پروژه‌های علمی تمیز کردن پنی یک انتخاب محبوب در نمایشگاه‌های علمی مدارس ابتدایی هستند - و دلیل خوبی هم دارد. شیمی پشت این آزمایش ساده و در عین حال جالب است و انجام این پروژه برای کودکان در هر سنی آسان است. دانشمند جوان تلاش می کند تا دریابد که کدام یک از چندین محلول سکه ها را بهتر تمیز می کند و اکسید مس را که به سطح ظاهری کدر و کدر می دهد از بین می برد.
راه اندازی پروژه
برای شروع، آزمایشگر و بزرگسال ناظر باید برنامه‌ریزی کنند که به کدام راه‌حل‌ها دسترسی دارند و می‌توانند برای آزمایش قابلیت‌های تمیز کردن پنی خود استفاده کنند.آنها برای هر راه حل انتخابی به یک پنی کثیف و کثیف به اضافه یک پنی اضافی به عنوان کنترل نیاز دارند (به این معنی که هیچ کاری برای این پنی نهایی انجام نخواهد شد). به دنبال سکه های ساخته شده قبل از سال 1982 و تقریباً در همان زمان باشید. به این ترتیب آنها بیشتر لکه دار می شوند و سکه ها ترکیب مشابهی خواهند داشت.
پیشنهاد راه حل های پاکسازی
هنگامی که دانشمند نوپا انبوهی از سکه ها به دست آورد، باید محلول های تمیزکننده خود را انتخاب و جمع آوری کند. بیشتر اینها موادی نیستند که معمولاً برای تمیز کردن استفاده می‌شوند، که بخشی از این است که حدس زدن اینکه چگونه روی سکه‌ها تأثیر می‌گذارند سرگرم‌کننده‌تر است.
برخی از پیشنهادات رایج عبارتند از:
- آب ساده
- آب صابون
- آب لیمو
- سرکه
- سرکه با نمک
- سس کچاپ
- سس تند
- کوکاکولا
- جوش شیرین و آب
- آب سیب، انگور یا پرتقال
- شیر
تشکیل فرضیه
فرضیه، پیش‌بینی آنچه قرار است در یک آزمایش اتفاق بیفتد بر اساس دانشی است که آزمایشگر از قبل دارد. در این مورد، با دانشمند جوان در مورد راه حل هایی که فکر می کند به بهترین وجه سکه ها را پاک می کند صحبت کنید. آنها همچنین می توانند در نظر بگیرند که کدام یک می تواند سکه ها را سریعتر تمیز کند. بچه‌ها اغلب فکر می‌کنند که آب صابون بهترین عملکرد را دارد، زیرا معمولاً برای تمیز کردن استفاده می‌شود، اما کودکانی که می‌دانند اسیدها چیست یا کمی در مورد شیمی می‌دانند، ممکن است ایده بهتری در مورد اینکه چه چیزی مؤثر است، دارند.
اجرای آزمایش
این آزمایش را می توان با چیزهایی که به طور کلی در اطراف خانه یافت می شود انجام داد، بنابراین حتی برای یک پروژه روز بارانی سریع انتخاب بسیار خوبی است. یکی از گزینه‌ها استفاده از کاغذ pH (که میزان اسیدی یا بازی بودن چیزی را در هنگام فرو بردن کاغذ در یک ماده اندازه‌گیری می‌کند) است تا به کودک کمک کند تا بفهمد چرا برخی از محلول‌ها ممکن است بهتر از بقیه کار کنند.این آزمایش را می توان با همان لذت و یادگیری بدون استفاده از این ابزار انجام داد.
لوازم
هنگامی که یک فرضیه کاری وجود دارد، خود آزمایش می تواند آغاز شود. این چیزی است که یک دانشمند جوان برای شروع به کار نیاز دارد:
- حداقل دو تا از راه حل های لیست بالا
- یک پنی برای هر محلول به اضافه یک پنی اضافی
- یک ظرف یا فنجان کوچک برای هر محلول (لیوان‌های پلاستیکی یا کاغذی با چند اینچ از قسمت بالایی بریده شده کار می‌کنند، اگر لیوان‌های نوشیدنی وجود نداشته باشد)
- نوار ماسک (اختیاری)
- یک نشانگر
- موچین
- کاغذهای pH (اختیاری)
- دستمال کاغذی
- دوربین (اختیاری)
مسیرها
برای انجام این آزمایش ساده، موارد زیر را انجام دهید:
- با استفاده از نوار و نشانگر، هر ظرف یا فنجان را با نام محلول داخل آن برچسب بزنید.
- از هر محلول به اندازه‌ای در ظرف مربوطه‌اش بریزید تا روی سکه‌ها را بپوشاند (زیاد نمی‌گیرد).
- (اختیاری) یک تکه کاغذ PH را در هر محلول آغشته کنید (برای مایعات اساسی آبی تر و برای مایعات اسیدی قرمزتر می شود)، بگذارید خشک شود و برچسب بزنید که در کدام مایع فرو رفته است.
- در هر یک از مایعات یک پنی بریزید و مطمئن شوید که کاملاً در آب فرو رفته است.
- بگذارید حدود 10 دقیقه بماند.
- پنی ها را یکی یکی بیرون بیاورید و با توجه به اینکه کدام پنی کدام است، هر کدام را بشویید.
- بگذارید سکه ها روی تکه های دستمال خشک شوند.
- نتایج خود را ثبت کنید. عکس ها مفید هستند.
بحث نتایج
هنگامی که نتایج به دست آمد، با کودک صحبت کنید که کدام پنی تمیزتر به نظر می رسد و آیا می تواند الگوهایی را ببیند که کدام راه حل ها بهترین کار را انجام می دهند. این یکی از دلایلی است که کاغذهای pH می توانند ابزار مفیدی باشند.
درک ترنیش
کلمه "لدر کردن" به رنگ سبز مایل به خاکستری که در برخی از سکه های قدیمی وجود دارد اشاره دارد. این فقط کثیفی نیست، بلکه نتیجه تعامل مس موجود در پنی ها با اکسیژن در جو است. هنگامی که اکسیژن و مس روی سکه ها با هم تعامل دارند، ماده ای به نام اکسید مس تشکیل می شود. برای از بین بردن این تیرگی، باید از یک اسید برای تضعیف پیوند بین اتم‌های مس و اکسیژن استفاده شود. افزودن نمک به هر یک از اسیدها (آب لیمو، سرکه و غیره) با ایجاد اتم های هیدروژن آزاد در محلول که باعث افزایش استحکام اسید می شود، این اسید پاکسازی موثرتر می شود.
نتایج
اگر از این آزمایش برای یک نمایشگاه علمی یا ارائه کلاسی استفاده می شود، دانشمند جوان این گزینه را دارد که یا از هر پنی با برچسبی که محلول استفاده شده است عکس بگیرد یا حتی خود پنی ها را وارد کند. ممکن است کودک تصمیم بگیرد که راه حل برنده ای را انتخاب کند یا حتی سکه ها را به ترتیبی که بیشتر بهبود یافته است رتبه بندی کند.کودک باید آماده باشد تا در مورد اینکه چرا فکر می کند برخی راه حل ها موثرتر از راه حل های دیگر هستند صحبت کند.
