Các dự án khoa học làm sạch Penny là lựa chọn phổ biến tại các hội chợ khoa học cấp trường - và vì lý do chính đáng. Tính chất hóa học đằng sau thí nghiệm rất đơn giản nhưng thú vị và dự án này rất dễ thực hiện đối với trẻ em ở mọi lứa tuổi. Nhà khoa học trẻ cố gắng tìm ra giải pháp nào sẽ làm sạch đồng xu tốt nhất, loại bỏ oxit đồng khiến bề mặt xỉn màu và hoen ố.
Thiết lập dự án
Để bắt đầu, người thử nghiệm và người lớn giám sát nên lên kế hoạch về những giải pháp mà họ có quyền truy cập và có thể sử dụng để kiểm tra khả năng làm sạch đồng xu của mình. Họ sẽ cần một đồng xu xỉn màu, trông bẩn thỉu cho mỗi giải pháp được chọn cộng với một đồng xu bổ sung để kiểm soát (có nghĩa là sẽ không làm gì với đồng xu cuối cùng này). Hãy tìm những đồng xu được làm trước năm 1982 và gần như cùng thời điểm; bằng cách này chúng sẽ bị xỉn màu hơn và các đồng xu sẽ có thành phần tương tự.
Gợi ý giải pháp làm sạch
Sau khi nhà khoa học mới bắt đầu có một đống xu, anh ấy hoặc cô ấy nên chọn và thu thập các giải pháp làm sạch đã lựa chọn của mình. Hầu hết đây không phải là những chất thường được sử dụng để làm sạch, điều này giúp việc đoán xem chúng sẽ ảnh hưởng đến đồng xu như thế nào trở nên thú vị hơn.
Một số gợi ý phổ biến bao gồm:
- Nước thường
- Nước xà phòng
- Nước chanh
- Giấm
- Giấm muối
- Sốt cà chua
- Sốt cay
- Coca Cola
- Baking soda và nước
- Nước ép táo, nho hoặc cam
- Sữa
Hình thành giả thuyết
Giả thuyết là dự đoán về điều sẽ xảy ra trong một thí nghiệm dựa trên kiến thức mà người thực nghiệm đã có. Trong trường hợp này, hãy nói chuyện với nhà khoa học trẻ về những giải pháp mà họ nghĩ sẽ làm sạch đồng xu tốt nhất. Họ cũng có thể xem xét cách nào có thể làm sạch đồng xu nhanh nhất. Trẻ em thường nghĩ nước xà phòng sẽ có tác dụng tốt nhất vì nó thường được sử dụng để tẩy rửa, nhưng những trẻ hiểu axit là gì hoặc biết một chút về hóa học có thể hiểu rõ hơn về tác dụng của nó.
Thực hiện thí nghiệm
Thí nghiệm này có thể được thực hiện với những thứ thường thấy xung quanh nhà, vì vậy đây là một lựa chọn tuyệt vời cho ngay cả một dự án nhanh chóng trong ngày mưa. Một lựa chọn là kết hợp việc sử dụng giấy pH (đo lường mức độ bazơ hoặc axit khi giấy được nhúng vào một chất) để giúp trẻ hiểu thêm tại sao một số dung dịch có thể hoạt động tốt hơn những dung dịch khác. Bạn có thể thực hiện thử nghiệm một cách vui vẻ và học hỏi mà không cần sử dụng công cụ này.
Vật tư
Sau khi có giả thuyết khả thi, thí nghiệm có thể bắt đầu. Đây là những gì một nhà khoa học trẻ cần để bắt đầu:
- Ít nhất hai trong số các giải pháp từ danh sách trên
- Một xu cho mỗi giải pháp cộng thêm một xu
- Một đĩa hoặc cốc nhỏ cho mỗi dung dịch (cốc nhựa hoặc cốc giấy có cắt bớt phần trên vài inch sẽ dùng được nếu không có ly uống nước dự phòng)
- Băng che (tùy chọn)
- Một điểm đánh dấu
- Nhíp
- giấy pH (tùy chọn)
- Khăn giấy
- Camera (tùy chọn)
Chỉ đường
Để thực hiện thí nghiệm đơn giản này, hãy làm như sau:
- Dùng băng dính và bút đánh dấu, dán nhãn cho từng đĩa hoặc cốc với tên của dung dịch sẽ dùng trong đó.
- Đổ đủ từng dung dịch vào đĩa tương ứng sao cho ngập các đồng xu (không mất nhiều).
- (Tùy chọn) Nhúng một mảnh giấy pH vào mỗi dung dịch (nó chuyển sang màu xanh lam hơn đối với chất lỏng cơ bản và màu đỏ hơn đối với chất lỏng có tính axit), để khô và dán nhãn chất lỏng được nhúng vào.
- Cho một đồng xu vào mỗi chất lỏng và đảm bảo nó ngập hoàn toàn.
- Để yên khoảng 10 phút.
- Lấy từng đồng xu ra và theo dõi xem đó là đồng xu nào, rửa sạch từng đồng xu.
- Để đồng xu khô trên mảnh khăn giấy.
- Ghi lại kết quả của bạn; những bức ảnh rất hữu ích.
Thảo luận về kết quả
Sau khi có kết quả, hãy nói chuyện với trẻ về đồng xu nào trông sạch nhất và liệu chúng có thể thấy bất kỳ mô hình nào liên quan đến giải pháp nào có vẻ hiệu quả nhất hay không. Đây là một lý do khiến giấy đo pH có thể là một công cụ hữu ích.
Hiểu về sự xỉn màu
Từ "xỉn màu" dùng để chỉ màu xanh xám hoặc xỉn màu được tìm thấy trên một số đồng xu cũ. Đó không chỉ là bụi bẩn mà là kết quả của việc đồng trong đồng xu tương tác với oxy trong khí quyển. Khi oxy và đồng ở bên ngoài đồng xu tương tác với nhau, một chất gọi là oxit đồng sẽ được hình thành. Để loại bỏ vết xỉn màu này, cần sử dụng axit để làm suy yếu liên kết giữa nguyên tử đồng và oxy. Thêm muối vào bất kỳ axit nào (nước chanh, giấm, v.v.) làm cho việc làm sạch axit này hiệu quả hơn bằng cách tạo ra các nguyên tử hydro tự do trong dung dịch, làm tăng độ mạnh của axit.
Kết quả
Nếu thí nghiệm này đang được sử dụng cho hội chợ khoa học hoặc thuyết trình trong lớp, nhà khoa học trẻ có quyền lựa chọn chụp ảnh từng đồng xu kèm theo nhãn dung dịch được sử dụng hoặc thậm chí tự mình mang đồng xu vào. đứa trẻ có thể quyết định chọn một giải pháp chiến thắng hoặc thậm chí xếp hạng các đồng xu theo thứ tự nào được cải thiện nhiều nhất. Trẻ nên chuẩn bị để thảo luận lý do tại sao chúng cho rằng một số giải pháp này hiệu quả hơn những giải pháp khác.
