3 jednoduché spôsoby prípravy morskej vody v laboratóriu

Základný laboratórny vzorec morskej vody, ktorý je skvelý na všeobecné laboratórne použitie, vyžaduje len 35 dielov na tisíc (ppt) zmesi domácej soli a vody z vodovodu. Existujú aj zložitejšie prípravky morskej vody, ktoré si vyžadujú použitie väčšieho množstva zložiek a destilovanej vody, ale miešajú sa v podstate rovnakým spôsobom. Na rýchly, ale zábavný experiment s hustotou vajec môžete použiť akýkoľvek typ laboratórne vyrobenej morskej vody – niektoré budú plávať a niektoré nie!

Zložky

Základná morská voda

  • 35 g (1.2 oz) kóšer soli alebo kuchynskej soli
  • 965 g (34.0 oz) vody z vodovodu

Komplexná morská voda

  • 26.518 g (0.9354 oz) chloridu sodného (NaCl)
  • 2.447 g (0.0863 oz) chloridu horečnatého (MgCl2)
  • 3.305 g (0.1166 oz) síranu horečnatého (MgSO4)
  • 1.141 g (0.0402 oz) chloridu vápenatého (CaCl2)
  • 0.725 g (0.0256 oz) chloridu draselného (KCl)
  • 0.202 g (0.0071 oz) hydrogenuhličitanu sodného (NaHCO3)
  • 0.083 g (0.0029 oz) bromidu sodného (NaBr)
  • 965.579 g (34.0598 oz) destilovanej vody

Metóda 1 z 3:Tvorba základnej morskej vody


Na digitálnu váhu položte nádobu s objemom 1+ liter a stlačte tlačidlo „tara“.“ Používanie funkcie tara váhy odstráni hmotnosť nádoby z budúcich meraní. To znamená, že váha bude merať len hmotnosť materiálov, ktoré umiestnite do nádoby.[1]

  • Nádoba musí byť schopná pojať aspoň 1 l vody. Ideálna je sklenená alebo priehľadná plastová nádoba, aby ste videli, čo sa deje vo vnútri, ale nie je absolútne nevyhnutná, ak máte digitálnu váhu.
  • Morskú vodu môžete vyrobiť aj bez digitálnej váhy, ale výsledky budú menej presné. Na nádobu použite veľkú odmerku alebo kadičku, ktorá je označená tak, aby sa do nej zmestil aspoň 1 l (34 fl oz) kvapaliny.


Do nádoby pridávajte kóšer soľ, kým stupnica neukazuje 35 g (1.2 oz). Košer soľ je tu najlepšou voľbou, pretože vytvára menej zakalenú zmes morskej vody. Prijateľná je však aj normálna kuchynská soľ.[2]

  • Ak nemáte váhu, pridajte do nádoby o niečo menej ako 6 lyžičiek alebo 2 PL kóšer soli alebo o niečo viac ako 6 lyžičiek alebo 2 PL kuchynskej soli.[3]


Nalejte vodu z vodovodu, kým stupnica neukáže 1 000 g (35 oz). Voda z vodovodu je vhodnejšia ako destilovaná alebo čistená voda, pretože obsahuje stopové množstvá minerálov, ako je horčík a vápnik, ktoré sa nachádzajú aj v pravej morskej vode. Používajte vlažnú vodu, aby sa soľ ľahšie rozpustila.[4]

  • Ak nemáte váhu, pridajte do odmerky alebo kadičky vodu z vodovodu (už so soľou), kým nedosiahnete hodnotu 1 l (34 fl oz). Hmotnosť 1 l (34 fl oz) vody je 1000 g (35 oz) alebo 1 kg.


Zmes miešajte, kým sa soľ úplne nerozpustí. Môže to trvať niekoľko minút miešania, preto buďte trpezliví! Po úplnom rozpustení soli bude voda obsahovať 35 častíc na tisíc (ppt) soli – základná laboratórna aproximácia morskej vody.[5]

  • Predstavte si to takto – vo vašej zmesi s hmotnosťou 1 000 g (35 oz) je 35 g (1.2 oz) pochádzajú z pridanej soli.
  • Slanosť morskej vody sa mení v dôsledku mnohých faktorov, ale 35 ppt je dobrá všeobecná aproximácia typickej slanosti.

Metóda 2 z 3:Miešanie zložitejšej morskej vody


Odmerajte nevodné zložky jednotlivo a pridajte ich do kadičky. Použite funkciu tara digitálnej váhy na vynulovanie hmotnosti nádoby pre každú zložku. Po odmeraní potrebného množstva každej zložky ju umiestnite do kadičky, do ktorej sa zmestí aspoň 1 l vody.

  • Existuje množstvo receptov na laboratórnu morskú vodu, z ktorých si môžete vybrať v závislosti od vašich konkrétnych potrieb.[6]
    Jeden z nich napríklad používa na výrobu 1 000 g (35 oz) morskej vody nasledovné:[7]

    • 26.518 g chloridu sodného (NaCl)
    • 2.447 g chloridu horečnatého (MgCl2)
    • 3.305 g síranu horečnatého (MgSO4)
    • 1.141 g chloridu vápenatého (CaCl2)
    • 0.725 g chloridu draselného (KCl)
    • 0.202 g hydrogenuhličitanu sodného (NaHCO3)
    • 0.083 g bromidu sodného (NaBr)


Do kadičky pridajte destilovanú vodu, kým stupnica neukazuje 1 000 g (35 oz). Položte kadičku s nevodnými zložkami na digitálnu váhu a stlačte tlačidlo „tara“. Pomaly prilievajte destilovanú vodu izbovej teploty, kým údaj hmotnosti na váhe nedosiahne požadované množstvo – v tomto prípade 1 000 g (35 oz) alebo 1 kg.[8]

  • Keďže si dávate záležať na konkrétnych zložkách tejto morskej vody, je dôležité používať destilovanú vodu, ktorá je úplne bez nečistôt. Inak je to pri výrobe „jednoduchej“ morskej vody, pri ktorej sa používa obyčajná voda z vodovodu, aby sa do nej vniesli stopové množstvá rôznych minerálov, ktoré sa často nachádzajú v morskej vode.


Zložky úplne spojte ich premiešaním. Na rozpustenie pevných látok v destilovanej vode použite tyčinku na miešanie alebo dlhú lyžicu. Dokončenie procesu môže trvať niekoľko minút miešania.[9]

  • Pevné častice sa vo vlažnej vode rozpustia rýchlejšie ako v studenej vode.


Morskú vodu skladujte na neskoršie použitie v čistej plastovej nádobe. Ak morskú vodu hneď nepoužívate na experiment, nalejte ju do čistej plastovej nádoby s tesne priliehajúcim vekom. Sklenené nádoby na skladovanie sa neodporúčajú, pretože môžu vylúhovať vápnik do zmesi morskej vody.[10]

  • Uistite sa, že v plastovej nádobe nie sú zvyšky čistiaceho prostriedku. V prípade potreby ho niekoľkokrát opláchnite destilovanou vodou a potom ho nechajte vyschnúť na vzduchu.

Metóda 3 z 3:Plávajúce vajcia v morskej vode


V priehľadnej nádobe zmiešajte základný roztok morskej vody (35 ppt). Nádobu položte na digitálnu váhu a stlačením tlačidla tara vynulujte displej. Pridávajte kóšer alebo kuchynskú soľ, kým stupnica neukazuje 35 g (1.2 oz). Nalejte vlažnú vodu z vodovodu, kým váha neukazuje 1 000 g (35 oz) alebo 1 kg. Zmes miešajte, kým sa nerozpustí všetka soľ.[11]

  • Použite kúsok pásky na označenie tejto nádoby ako „morská voda“.“
  • Ak nemáte digitálnu váhu, pridajte do odmerky s objemom 1 l (34 fl oz) o niečo menej ako 6 lyžičiek (2 PL) kóšer soli alebo o niečo viac ako 6 lyžičiek kuchynskej soli, potom pridajte vodu z vodovodu, kým nedosiahne hranicu 1 l (34 fl oz).


Vyrobte zmesi slanej vody 0 ppt, 20 ppt, 50 ppt a 290 ppt. Zopakujte rovnaký postup ako predtým, položte každú nádobu na digitálnu váhu a potom pridajte kóšer alebo kuchynskú soľ – do prvej nádoby pridajte 0 g soli, do druhej 20 g, do tretej 50 g a do štvrtej 290 g. Pridávajte vodu z vodovodu, kým stupnica neukazuje 1 000 g (35 oz). Každú nádobu dôkladne premiešajte.[12]

  • Roztok s koncentráciou 0 ppt označte ako „sladkú vodu“, 20 ppt ako „brakickú vodu“, 50 ppt ako „hypersalinnú morskú vodu“ a 290 ppt ako „vodu z Mŕtveho mora“.“
  • Ak nemáte váhu, 1 lyžička kóšer soli sa rovná približne 6.0 g a 1 lyžička kuchynskej soli sa rovná približne 5.7 g.[13]


Do každej označenej nádoby pridajte jedno vajce izbovej teploty. Vyberte si vajíčka z rovnakej dávky, ktoré sú približne rovnako veľké. Ak boli v chladničke, nechajte ich 1 hodinu stáť na pulte. Opatrne ich lyžicou spúšťajte do nádob, aby nepraskli![14]

  • Pri pridávaní vajec sa snažte, aby z nádoby nevyšplechla žiadna voda.

  • Porovnajte polohy vajec v jednotlivých nádobách. Mali by ste vidieť nasledovné: vajíčko „sladkej vody“ klesne na dno; vajíčko „brakickej vody“ klesne alebo sa len tesne vznáša nad dnom; vajíčko „slanej vody“ bude plávať blízko vrcholu; vajíčko „hyperslanej vody“ bude plávať na vrchole; a vajíčko „vody Mŕtveho mora“ bude plávať najvyššie zo všetkých.[15]

    • Prečo sa to deje? Pridanie soli do vody zvyšuje jej hustota-To znamená, že sa zväčší jej hmotnosť v porovnaní s objemom. Keď je hustota slanej vody väčšia ako hustota vajíčka, vajíčko pláva!
    • Vzorec pre hustotu je nasledovný: hustota (p) = hmotnosť (m) / objem (v).
  • Odkazy