Pennipuhastusteaduse projektid on populaarne valik klassikoolide teadusmessidel – ja seda mõjuval põhjusel. Eksperimendi aluseks olev keemia on lihtne, kuid huvitav ning projekti on lihtne teha igas vanuses lastele. Noor teadlane püüab välja selgitada, milline mitmest lahendusest puhastab kõige paremini sente, kõrvaldades vaskoksiidi, mis annab pinnale tuhmi ja tuhmi välimuse.
Projekti seadistamine
Alustuseks peaksid katse läbiviija ja juhendav täiskasvanu kavandama, millistele lahendustele neil on juurdepääs ja mida nad saavad kasutada oma senti puhastamise võimekuse testimiseks. Nad vajavad iga valitud lahenduse kohta ühte tuhmunud, räpase välimusega senti pluss ühte lisakontrolli (see tähendab, et viimase sendiga ei tehta midagi). Otsige sente, mis on tehtud enne 1982. aastat ja ligikaudu samal ajal; nii on need rohkem tuhmunud ja penid on sarnase koostisega.
Puhastuslahenduse soovitused
Kui algaval teadlasel on hunnik sente, peaks ta valima ja koguma oma valiku puhastuslahuseid. Enamik neist ei ole ained, mida tavaliselt puhastamiseks kasutatakse, mistõttu on lõbusam oletada, kuidas need senti mõjutavad.
Mõned levinud soovitused on järgmised:
- Tavavesi
- Seebivesi
- Sidrunimahl
- äädikas
- äädikas soolaga
- ketšup
- Kuum kaste
- Coca Cola
- Söögisoodat ja vett
- Õuna-, viinamarja- või apelsinimahl
- Piim
Hüpoteesi moodustamine
Hüpotees on ennustus selle kohta, mis katses juhtuma hakkab, tuginedes teadmistele, mis eksperimenteerijal juba on. Sel juhul rääkige noore teadlasega, millised lahendused tema arvates kõige paremini puhastavad. Samuti võivad nad kaaluda, milline võiks senti kiiremini puhastada. Lapsed arvavad sageli, et seebivesi toimib kõige paremini, kuna seda tavaliselt puhastamiseks kasutatakse, kuid lapsed, kes mõistavad, mis on happed või tunnevad natuke keemiat, võivad paremini mõista, mis toimib.
Katse sooritamine
Seda katset saab läbi viia asjadega, mida tavaliselt leidub majas, seega on see suurepärane valik isegi kiireks vihmase päeva projektiks. Üks võimalus on kasutada pH-paberit (mis mõõdab, kui aluseline või happeline on paber ainesse kastetuna), et aidata lapsel paremini mõista, miks mõned lahendused võivad teistest paremini toimida. Katse saab teha sama lõbus alt ja õppimisega ilma seda tööriista kasutamata.
Tarvikud
Kui tööhüpotees on olemas, võib katse ise alata. Noor teadlane alustamiseks vajab järgmist:
- Vähem alt kaks lahendust ül altoodud loendist
- Üks penn iga lahenduse eest pluss üks lisa
- Iga lahuse jaoks üks väike tass või tass (kui pole joogiklaase varuks, sobivad plast- või pabertopsid, mille ülaosa on paar tolli ära lõigatud)
- Maarriteip (valikuline)
- marker
- Pintsetid
- pH-paberid (valikuline)
- Paberrätikud
- Kaamera (valikuline)
Juhised
Selle lihtsa katse tegemiseks tehke järgmist:
- Kasutades teipi ja markerit, märgistage iga tass või tass sellesse mineva lahuse nimega.
- Valage iga lahust nii palju, et see kataks sente (pole palju vaja).
- (Valikuline) Kastke igasse lahusesse üks tükk pH-paberit (aluseliste vedelike puhul muutub see sinisemaks ja happeliste puhul punasemaks), laske sellel kuivada ja märgistage, millisesse vedelikku see kasteti.
- Pange igasse vedelikku üks senti ja veenduge, et see oleks täielikult vee all.
- Lase umbes 10 minutit seista.
- Võtke sendid ükshaaval välja ja jälgige, milline penn on kumb, loputage igaüks maha.
- Lase sentidel paberrätikute peal kuivada.
- Salvestage oma tulemused; fotod on abiks.
Tulemuste arutamine
Kui tulemused on selgunud, rääkige lapsega, millised sendid näevad kõige puhtamad välja ja kas ta näeb mustreid, millised lahendused näisid kõige paremini toimivat. See on üks põhjus, miks pH-paberid võivad olla kasulikud vahendid.
Mustamisest arusaamine
Sõna "mustuma" viitab tuhmile või hallikasrohelisele värvusele, mida leidub mõnel vanemal sendil. See ei ole lihts alt mustus, see on sentides sisalduva vase ja atmosfääri hapnikuga suhtlemise tulemus. Kui müntide välisküljel olev hapnik ja vask interakteeruvad, moodustub aine, mida nimetatakse vaskoksiidiks. Selle tuhmumise eemaldamiseks tuleb vase- ja hapnikuaatomite vaheliste sidemete nõrgendamiseks kasutada hapet. Soola lisamine mõnele happele (sidrunimahl, äädikas jne) muudab selle happepuhastuse tõhusamaks, luues lahusesse vabu vesinikuaatomeid, mis suurendab happe tugevust.
Tulemused
Kui seda katset kasutatakse teadusmessil või klassiesitlusel, on noorel teadlasel võimalus kas pildistada iga senti, millel on sildiga, mille jaoks lahendust kasutati, või tuua isegi sendid ise sisse. Laps võib otsustada valida võidulahenduse või isegi reastada sente, mis on enim täiustatud. Laps peaks olema valmis arutlema, miks tema arvates olid mõned lahendused teistest tõhusamad.
