Indhold
- Find de bedste ingredienser til kemiske kolde pakker
- Test om vand fryser hurtigere end koldt vand
- Test toksiciteten af "grønne" vaskemidler
De fleste af de store videnskabelige opdagelser i historien begyndte, da nogen bemærkede, at der var noget interessant. Dette er det første trin i den videnskabelige metode, som er afgørende for nøjagtig forskning. Den videnskabelige metode bør også danne hjørnestenen i dit high school science-projekt, så før du begynder at eksperimentere, bliver du fortrolig med det. For et mere vellykket projekt skal du vælge et emne, der interesserer dig og inspirerer dig.
Find de bedste ingredienser til kemiske kolde pakker
Atleter og vandrere bruger ofte kemiske kolde pakker til mindre kvæstelser, fordi de ikke behøver at opbevares i fryseren. Når du klemmer koldpakningen, går en pose vand inde i stykker, og vandet blandes med de omgivende kemiske ingredienser. Dette resulterer i en endoterm reaktion, hvilket betyder, at blandingen optager varme fra det omgivende miljø. Pakken bliver hurtigt kold og forbliver typisk kold i 15 minutter til en time.
I dette projekt vil du teste, hvilket af fire kemikalier der er den bedste kolde pakning. Få alle forsyningerne til dette projekt fra et standardkemilaboratorium for gymnasier. Du har brug for ammoniumnitrat, ammoniumchlorid, natriumchlorid og calciumchlorid. For din sikkerhed må du ikke blande nogen af kemikalierne med hinanden. Bær handsker, beskyttelsesbriller og et sikkerheds forklæde.
Brug fem små Styrofoam-kopper, der tilsætter den samme mængde destilleret vand til hver af dem. Mærk dem med navnene på de fire kemikalier og et til kontrol, som kun vil have vand i det. Registrer de indledende temperaturer, og tilføj derefter kemikalierne til deres respektive kopper. Kontroller deres temperaturer igen og derefter hvert 30. sekund, indtil temperaturerne stabiliseres. Beregn temperaturændringerne efter hvert interval og fra begyndelsen til den sidste måling. Overvej, hvilke blandinger der havde endotermiske reaktioner, og hvilken type reaktioner de andre blandinger havde. Bemærk, hvilke blandinger der havde de største temperaturfald. Gentag dette eksperiment mindst to gange mere for at sikre, at resultaterne er korrekte. Du kan også prøve at blande forskellige mængder af hvert kemikalie med vandet for at bestemme, om højere koncentrationer af et kemikalie forårsager større eller mere varige temperaturændringer.
Test om vand fryser hurtigere end koldt vand
Aristoteles undersøgte spørgsmålet om, hvorvidt varmt vand fryser inden koldt vand i ca. 350 f.Kr., men selv nu er forskere ikke enige om denne tilsyneladende enkle undersøgelse. I 1963 bragte en gymnasiestudent i Tanzania ved navn Ernesto Mpemba spørgsmålet tilbage i det videnskabelige samfunds bevidsthed, da han spurgte en professor fra et nærliggende universitet om det. På trods af drillinger fra sine klassekammerater og skolelærer insisterede Mpemba på, at han havde set varme væsker fryse hurtigere end kolde væsker mange gange. Professor, Denis Osborne, gennemførte en række tests med Mpemba, og de konkluderede, at varmt vand fryser hurtigere. De offentliggjorde deres fund, og fænomenet blev kendt som Mpemba-effekten.
For dette projekt er dit mål at bestemme, om varmt vand fryser inden koldt vand gør det. Før du begynder, skal du angive din hypotese om Mpemba-effekten. Forbered dig ved at lære om vandmolekylers opførsel ved forskellige temperaturer. Tænk på alle faktorer, der kan have indflydelse på dit eksperiment, og hvordan du kan gøre din hypotese mere specifik om nødvendigt. Overvej faktorer såsom vandets volumen, beholderens materiale, frysemetoden, de indledende temperaturer på vandet og vandkilden. Foretag flere forsøg under forskellige forhold for at sikre, at du er grundig i din undersøgelse af emnet. I dine konklusioner skal du undersøge, hvorfor et så simpelt spørgsmål stadig undgår en bred enighed blandt forskere i mere end 2.000 år.
Test toksiciteten af "grønne" vaskemidler
Et stigende antal husstande gør en indsats i disse dage for at hjælpe miljøet gennem metoder som genanvendelse og indkøb af miljøsikre eller grønne produkter. Disse produkter hævder at være miljøvenlige. Brugt til at irrigere planter eller vande græsplænen - gråt vand - som ikke inkluderer vand fra toilettet - kommer også fra opvaskemaskiner, brusere, badekar og vaskemaskiner. Da grønne produkter, der går ned i drænet, kan ende med at blive en del af et gråtvandssystem, bør de ikke have toksiske virkninger på planter og dyr. I dette projekt skal du udvikle en hypotese om, hvorvidt grønne opvaskemidler er mindre giftige for miljøet end konventionelle opvaskemidler. Test derefter din hypotese ved at udsætte orme for trinvis større koncentrationer af hvert vaskemiddel.
Projektet kræver to mærker med grønne, flydende vaske- og rengøringsmidler, to konventionelle mærker, 14 Styrofoam-kopper, pottejord, aluminiumsfolie og ca. 350 levende orme, der fås fra agnbutikker. Hver forsøg repræsenterer hver af rengøringsmidlerne. Gentag hvert forsøg mindst tre gange for nøjagtighed. Mærk syv Styrofoam-kopper med navnet på vaskemidlet og procentkoncentrationen, der begynder med 0 procent på den første kop til kontrol. Forøg procentdelen med hver kop, indtil den sidste kop er mærket 100 procent. Fyld hver kop med vand og bland i tilstrækkeligt vaskemiddel til at skabe den mærkede koncentration. Den første kop indeholder kun vand, og den sidste kop har kun vaskemiddel.
Stikke huller i bunden af syv tomme kopper. Mærk hver kop, så den passer til hver af vaskemaskine og en vandkop. Anbring 100 gram pottejord i hver tomme kop, og omrør fem ml af den tilsvarende vaskemiddelblanding. Placer fire orme i hver kop. Dæk disse kopper med aluminiumsfolie, og opbevar dem i et område væk fra koldt, varme eller direkte sollys. Gentag disse trin for de andre tre vaskemidler. I løbet af fem dage skal du observere antallet af orme, der stadig er i live i hver kop. Alle kontrolormene skal være i live. Hvis de ikke er det, skal du gentage eksperimentet, men ændre nogle af dine metoder for at sikre, at ormene ikke dør af andre grunde.
Grafer resultaterne, og træk konklusioner ved at bestemme, om de grønne vaskemidler er ikke-toksiske, og om koncentrationen af detergenter påvirker toksiciteten. Du kan også prøve dette eksperiment med planter eller forskellige husholdningsprodukter, der muligvis også er til stede i genbrugt vand.