Eksperimenter på Rustning af Iron Nails

Rust er et bredt diskussionsemne for videnskabelige klasseværelser på alle niveauer. Mens elementære lærere præsenterer rustfrit metal som et simpelt eksempel på en kemisk reaktion, peger gymnasielærere på rust i forklaringer på oxidations- og reduktionsreaktioner. Studerende i folkeskolen eller hjemmehøjskolen kan udføre eksperimenter med rustning af jernspiker til klasseforskningsopgaver eller videnskabsmæssige projekter.

Sammenligning af korrosion

Intermediate studerende, der forbereder opgaver på forhånd, kan afgøre, hvilke væsker forårsager rustdannelse hurtigst på nedsænket jernspik. Saml seks bæger eller drikkeglas. Tilsæt 1 kop vand til den første, 1 kop saltvand til den anden, 1 kop karboneret citronkalk sodavand til den tredje, 1 kop saladsaft til den fjerde beholder, 1 kop appelsinsaft til den femte og 1 kop hvid eddike til den sidste kop. Foregive, hvilken væske der vil medføre, at et negle rustes først. Sænk en jernspik i hver beholder og sæt bæger eller briller på et sted, de ikke vil blive forstyrret. Overhold neglene dagligt for at tjekke for rustdannelse. Neglene i vandet skal begge danne rust inden for tre uger, og eddike skal ruste en negle cirka en uge senere. Sodavand og saft bør ikke medføre, at der dannes nogen rust på neglen.

Accelereret oxidering

En desicator er et to niveauskabinet, der holder indholdet i en helt tør atmosfære. Prøver placeres på et lag af trådgas, og et tørremiddel, såsom silicagel, opbevares på basisniveauet. Køb en lille dessicator online eller fra en medicinsk forsyning butik. Placer tre rene, tørre jernspik på trådgazen i desicatoren og sæt 10 gram calciumchloridkrystaller på bunden af ​​dessicatoren. Dip tre søm i vand, før du hænger dem udenfor dessicatoren ved hjælp af wire for at fastgøre dem til dørhåndtagets dørhåndtag. Overhold og optag data i en uge. Mens neglene uden for dessicatoren skal danne rust, forbliver neglene inde i ren. Studerende skal se ud fra resultaterne, at fugt er et nøgleelement i rustdannelse og skal forekomme i luften omkring jern for at oxidationen skal forekomme.

Temperaturændringer

Forhør om kold eller varm lufttemperatur vil påvirke den hastighed, hvormed rust former på jern negle. Indsamle ni jern negle og tre bægerglas eller glasbeholdere af samme størrelse. Placer tre søm i en beholder fyldt med vand fra vandet. Placer tre søm i en beholder og fyld med isbiter. Anbring de resterende negle i en beholder fyldt med vand fra vand og placer under en varmelampe. Lad alle tre containere blive afdækket i et uforstyrret område og observere dagligt i en uge. Is skal tilføjes til den anden beholder ofte for at opretholde et koldt miljø gennem hele eksperimentet. Oxygen, den primære komponent i rustdannelse, kombinerer med andre elementer, herunder jern, lettere ved varmere temperaturer, så neglen under varmelampen bør rustes først, mens neglen i is skal være den sidste til at danne rust på overfladen.

Rustens tæthed

Tætningseksperimenter er alsidige til at passe til de fleste aldersniveauer. Eleverne bør hypotesere, hvordan oxidationsreaktionen, der frembringer rust på jernspiker, påvirker neglernes tæthed. Køb 2 pounds af jern negle og adskille i 1 pund grupper. Sørg for, at masse og volumen for hver gruppe er ækvivalent. Forlad en gruppe indendørs, så rust vil ikke danne sig på dem. Tillad den anden gruppe at ruste naturligt udenfor eller accelerere rustdannelsen ved hjælp af en teknik fra de tidligere eksperimenter. Når oxidationen er færdig, skal du beregne masse og volumen af ​​den anden gruppe for at bestemme, om nogen ændring i tæthed forekommer under oxidation. Rust er mindre tæt end jern, men et gram jern vil give mere end 1 gram rust, så eleverne skal observere en vægtforøgelse og dermed en forøgelse i tætheden i det rustne sæt negle.