Formål Er at undersøge hvordan salinitet påvirker smeltning af is.
Teori Saltet nedsætter vandets frysepunkt. Det gør det vanskeligt for vandets molekyler at finde sammen og danne iskrystaller. Salt er en kemisk forbindelse af natrium og klor så når salt kommer i forbindelse med is, opløses saltkrystallerne, og positive natriumioner frigøres sammen med negative klorioner. Disse ioner blander sig med vandet så vandmolekylerne ikke kan komme så tæt på hinanden, at de kan danne iskrystaller, selv om vandets temp. er på frysepunktet. Nye vandmolekyler kommer hele tiden i kontakt med isen, hvor de bliver indfanget og får iskrystallerne til at vokse - altså i en blanding af is og vand ved frysepunktet er der ligevægt: Der er også hele tiden vandmolekyler, der forlader iskrystallerne. Hvis der tilsættes salt, har natrium- og klorionerne ikke så let ved at placere sig i iskrystallerne, men fordeler sig i vandet og bortdriver vandmolekylerne.
Der er nu ikke er ligeså mange vandmolekyler, som kan blive indfanget af iskrystallerne men samtidig er antallet af molekyler, som forlader iskrystallen, uændret. Det betyder at iskrystallen taber mere vand, end den indfanger, og at isen smelter.
Hypotese Isterningerne vil smelte hurtigere jo højere saliniteten/saltkoncentrationen er, da salt har et lavere frysepunkt end vand.
Materialer
- 4 bægerglas
- 4 isterninger af ca. samme str.
- salt
- ske
- stopur
- vand
- vægt
- rørepind
- termometer
Forsøgets gang
1. Vi opstiller 4 bægerglas, med 100 ml vand i hver (Vi har målt at vandet i alle glas har samme temperatur, da dette kan være en fejlkilde)
2. I bæger 1 skal saliniteten være på 31,5 % (svarende til Det Døde Hav). Derfor fylder vi 31,5 gram salt i vandet. Derefter rører vi rundt med en rørepind, så saltet bliver opløst i vandet.
3. I bæger 2 skal saliniteten være på 3,5 % (svarende til Middelhavet). Derfor fylder vi 3,5 gram salt i og rører rundt.
4. I bæger 3 skal saliniteten være på 1% (svarende til Østersøen, hvor saliniteten svinger mellem 0,75% og 1,5%). Derfor fylder vi 1 gram salt i og rører rundt.
5. I bæger 4 skal saliniteten være på 3,7% (svarende til Nordatlanten, omkring Grønland) Derfor fylder vi 3,7 gram salt i og rører rundt.
6. Vi vejer nu nogle isterninger og finder de 4 isterninger, hvor vægten er mest ens, og kommer på samme tid en isterning i hver glas (Vi husker at notere de isterningernes forskellige vægt, da dette kan være en fejlkilde)
7. Vi starter stopuret, og der tages tid på, hvor lang tid det tager for hver enkel isterning at smelte. Vi husker at holde bevægelsen konstant –altså vi sørger for at der er stille omkring glassene, så det ikke påvirker smeltningen.
Resultater Vi gentog forsøget to gange, da resultaterne ikke stemte overens med teorien og vores hypotese den første gang. Dette er derfor resultater for andet forsøg:
|
| Det Døde Hav | Middelhavet | Østersøen | Nordatlanten |
| Salinitet | 31,5 % | 3,5 % | 1 % | 3,7 % |
| Temperatur | 20ᵒC | 20ᵒC | 20ᵒC | 20ᵒC |
| Bevægelse | Ingen | Ingen | Ingen | Ingen |
| Isternings vægt | 12,92 gram | 12,26 gram | 13,90 gram | 14, 90 gram |
| Tid, efter isterningen er smeltet | 1159 sek. | 1312 sek. | 1338 sek. | 1507 sek. |
Databehandling
|
| Det Døde Hav | Middelhavet | Østersøen | Nordatlanten |
| Mistet masse pr. sekund (M) | _12,92g__ | _13,26g_ | _13,90g_ | _14,90_ |
Diskussion Første gang vi lavede forsøget, opnåede vi ikke de forventede resultater –fejlkilder kunne være upræcise målinger af salt og vand. En fejlkilde kunne også være at der var forskel på størrelsen af isterninger. Derudover kunne en anden årsag være tidspunktet isterningerne blev taget ud af fryseboksen, og nogen af isterningerne derfor kan være påbegyndt smeltning, da de blev puttet i vandet.
Anden gang vi lavede forsøget prøvede vi at undgå de fejlkilder fra første forsøg, ved at være mere præcise med målingen af salt og vand. Der levede resultaterne mere op til vores forventninger og til hypotesen, da isen nu smeltede hurtigst i Det Døde Hav (altså vandet med 31,5% saltinitet). Selvom dét passede, passede de andre tre resultater dog ikke, men dette kan have noget at gøre med, at når man laver forsøg med så lidt forskel kan resultaterne meget let blive ens eller utilregnelige (eksempelvis er der ikke meget forskel på et gram salt og 3,5 gram salt). Hvis resultatet skulle have gået som planlagt, og ifølge teorien og hypotesen skulle rækkefølgen for hurtigst smeltet isterning være:
1: Det Døde Hav,
2: Nordatlanten,
3: Middelhavet,
4: Østersøen.
- I vores forsøg (forsøg 2) blev rækkefølgen:
1: Det Døde Hav,
2: Østersøen,
3: Middelhavet,
4: Nordatlanten.
Perspektivering Med vores forsøg kan man perspektivere til saltning af veje i vintertiden. Saltets evne til at nedsætte vands frysepunkt og dermed få is til at smelte hurtigere, er en god måde at få isen på vejene til at forsvinde.
Men kan fiskene også udnytte salt, så de kan nedsætte deres frysepunkt, så de bedre kan klare sig i koldt vand ved at indtage saltvandet? Nej, så simpelt er det ikke. Der lever ingen fisk i Det Døde Hav. Det er grundet saliniteten –hvis fiskene sluger saltvandet, suger saltet alt vandet fra kroppen, og de kan ikke overleve. Dette er osmose –altså at salt går fra høje vandkoncentrationer til lave. I fiskens celler er der 100% vand –altså en høj vandkoncentration, og udenfor cellerne er der så saltvand som jo er en lav vandkoncentration, derfor er det osmose, og når dette sker udtørrer cellerne, og fiskene dør. Men hvorfor kan fisk så overhovedet overleve i noget slags saltvand? Dette er osmoseregulering - Altså det vand fisken indtager indeholder salt, men den udskiller noget af det overskydende salt via gællerne, og det ferske vand optages så i fiskens krop.
Konklusion Som skrevet i diskussionen, kan vi nu konkludere at resultaterne ikke helt stemmer overens med hypotesen, men nogenlunde. Der var noget der ikke helt passede, men vi tror det skyldes de fejlkilder, som også er nævnt. Resultatet stemmer nogenlunde overens med hypotesen da den siger at jo højere saltkoncentrationen er, jo hurtigere vil isterningerne smelte, hvilket passer i forsøget vi gentog, hvor isterningen smeltede hurtigst i bægeret med den højeste saltkoncentration.
Opslag
