأفرغ فوقه مقدار ملعقة طعام من الملح. سجل الوزن.

2- كرر الخطوة (1) مع مقدار ملعقة طعام من الرمل وأضف ذلك الرمل إلى الملح.

3- اطلب مساعدة أحد الكبار من أجل غلي كمية قليلة من الماء، ثم أضف مقدار كوبين من الماء المغلي إلى مزيج من الماء المغلي إلى مزيج الرمل والملح. حرك المزيج حتى يذوب الملح. اترك المزيج لفترة من الزمن كي يترسب الرمل في قعر الطبق.

4- بعد أن استقر الرمل في القاع، صب محلول الماء المالح ببطء في طبق ورق الألمنيوم الثاني واحرص على بقاء الرمل في قعر الطبق الأول.

5- ضع الطبقين في الفرن واطلب من أحد الكبار تشغيل الفرن بحرارة منخفضة (أو اترك الطبقين في الخارج إذا كان الطقس مشمساً). عندما يتبخر كل الماء، أطفئ الفرن وانتظر كي يبرد الطبقان تماماً. ينبغي أن تحصل الآن على طبق من الملح الجاف وطبق آخر من الرمل الجاف.

6- قم بوزن الرمل والملح مرة ثانية. هل بقي وزن كل منهما كما كان في بداية التجربة؟

 

كرر التجربة باستعمال مجموعات مختلفة من المواد التي تذوب إحداها في الماء بينما لا تذوب المادة الأخرى فيه. بإمكانك استعمال السكر والرمل، أو الملح والحصى. تأكد من أن المادة الصلبة المستعملة مقاومة للحرارة. نفذ التجربة بالطريقة ذاتها بالضبط. هل كانت النتائج كما توقعتها؟

اطلب دائماً الإذن من أحد الكبار قبل تسخين أي شيء أو قبل استعمال الماء الحار.

سجل أوزان المواد المختلفة (الملح والسكر والرمل) في بداية التجربة ونهايتها. سجل لائحة إلى أسفل يسار الجدول واكتب الكلمتين «قبل» و«بعد» في أعلى الجدول. إن إعداد جدول بهذه الطريقة سيسهل قراءة نتائجك ومقارنتها.

 

حاول القيام بتجربة أخرى. فمن خلال نتائج التجربة الواردة في النشاط (1) ينبغي أن تعرف كمية الملح التي يمكن إضافتها إلى كوب أو إناء مدرّج (دورق) من الماء كي يذوب فيه الماء. امزج كوباً من الملح والماء واترك المزيج مكشوفاً في إحدى الغرف لعدة أيام.

قِسْ معدل سرعة تبخر الماء من المحلول. هل تستطيع أن تجعل الماء يتبخر بسرعة أكبر؟

 

تحليل التجربة

لقد قمت في هذا النشاط بمزج مادتين صلبتين – الرمل والملح – كي تكوّن مزيجاً. عندما أضفت الماء الحار إلى هذا المزيج، وجدت أن الملح قد ذاب في المحلول على عكس الرمل الذي لم يذب فيه.

وبما أن الرمل أثقل من الملح والماء، فقد هبط إلى قعر الوعاء، وعندما قمت بتصفية الماء المالح، فإنك كنت تقوم بصفقه. لكن الصَفْق ليس وسيلة دقيقة لفصل المادة الصلبة عن السائل.

وبما أن جزءاً بسيطاً من المادة الصلبة يبقى دائماً في السائل أثناء الصَفْق، فإن أصغر الأجزاء الخفيفة تطفو على سطح السائل، وبالتالي ستتم تصفيتها.

 

عندما تركت محلول الماء كي يتبخر، لابدّ أنك رأيت أن الملح يخرج من المحلول ليعود إلى حالته الصلبة على شكل بلورات ملحية.

ولعلك وجدت أيضاً أن وزن الملح والرمل بعد التجربة لم يكن مساوياً تماماً لوزنهما في بداية التجربة. هل تستطيع استنتاج الأسباب المؤدية إلى ذلك؟

إن أحد الأسباب هو أنك عندما أضفت الماء لمزيج الملح والرمل، التصق جزء من الملح بحبيبات الرمل وبقي معها أثناء صَفْق الماء المالح.

 

وعلى نحو مشابه أيضاً، فإن جزء من الرمل قد صَفق بالمصادفة وبقي مع الماء المالح. تفحّص بلورات الملح بواسطة عدسة مكبِّرة. هل ترى أي حبيبات رمل ممزوجة ببلورات الملح بما يثبت هذه الفكرة؟

قد تتأثر نتائج تجربتك بشيء آخر وهو أن الرمل يكون في معظم الأحيان ممزوجاً بكمية من الماء، ولكي تتأكد من أن هذه الناحية لن تسبب أي مشكلات في تجربتك.

يُفضل أن تنشر الرمل على صفيحة وتقوم بتسخينها في الفرن لمدة ساعة قبل بدء التجربة لأن الماء سيتبخر عند تسخينه. اترك الرمل حتى يبرد تماماً.

 

ومن ناحية ثانية، إذا أحضرت بعض الرمل من شاطئ البحر، فإن رمل الشاطئ قد يحوي بعض الملح، لذلك إذا استخدمت رمل الشاطئ الذي يحتوي على الكثير من الملح، تستطيع إزالة معظم هذا الملح بتصفية الماء كي يتبقى لديك الرمل فقط، حيث سيزول معظم الملح الموجود فيه.

امزج الرمل بماء ساخن كي يذوب فيه الملح، ثم قم بتصفية الماء كي يتبقى لديك الرمل فقط بما أن معظم الملح سيزول مع الماء في هذه العملية.

جفف الرمل الآن بالفرن كما فعلت سابقاً، لكن من المؤكد أن كمية ضئيلة من الملح بقيت في الرمل.

 

وتجدر الإشارة إلى أن عمال البناء لا يستخدمون الرمل المورّد مباشرة من شاطئ البحر لأن الملح الممزوج بالرمل سيرشح مع مرور الوقت.

وهذا يعني أن الملح سيتسرب إلى خارج الطينة ليستقر على السطح الخارجي للبناء مشكلاً بذلك بقعاً بيضاء قبيحة المنظر.

 

ما العمل إذا أصبح الماء موحِلاً عند تحريك مزيج الرمل والملح؟

هذا يعني أن الرمل يحوي بعض الغبار الممتزج به، لذلك يُفضّل أن تغسل بعض الرمل بمزجه بالماء ومن ثم تصفيته أو ترشيحه وتصفيقه حتى يصبح الماء صافياً، ثم جفف الرمل بواسطة الفرن وابدأ التجربة من جديد.

 

نصائح للسلامة

اطلب دائماً من أحد الكبار أن يغلي لك الماء ويصبه في كوب القياس، ثم صبّ الماء الحار بعناية وحذر في الطبق.

عليك أن تتوخى الحذر عند استخدامك للفرن. إذا أردت الاطلاع على سير التجربة في الفرن، افتح باب الفرن وانتظر خروج البخار منه قبل أن تقرّب رأسك للنظر إلى داخل الفرن.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]