Tungsand - udvinding ved stranden

Tungsand er vel nok en af de øvelser, der giver eleverne det største indblik i jord og geologi, ligesom fysikundervisningen her bliver yderst vedkommende og dagligdags-agtig.

Fag
Natur/Teknik, Geografi, Fysik/kemi, Matematik.

Klassetrin
3. - 6. klasse, 7. - 10. klasse, Gymnasium

Beskrivelse
Ved mange af Molslandets strande, især ved Femmøller, kan man finde mørke sandlag, som består af tungsand. Dette sand er magnetisk, har en særdeles høj massefylde og er meget velegnet til fysikøvelser mv. Og så er det pænt i lup.

Formål
Tungsand er vel nok en af de øvelser, der giver eleverne det største indblik i jord og geologi, ligesom fysikundervisningen her bliver yderst vedkommende og dagligdags-agtig. Øvelsen lægger op til, at eleverne leger videre en anden gang, når de er ved stranden.

Fælles mål

Sted
Aktiviteten foregår ved stranden og efterfølgende hjemme på klassen. Evt. kan aktiviteten foregå på Molslaboratoriet, hvor der er lupper, præcise vægte og tørreovne.

Årstid
Aktiviteten kan gennemføres på alle årstider!

Hvor lang tid tager undervisningen
Indsamling af sand 1 time, 1 time til tørring i laboratoriet, 1 time til undersøgelser efterfølgende.

Forberedelse
Læreren bør på forhånd have undersøgt, hvor tungsandet findes ved stranden, eventuelt ved at forhøre sig hos naturvejlederne i området.

Hvad skal du bruge

• knive eller små skovle til at skrabe sandet frit med
• spande eller plastposer til hjemtagning af sand
• tørreovn
• bradepande
• petriskåle
• lupper
• magneter
• måleglas
• fin vægt
• vand

Sådan gør du
- I laboratoriet: Hvad kigger vi efter?

• Ved svagt hældende sandstrande er der mulighed for at finde tungsand, der akkurat ligesom almindeligt strandsand består af nedbrudt klippemateriale, som gennem millioner af år er blevet skyllet ud fra de skandinaviske fjelde. Tungsandet ligger normalt som mørke, ofte lidt rødlige, lag, som mange mennesker mistænker for at være olie. Det er det ikke.
• Med skovle eller med hænderne skraber eleverne de mørke sandlag sammen, således at man hjembringer 10- 20 kg . til skolen. Man skal huske også at tage en ”reference” af hvidt strandsand med – og de to slags sand må naturligvis ikke blandes! Sandet tørres i en ovn ved 60-80-100 grader i en times tid, hvorefter det køler af. Eleverne kigger på sandet i lup og bemærker de ekstremt mange farver, som tungsandet har. Eventuelt kan de med pincetter inddele sandet efter farver; det er en omstændelig proces, men mange synes, at den er sjov. Med digitalkamera kan man forsøge at tage et billede af sandet gennem stereoluppen – det er et nydeligt smykkeskrin!
• Når kiggeriet er overstået, roder eleverne med en stangmagnet roder eleverne rundt i sandet og piller det magnetiske materiale af magneren. Når sandbunken er blevet finkæmmet for sand, koncentreres indsatsen om at raffinere det udvundne magnetit – dvs. at man gentager processen med at køre magneten gennem det udvundne mørke sand igen og igen.
• Med dette sand kan man nu udføre de sædvanlige magnetøvelser med at hælde sandet ned over et stykke papir, hvorunder der ligger en magnet. Det er interessant at se, hvordan forskellige magneter har forskellige mønstre – feltlinjernes form varierer tydeligt.
• Endelig kan man lave en massefyldebestemmelse af tungsand i forhold til almindeligt hvidt strandsand. Man vejer en mængde tungsand af, hvorefter man hælder den i et vandfyldt måleglas, hvor man i forvejen har noteret vandets volumen. Nu stiger vandhøjden, og vandstigningen er lig med rumfanget af tungsandet. Massefylden af tungsand udregnes som m(tungsand) / ∆V(vand).

Baggrund
Sand består af nedbrudte sten fra det skandinaviske grundfjeld. Det mest almindelige er det hvide kvarts-sand, som er et let mineral, der samtidigt er meget hårdt. Andre mineraler er blødere og betydeligt tungere. Disse mineraler males normalt mere fint end kvartssandet. Det tunge, fine sand kaldes for tungsand. Fælles for alle mineraler er, at de er blevet bragt med isen til Danmark, hvor vi finder dem ved strandene. Men de ligger ikke ligeligt fordelt. Kvartssandet og tungsandet opfører sig på vidt forskellig måde i bølgerne, og de aflejres derfor forskellige steder. Oftest finder man tungsand som mørke bånd i strandsandet; mange mennesker tror, at det er olie.
Tungsand indeholder en lang række værdifulde mineraler, bl.a. titanium-mineralet ilmenit, og flere steder i verden udnytter man tungsandsforekomster i stor stil. I Danmark har man også gjort forsøget, specielt i Vendsyssel, hvor man i 50'erne havde en tungsandsindustri, der dog viste sig ikke at være rentabel. Tungsandet indeholder endvidere store mængder magnetit, som vi udvinder i denne øvelse. Og naturligvis er der også guld, uran og alle mulige andre tunge mineraler i sandet…. men i små koncentrationer!

På engelsk kaldes tungsand ”heavy mineral”.

Forslag til videre arbejde
Kan kombineres med andre aktiviteter, som foregår ved stranden.

Kontaktinformation
Søg efter naturvejledere på forsiden af Undervisning i Nationalparker under linket Naturvejledere.
Forfatter
Morten DD Hansen, Molslaboratoriet