Long-Term kjemi Science Prosjekter for High School

Long-Term kjemi Science Prosjekter for High School


Mange high-school (og college-nivå) kjemiske eksperimenter representerer "kokebok" teknikker utviklet for å være ferdig i en eller to timer. Slike eksperimenter, men gir verdifulle hands-on erfaring med ulike instrumenter og teknikker, ikke egner seg til langsiktig, samarbeidsprosjekter som spenner over måneder eller år. Det vil si slike forsøk ikke klarer å gi studentene erfaringer som ligner på de av profesjonelle kjemikere engasjert i forskning. Nærmere bestemt forskning nesten alltid innebærer lengre tidsrammer, og dessuten krever eksperimentell design (dvs. planlegging av eksperimenter).

miljø~~POS=TRUNC

De fleste high-school kjemi laboratorier har nødvendig utstyr for å teste pH og muligens også bestemme vannets hardhet. PH-nivåer av naturlige vannforekomster tendens til å vise sesongmessige variasjoner. Et langsiktig prosjekt vil innebære prøvetaking den samme elva, bekk eller innsjø med jevne mellomrom over en periode på måneder (eller år) og teste vannets pH-verdi. Ytterligere nivåer av raffinement kan deretter tilsettes etter behov, for eksempel samtidig overvåkning av vanntemperaturen, å overvåke flere legemer av vann eller prøvetaking den samme vannmassen på flere steder og / eller dybder. Potensialet finnes, for å involvere en hel klasse, muligens ved å tildele hver elev en annen kropp av vann.

Tilsvarende konsentrasjoner av magnesium- og kalsiumioner (som er ansvarlig for "hard" vann) oppviser også sesongvariasjon. Analysemetoden for bestemmelse av vannhardhet innebærer titrering av vannprøver med et kompleksdannende middel, slik som etylendiamintetraeddiksyre (EDTA). Den ekstra kompleksiteten i denne analysen kan være fordelaktig, men. Mens måle pH bare innebærer å sette inn en pH-sonde inn en prøve, representerer kompleksometriske titrering en mer hands-on og involvert analyse. En enkelt prøve av vann, for eksempel, kan titreres ved hver klasse medlem og resultatene kan bli samlet og gjennomsnitt av.

Crystal Vekst

Krystaller av noen uorganiske forbindelser som kan dyrkes fra en vandig oppløsning i løpet av minutter eller timer. Andre krystaller krever dager eller måneder. Dessuten, jo lenger vekstperioden er, desto større krystallene har en tendens til å bli. Boraks (natriumtetraboratdekahydrat) og alun (kaliumaluminiumsulfat-dodekahydrat) er to eksempler på ikke-toksiske forbindelser som gjennomgår en langsiktig krystallvekst. Generelt omfatter fremgangsmåten å dyppe en "seed" krystall i en vandig oppløsning av det ønskede salt, og deretter etterfylle oppløsningen som krystallen vokser. Elevene kan variere vekstbetingelsene (f.eks mengden av salt er oppløst i vann eller temperatur) for å skape karakteristiske resultater og tillate sammenligninger av krystallstørrelse mellom elevene.

Batteri Holdbarhet

Batterier har en tendens til å miste sin kostnad når de lagres i lange perioder, i en prosess som kalles selvutlading. Dette gir en mulighet for studentene til å teste holdbarheten av forskjellige merker og typer batterier (nikkel metall hydrid, litium, etc.) under ulike lagringsforhold. Testen enhet kan være så enkelt som å koble batteriet til en lav wattstyrke lyspære og måle hvor lenge batteriet holder lyspæren lyser Studenter kan teste de samme batteriene som er lagret ved romtemperatur vs. inne i et kjøleskap. Ulempen med dette prosjektet er bekostning. Fordi batteriene vil bli helt utladet når de blir testet, vil antallet tester bli bestemt av antall like batterier. For eksempel, for å sammenligne AA-batterier som er lagret ved romtemperatur og i et kjøleskap i en periode på 12 måneder, 24 identiske batterier ville være nødvendig (12 batterier ved romtemperatur, med en batteri testet per måned, og 12 flere batterier oppbevares i et kjøleskap til også bli testet ved en hastighet på en per måned). Bruken av kommersielle alkaliske batterier frarådes på grunn av deres eksepsjonelt lange holdbarhet.