Innhold
Rust er et bredt tema for diskusjon i vitenskapsklasser i alle klasser. Mens grunnskole lærere presenterer rustende metall som et enkelt eksempel på kjemisk reaksjon, peker videregående lærere på rust i forklaring på oksidasjons- og reduksjonsreaksjoner. Studentene kan utføre rusteksperimenter på jernspiker for forskningsoppgaver eller prosjekter for vitenskapsmesse.
Observasjon av korrosjon
Studenter på mellomnivåer som forbereder sine oppgaver på forhånd, kan bestemme hvilke væsker som forårsaker dannelsen av rust raskere på jernspiker nedsenket i visse løsninger. Ta seks beger eller glass kopper, legg 1 glass vann til det første, 1 glass saltvann til det andre, 1 glass sitron brus til den tredje, 1 kopp syltet væske i rommet, 1 kopp appelsinjuice i femte og 1 glass hvit eddik i sistnevnte. Prøv å danne en hypotese om hvilken væske som vil føre til at neglen rustes først. Dyp en jernspiker i hver bolle og la den stå på et sted der ingen rører dem. Se på naglene daglig for å sjekke dannelsen av rust. Neglene i vannet bør ro i tre uker, og eddik skal ta en uke. Juice og brus vil ikke forårsake rust på neglene. Bestem pH-nivået for hver væske for å konkludere om det er en sammenheng mellom korrosiviteten til væsken og dens evne til å danne rust.
Accelerert oksidasjon
En desiccator er et to-nivå skap som holder innholdet i en helt tørr atmosfære. Prøverne er plassert i et lag av metallgass og et tørkemiddel, da silikagel lagres på basisnivå. Kjøp en liten desikator på nettet eller på et sykehusforråd. Plasser tre rensede jernspiker i metallgazelaget inne i ekssikatoren og la 10 g kalsiumkloridkrystaller stå på bunnen av apparatet. Sett tre negler nedsenket i vann før du henger dem utenfor tørkeren, ved hjelp av en ledning for å feste dem til dørhåndtaket på ekssikatoren. Vær oppmerksom på og ta opp dataene i en uke. Mens de eksterne pinnene må gjennomgå rusting, vil de indre forbli rene. Studentene skal innse fra resultatene at fuktighet er et nøkkelelement i dannelsen av rust og må være tilstede i luften rundt jernet for at oksidasjon skal oppstå.
Endringer i temperatur
Lag en hypotese om kulde- eller varmluftstemperaturer påvirker hastigheten på rustdannelsen på jernspiker. Bli med ni negler og tre bjelker av samme størrelse. Sett tre negler inn i hver beholder fylt med vann. Sett tre negler inn i en beholder fylt med isbiter. Til slutt plasser de resterende tre neglene i en beholder full av vann fra springen og legg den under en varmelampe. La alle bjelker avdekkes i et tynt bebyggt område og observer dem daglig i en uke. Is bør legges til det andre fartøyet ofte for å opprettholde et kjølig miljø gjennom hele forsøket. Oksygen, den primære komponenten i dannelsen av rust, kombinerer med de andre elementene; inkludert jern, raskere i varmere temperaturer. Derfor bør neglen under varmelampen ruste først. Nå er neglene på isen den siste som har rust på overflatene.
Tetthet av rust
Tetthet eksperimenter er allsidige for de fleste aldre. Studentene skal skape en hypotese om hvordan oksidasjonsreaksjonen som produserer rust på negler, påvirker tetthet av elementer. Kjøp 1 kg jernspiker, separert i grupper på 500 g. Pass på at massen og volumet til hver gruppe er ekvivalent. La en gruppe inne i rommet slik at roen ikke dannes. La den andre gruppen ruste naturlig fra utsiden eller fremskynde prosessen, ved hjelp av en teknikk fra tidligere eksperimenter. Når oksidasjonen er fullført, beregne masse og volum av den andre gruppen for å avgjøre om det forekommer endring i tetthet under oksidasjon. Rust er mindre tett enn jern, men et gram jern vil produsere mer enn 1 g rust. Derfor bør studentene innse en vektøkning og dermed en økning i tetthet i settet av rustne negler.