Innehåll
Rost är ett brett diskussionsämne i vetenskapsklasser i alla betyg. Medan grundskolelärare presenterar rostmetall som ett enkelt exempel på kemisk reaktion pekar gymnasielärare på rost för att förklara oxidations- och reduktionsreaktioner. Studenter kan utföra rostförsök på järnspikar för forskningsuppgifter eller projekt för vetenskapsmässor.
Observation av korrosion
Studerande på mellannivåer som förbereder sina uppgifter i förväg kan bestämma vilka vätskor som orsakar bildandet av rost snabbare på järnspikar nedsänkt i vissa lösningar. Ta sex bägare eller glas koppar, tillsätt 1 glas vatten till det första, 1 glas saltvatten till det andra, 1 glas citron soda till den tredje, 1 kopp inlagd vätska i rummet, 1 kopp apelsinjuice i femte och 1 glas vit vinäger i den senare. Försök att bilda en hypotes om vilken vätska som kommer att göra att nageln rostar först. Doppa en järnspik i varje skål och lämna den på en plats där ingen rysar dem. Titta på naglarna varje dag för att kontrollera rostbildning. Spikarna i vattnet ska rosta om tre veckor och vinägerna ska ta ytterligare en vecka. Juicer och läsk kommer inte att orsaka rost på naglarna. Bestäm pH-värdet för varje vätska för att avgöra om det finns en korrelation mellan vätskans korrosivitet och dess förmåga att bilda rost.
Accelererad oxidation
En torkare är ett tvådivån skåp som håller innehållet i en helt torr atmosfär. Proverna placeras i ett lager av metallgas och ett torkmedel, eftersom silikagelen lagras vid basnivån. Köp en liten torkmedel online eller på en sjukhusförsörjning. Placera tre rengjorda naglar i metallgasbindskiktet inuti desikatorn och lämna 10 g kalciumkloridkristaller på botten av apparaten. Sätt tre naglar nedsänkt i vatten innan du hänger dem utanför torkmedlet, med en tråd för att fästa dem i torkarens dörrhandtag. Observera och spela in data i en vecka. Medan de yttre pinnarna måste genomgå rostning, kommer de inuti att förbli rena. Studenterna bör inse från resultaten att fukt är ett centralt element i rostbildning och måste vara närvarande i luften runt järnet för att oxidationen skall uppstå.
Förändringar i temperaturen
Skapa en hypotes om huruvida kyla eller heta temperaturer påverkar hastigheten på rostbildning på järnspikar. Gå med i nio naglar och tre bägare av samma storlek. Sätt tre naglar i var och en av behållarna fyllda med vatten. Sätt tre naglar i en behållare fylld med isbitar. Slutligen placera de återstående tre naglarna i en behållare full av kranvatten och placera den under en värmelampa. Lämna alla bägare avtäckta i ett glesbefolket område och observera dem dagligen i en vecka. Is bör tillsättas till det andra kärlet ofta för att bibehålla en sval miljö under experimentet. Syre, den primära komponenten i bildandet av rost, kombinerar med de andra elementen; inklusive järn, snabbare i varmare temperaturer. Därför bör nageln under värmelampan rosta först. Spikarna på isen kommer redan att vara den sista som har rost på sina ytor.
Täthet av rost
Densitetsexperiment är mångsidiga för att passa de flesta åldrar. Eleverna ska skapa en hypotes om hur oxidationsreaktionen som ger rost på naglar påverkar tätheten av föremål. Köp 1 kg järnspikar, separerade i grupper på 500 g. Se till att massan och volymen för varje grupp är likvärdiga. Lämna en grupp inuti rummet så att rosten inte bildas. Låt den andra gruppen rosta naturligt från utsidan eller påskynda processen, med hjälp av en teknik från tidigare experiment. När oxidationen är klar beräknar du massan och volymen för den andra gruppen för att bestämma om någon förändring i densitet uppstår under oxidation. Rost är mindre tät än järn, men ett gram järn kommer att producera mer än 1 g rost. Därför bör eleverna inse en viktökning och därmed en ökning i densitet i uppsättningen rostiga naglar.