Inhoud
- Vind de beste ingrediënten voor chemische coldpacks
- Testen of water sneller bevriest dan koud water
- Test de toxiciteit van "groene" wasmiddelen
De meeste grote wetenschappelijke ontdekkingen in de geschiedenis begonnen toen iemand iets interessants zag gebeuren. Dit is de eerste stap van de wetenschappelijke methode, die cruciaal is voor nauwkeurig onderzoek. De wetenschappelijke methode moet ook de hoeksteen vormen van je wetenschapsbeursproject op de middelbare school, dus leer er vertrouwd mee voordat je begint met experimenteren. Kies voor een succesvoller project een onderwerp dat u interesseert en inspireert.
Vind de beste ingrediënten voor chemische coldpacks
Atleten en wandelaars gebruiken vaak chemische coldpacks voor lichte verwondingen omdat ze niet in de vriezer hoeven te worden bewaard. Wanneer u in het koude pak knijpt, breekt er een zak water in het water en wordt het water gemengd met de omringende chemische ingrediënten. Dit resulteert in een endotherme reactie, wat betekent dat het mengsel warmte uit de omgeving absorbeert. De verpakking wordt snel koud en blijft meestal 15 minuten tot een uur koud.
In dit project test je welke van de vier chemicaliën het beste coldpack is. Verkrijg alle benodigdheden voor dit project van een standaard chemisch laboratorium van de middelbare school. U hebt ammoniumnitraat, ammoniumchloride, natriumchloride en calciumchloride nodig. Meng voor uw veiligheid geen van de chemicaliën met elkaar. Draag handschoenen, een veiligheidsbril en een veiligheidsschort.
Gebruik vijf kleine piepschuimbekers die aan elk van hen dezelfde hoeveelheid gedestilleerd water toevoegen. Label ze met de namen van de vier chemicaliën en één voor controle, die alleen water erin zal hebben. Noteer de begintemperaturen en voeg vervolgens de chemicaliën toe aan hun respectievelijke bekers. Controleer hun temperaturen opnieuw en vervolgens om de 30 seconden totdat de temperaturen stabiliseren. Bereken de temperatuurveranderingen na elk interval en van het begin tot de laatste meting. Overweeg welke mengsels endotherme reacties hadden en wat voor soort reacties de andere mengsels hadden. Merk op welke mengsels de grootste temperatuurdalingen hadden. Herhaal dit experiment minstens twee keer meer om ervoor te zorgen dat de resultaten correct zijn. Je kunt ook proberen verschillende hoeveelheden van elke chemische stof met het water te mengen om te bepalen of hogere concentraties van een chemische stof grotere of langduriger temperatuurveranderingen veroorzaken.
Testen of water sneller bevriest dan koud water
Aristoteles onderzocht de vraag of warm water bevriest voor koud water in ongeveer 350 v.Chr., Maar zelfs nu kunnen wetenschappers het niet eens worden over dit schijnbaar eenvoudige onderzoek. In 1963 bracht een middelbare scholier in Ernesto Mpemba, Tanzania, de vraag terug in het bewustzijn van de wetenschappelijke gemeenschap toen hij er een professor van een nabijgelegen universiteit naar vroeg. Ondanks plagen van zijn klasgenoten en leraar, stond Mpemba erop dat hij warme vloeistoffen vele malen sneller had zien bevriezen dan koude vloeistoffen. De professor, Denis Osborne, voerde een reeks tests uit met Mpemba en concludeerde dat warm water sneller bevriest. Ze publiceerden hun bevindingen en het fenomeen werd bekend als het Mpemba-effect.
Voor dit project is het je doel om te bepalen of warm water bevriest voordat koud water dat doet. Vermeld voordat je begint je hypothese over het Mpemba-effect. Bereid jezelf voor door te leren over het gedrag van watermoleculen bij verschillende temperaturen. Denk na over eventuele factoren die uw experiment kunnen beïnvloeden en hoe u uw hypothese zo nodig specifieker kunt maken. Overweeg factoren zoals het volume van het water, het materiaal van de containers, de methode van bevriezen, de begintemperaturen van het water en de waterbron. Voer meerdere proeven uit onder verschillende omstandigheden om ervoor te zorgen dat u het onderwerp grondig onderzoekt. Onderzoek in uw conclusies waarom zo'n eenvoudige vraag nog steeds ruim 2000 jaar lang geen overeenstemming tussen wetenschappers heeft.
Test de toxiciteit van "groene" wasmiddelen
Een toenemend aantal huishoudens levert tegenwoordig inspanningen om het milieu te helpen door middel van methoden zoals recycling en milieuvriendelijke of groene producten kopen. Deze producten beweren milieuvriendelijk te zijn. Gebruikt om planten te irrigeren of het gazon water te geven - grijs water - zonder water uit het toilet - komt ook uit vaatwassers, douches, badkuipen en wasmachines. Aangezien groene producten die in de afvoer terechtkomen onderdeel kunnen uitmaken van een grijs watersysteem, mogen ze geen giftige effecten hebben op planten en dieren. Ontwikkel in dit project een hypothese over de vraag of groene vaatwasmiddelen minder giftig zijn voor het milieu dan conventionele vaatwasmiddelen. Test vervolgens uw hypothese door wormen bloot te stellen aan steeds grotere concentraties van elk wasmiddel.
Het project vereist twee merken groene vloeibare wasmiddelen, twee conventionele merken, 14 piepschuim bekers, potgrond, aluminiumfolie en ongeveer 350 levende wormen, verkrijgbaar bij aaswinkels. Elke proef vertegenwoordigt elk van de wasmiddelen. Herhaal elke proef minstens drie keer voor nauwkeurigheid. Label zeven piepschuimbekers met de naam van het wasmiddel en de procentuele concentratie, beginnend met 0 procent op de eerste beker voor de controle. Verhoog het percentage met elke kop tot de laatste kop 100 procent is geëtiketteerd. Vul elke kop met water en meng voldoende wasmiddel om de gelabelde concentratie te creëren. De eerste kop bevat alleen water en de laatste kop bevat alleen wasmiddel.
Prik gaten in de bodem van zeven lege bekers. Voorzie elk kopje van een etiket dat overeenkomt met elk van de wasmiddelbekers en één waterbeker. Doe 100 gram potgrond in elke lege beker en roer vijf milliliter van het overeenkomstige wasmiddelmengsel erdoor. Plaats vier wormen in elk kopje. Bedek deze bekers met aluminiumfolie en bewaar ze op een plaats uit de buurt van koude, hitte of direct zonlicht. Herhaal deze stappen voor de andere drie wasmiddelen. Bekijk in vijf dagen het aantal wormen dat nog in elke beker leeft. Alle controlewormen zouden moeten leven. Als dit niet het geval is, herhaalt u het experiment, maar wijzigt u enkele van uw methoden om ervoor te zorgen dat de wormen niet sterven om andere redenen.
Breng de resultaten in kaart en trek conclusies door te bepalen of de groene wasmiddelen niet giftig zijn en of de concentratie van de wasmiddelen de toxiciteit beïnvloedt. Je kunt dit experiment ook proberen met planten, of verschillende huishoudelijke producten die mogelijk ook aanwezig zijn in hergebruikt water.