SCIENZE ESPERIMENTO

Asia Vocaturo

Classe 1A

Liceo Classico Gioacchino Da Fiore A.S. 2024/2025

Scienze: I Miscugli

-Una bilancia digitale; -un imbuto; -due bicchieri; -carta da cucina; -sale da cucina; -sabbia.

Materiali:

ACQUA E SALE

ACQUA, SALE E SABBIA

Procedimento:

• Come prima cosa prepariamo una miscela di sabbia e sale: in un bicchiere inseriamo 20g di sabbia e 20g di sale.
• Aggiungiamo l'acqua fino a metà del bicchiere.
• Mescoliamo la miscela finché il sale non si scioglie completamente. Qui noteremo che la miscela rimarrà indisciolta sul fondo.
• Per filtrare la miscela inseriamo un triangolo di carta da cucina all'interno dell'imbuto.
• Dopodiché, versiamo la miscela, filtrandola con l'imbuto, nel secondo bicchiere.
• Qui noteremo che la sabbia sarà trattenuta sul filtro, mentre il sale, che è appunto sciolto nell'acqua, passerà attraverso di esso, finendo quindi nel secondo bicchiere.

La quantità di sale che si ottiene dopo aver lasciato la miscela ad evaporare è di circa 19 grammi. Di fatti, solo una piccolissima parte di sale si perde, nel passaggio dal bicchiere al piatto e inevitabilmente durante l'evaporazione. Nel processo di evaporazione, infatti, solamente l'acqua evapora. Perciò, la percentuale di sale ottenuta rispetto all'evaporazione è di circa il 99%.

Possiamo recuperare il sale anche in un altro modo:

• Versiamo la miscela in un piatto grande, in modo da ottenere uno strato sottile e quindi favorire l'evaporazione.
• Attendiamo qualche giorno, quindi recuperiamo la miscela: l'acqua sarà evaporata, invece il sale rimarrà nel piatto.

Ora possiamo pesare quanto sale è rimasto nel piatto, rispetto alla quantità iniziale, e quindi calcolare la percentuale.

L'esperienza descritta nelle pagine precedenti riguarda un processo di purificazione del sale marino, combinato con sabbia, mediante filtrazione e evaporazione. Osservazioni Teoriche 1. Caratteristiche del sale e della sabbia: Il sale è solubile in acqua, mentre la sabbia no. Questo permette di separare i due componenti utilizzando l'acqua come solvente. Quando il sale si scioglie, forma una soluzione salina, lasciando la sabbia sul fondo del contenitore. 2. Separazione per filtrazione: La filtrazione serve a rimuovere le particelle solide non solubili (in questo caso, la sabbia) dalla soluzione salina. Questo avviene grazie a un filtro (di carta) che permette il passaggio del liquido ma trattiene le particelle solide.

Osservazioni:

3. Recupero del sale per evaporazione: L'evaporazione consente di separare l'acqua dal sale sciolto. L'acqua evapora, lasciando il sale come residuo solido. Questo processo sfrutta il fatto che il punto di ebollizione dell'acqua è molto più basso rispetto alla temperatura necessaria per alterare il sale. 4. Resa teorica del processo: In teoria, si dovrebbe recuperare tutto il sale inizialmente sciolto, ma in pratica si possono avere piccole perdite dovute a residui nel filtro, durante il trasferimento o nel contenitore.

Osservazioni Pratiche 1. Filtrazione: È importante che il filtro sia ben posizionato e non si rompa, altrimenti la sabbia potrebbe passare nella soluzione filtrata. L'acqua utilizzata dovrebbe essere sufficiente a sciogliere tutto il sale, ma non troppa per evitare di allungare il processo di evaporazione. 2. Evaporazione: Questo processo richiede tempo, specialmente se si lascia evaporare l'acqua naturalmente al sole. Per velocizzare, si può usare una fonte di calore controllata, come una piastra riscaldante. È essenziale non far bruciare il sale durante l'evaporazione, mantenendo una temperatura moderata.

Aspetti da valutare Resa del sale recuperato: La quantità di sale recuperata dovrebbe essere vicina al peso del sale iniziale. Se la resa è inferiore, si può ipotizzare che una parte sia rimasta attaccata ai materiali usati o dispersa. Purezza del sale: Se il filtro non è stato efficace o se l'acqua usata non era pulita, il sale recuperato potrebbe contenere impurità. Questa esperienza è un ottimo esempio pratico per studiare i principi della solubilità, della filtrazione e dell'evaporazione, tre tecniche fondamentali nei processi chimici e industriali.

La produzione del sale può avvenire principalmente in due modi: attraverso le saline o mediante l'estrazione da miniere di salgemma. Produzione nelle saline Le saline sfruttano l'evaporazione dell'acqua marina. Questo processo si basa su un sistema di vasche comunicanti, dove l'acqua salata, chiamata "acqua madre", passa gradualmente da una vasca all'altra. In ciascuna vasca, l'acqua si concentra sempre più, grazie all'evaporazione indotta dal sole e dal vento. Quando la concentrazione di cloruro di sodio raggiunge un livello critico, il sale si cristallizza sul fondo della vasca. Successivamente, viene raccolto, lavato con acqua satura per rimuovere impurità, essiccato e selezionato per dimensione. Le saline sono particolarmente diffuse in zone calde e costiere, come la Sicilia (Trapani), dove il clima favorevole permette una raccolta intensiva durante l'estate. Le tecniche tradizionali vengono talvolta integrate con macchinari moderni per ottimizzare la produzione.

La produzione di sale nelle saline e nelle miniere

Produzione nelle miniere di salgemma Il salgemma è un minerale che si forma dalla sedimentazione di antichi bacini marini. L'estrazione avviene in profondità, mediante scavi meccanici o esplosivi. Il sale grezzo viene trasportato in superficie, dove può subire ulteriori trattamenti di purificazione e macinazione. Un metodo più moderno, chiamato estrazione vacuum, consiste nel dissolvere i depositi di salgemma con acqua dolce, creando una salamoia che viene poi trattata per ricristallizzare il sale. In Italia, le principali miniere di salgemma si trovano in Sicilia (Realmonte) e Calabria (Belvedere di Spinello), mentre a livello mondiale sono celebri quelle di Wieliczka in Polonia e di Goderich in Canada. Questi due metodi permettono di ottenere diverse tipologie di sale, che possono essere utilizzate in ambito alimentare, industriale o cosmetico.