Innhold
- Finn de beste ingrediensene til kjemiske kalde pakker
- Test om vann fryser raskere enn kaldt vann
- Test giftigheten av "grønne" vaskemidler
De fleste av de store vitenskapelige oppdagelsene i historien begynte da noen la merke til at noe interessant skjedde. Dette er det første trinnet i den vitenskapelige metoden, som er avgjørende for nøyaktig forskning. Den vitenskapelige metoden bør også danne hjørnesteinen i science fair-prosjektet på videregående skole, så før du begynner å eksperimentere, bli kjent med det. For et mer vellykket prosjekt, velg et tema som interesserer deg og inspirerer deg.
Finn de beste ingrediensene til kjemiske kalde pakker
Idrettsutøvere og turgåere bruker ofte kjemiske kalde pakker for mindre skader fordi de ikke trenger å oppbevares i fryseren. Når du klemmer kaldpakningen, går en pose med vann i stykker, og vannet blandes med de omkringliggende kjemiske ingrediensene. Dette resulterer i en endoterm reaksjon, noe som betyr at blandingen tar opp varme fra omgivelsene. Pakken blir kald, og holder seg kald i 15 minutter til en time.
I dette prosjektet vil du teste hvilke av fire kjemikalier som gjør den beste kjølepakken. Få alle forsyningene til dette prosjektet fra et standard kjemi-laboratorium for videregående skoler. Du trenger ammoniumnitrat, ammoniumklorid, natriumklorid og kalsiumklorid. For sikkerhets skyld må du ikke blande noen av kjemikaliene med hverandre. Bruk hansker, beskyttelsesbriller og et verneforkle.
Bruk fem små styramskopper som tilfører samme mengde destillert vann til hver av dem. Merk dem med navnene på de fire kjemikaliene og ett for kontroll, som bare vil ha vann i seg. Registrer starttemperaturene, og legg deretter kjemikaliene til hver sin kopp. Kontroller temperaturen igjen og deretter hvert 30. sekund til temperaturen stabiliseres. Beregn temperaturendringene etter hvert intervall, og fra begynnelsen til siste måling. Vurder hvilke blandinger som hadde endotermiske reaksjoner, og hva slags reaksjoner de andre blandingene hadde. Legg merke til hvilke blandinger som hadde størst temperaturfall. Gjenta dette eksperimentet minst to ganger mer for å sikre at resultatene er riktige. Du kan også prøve å blande forskjellige mengder av hvert kjemikalie med vannet for å bestemme om høyere konsentrasjoner av et kjemisk stoff forårsaker større eller mer varige temperaturendringer.
Test om vann fryser raskere enn kaldt vann
Aristoteles undersøkte spørsmålet om varmt vann fryser før kaldt vann i omtrent 350 f.Kr., men selv nå kan ikke forskere være enige i denne tilsynelatende enkle undersøkelsen. I 1963 brakte en videregående student i Tanzania ved navn Ernesto Mpemba spørsmålet tilbake til vitenskapssamfunnets bevissthet da han spurte en professor fra et nærliggende universitet om det. Til tross for erting fra klassekameratene og læreren, insisterte Mpemba på at han hadde sett varme væsker fryse raskere enn kalde væsker mange ganger. Professor, Denis Osborne, gjennomførte en serie tester med Mpemba, og de konkluderte med at varmt vann fryser raskere. De publiserte funnene sine, og fenomenet ble kjent som Mpemba-effekten.
For dette prosjektet er målet ditt å bestemme om varmt vann fryser før kaldt vann gjør det. Før du begynner, oppgi hypotesen din om Mpemba-effekten. Forbered deg ved å lære om vannmolekylers oppførsel ved forskjellige temperaturer. Tenk på faktorer som kan påvirke eksperimentet ditt, og hvordan du kan gjøre hypotesen din mer spesifikk, om nødvendig. Tenk på faktorer som volumet av vannet, beholderens materiale, frysemetoden, begynnelsestemperaturene til vannet og vannkilden. Gjør flere studier under forskjellige forhold for å sikre at du er grundig i undersøkelsen din av emnet. I konklusjonene dine kan du utforske hvorfor et så enkelt spørsmål fremdeles unngår en bred enighet blant forskere i mer enn 2000 år.
Test giftigheten av "grønne" vaskemidler
Stadig flere husstander gjør en innsats i disse dager for å hjelpe miljøet gjennom metoder som resirkulering og innkjøp av miljøsikre eller grønne produkter. Disse produktene påstår at de er miljøvennlige. Brukes til å vanne planter eller vanne plenen - grått vann - som ikke inkluderer vann fra toalettet - kommer også fra oppvaskmaskiner, dusjer, badekar og vaskemaskiner. Siden grønne produkter som går ned i avløpet kan ende opp med å være en del av et gråvannssystem, bør de ikke ha giftige effekter på planter og dyr. I dette prosjektet utvikler du en hypotese om hvorvidt grønne oppvaskmidler er mindre giftige for miljøet enn vanlige oppvaskmidler. Test deretter hypotesen din ved å utsette ormer for trinnvis større konsentrasjoner av hvert vaskemiddel.
Prosjektet krever to merker med grønne, flytende vaskemidler, to konvensjonelle merker, 14 styrofoamkopper, pottejord, aluminiumsfolie og rundt 350 levende ormer, tilgjengelig fra agnbutikker. Hver prøve representerer hvert vaskemiddel. Gjenta hver prøve minst tre ganger for nøyaktighet. Merk syv Styrofoam kopper med navnet på vaskemidlet og prosentkonsentrasjonen, og begynner med 0 prosent på den første koppen for kontrollen. Øk prosentandelen med hver kopp til den siste koppen er merket 100 prosent. Fyll hver kopp med vann og bland i nok vaskemiddel for å skape den merkede konsentrasjonen. Den første koppen inneholder bare vann, og den siste koppen har bare vaskemiddel.
Stikke hull i bunnen av syv tomme kopper. Merk hver kopp for å matche hver av vaskemaskinskoppene og en vannkopp. Legg 100 gram pottejord i hver tomme kopp, og rør inn fem milliliter av den tilsvarende vaskemiddelblandingen. Plasser fire ormer i hver kopp. Dekk disse koppene med aluminiumsfolie og oppbevar dem i et område vekk fra kulde, varme eller direkte sollys. Gjenta disse trinnene for de tre andre vaskemidlene. I løpet av fem dager må du observere antall ormer som fortsatt er i live i hver kopp. Alle kontrollormene skal være i live. Hvis ikke, gjenta eksperimentet, men endre noen av metodene dine for å sikre at ormene ikke dør av andre grunner.
Grafer resultatene, og trekk konklusjoner ved å bestemme om de grønne vaskemidlene er ikke-giftige, og om vaskemiddelkonsentrasjonen påvirker toksisiteten. Du kan også prøve dette eksperimentet med planter, eller forskjellige husholdningsprodukter som også kan være til stede i gjenbrukt vann.