Tartalom
A rozsda minden témakörben széles körű téma a tudományos osztályokban. Míg az általános iskolai tanárok a vegyi reakció egyszerű példájaként rozsdásodó fémeket mutatnak be, a középiskolai tanárok a rozsdára utalnak az oxidációs és redukciós reakciók magyarázatára. A diákok képesek rozsdás kísérleteket végezni a vas körmökkel a kutatási feladatok vagy a tudományos vásárok számára.
A korrózió megfigyelése
A középszintű diákok, akik előkészítik a feladataikat, meghatározhatják, hogy mely folyadékok okoznak a rozsdásodás gyorsabbá válását bizonyos megoldásokba merített vas körmökön. Vegyünk hat főzőpoharat vagy pohár poharat, adjunk hozzá 1 pohár vizet az első, 1 pohár sós vízhez a második, 1 pohár citrom-szóda a harmadik, 1 csésze pácolt folyadék a szobában, 1 csésze narancslé az ötödik és 1 pohár fehér ecetet. Próbáljon meg hipotézist alkotni arról, hogy melyik folyadék fogja először először rozsdásodni. Dipeljünk egy vasszeget minden tálba, és hagyjuk olyan helyre, ahol senki sem rágja őket. Naponta figyelje meg a körmöket, hogy ellenőrizze a rozsda kialakulását. A vízben lévő körmöknek három héten belül rozsdásodniuk kell, és az ecetnek még egy hetet kell tennie. A gyümölcslevek és a szóda nem okoz rozsdát a körmökön. Határozzuk meg az egyes folyadékok pH-értékét annak megállapításához, hogy van-e összefüggés a folyadék korróziója és a rozsdásodás képessége között.
Gyorsított oxidáció
Az exszikkátor egy kétszintes szekrény, amely tartalmát teljesen száraz környezetben tartja. A mintákat fém gézrétegbe és szárítószerbe helyezzük, mivel a szilikagélt bázis szinten tároljuk. Vásároljon egy kis exszikkátort online vagy kórházi ellátási üzletben. Helyezzen három tisztított vasszeget a exszikkátor belsejében lévő fém gézrétegbe, és 10 g kalcium-klorid kristályokat hagyjon a készülék alján. Mielőtt a exszikkátoron kívül lógnának, a vízbe merítsünk három körmöket, a huzalt használva, hogy az exszikkátor ajtófogantyújához csatlakozzanak. Figyelje meg és rögzítse az adatokat egy hétig. Míg a külső szegecseknek rozsdásodásnak kell lenniük, a belső részek tisztaak maradnak. A tanulóknak az eredmények alapján fel kell ismerniük, hogy a nedvesség a rozsda kialakulásának kulcsfontosságú eleme, és az oxidáció során a vas körül a levegőben kell lennie.
A hőmérséklet változása
Hozzon létre egy hipotézist arról, hogy a hideg vagy meleg levegő hőmérséklete befolyásolja-e a rozsdamentesedés sebességét a vas körmökön. Csatlakozzon kilenc körömhöz és három azonos méretű főzőpohárhoz. Tegyünk három körmöt minden vízzel töltött tartályba. Helyezzen három körmöt egy jégkockával töltött tartályba. Végül helyezzük a maradék három körmöt egy csapvízzel teli edénybe, és tegyük egy fűtő lámpa alá. Hagyja, hogy a főzőpoharak egy kevéssé lakott területen maradjanak meg, és naponta tartsák be őket. A hűvös környezet fenntartása érdekében a kísérlet során a jeget gyakran hozzá kell adni a második edényhez. Az oxigén, a rozsda képződésének elsődleges összetevője a többi elemhez kapcsolódik; beleértve a vasat is, gyorsabban melegszik. Ezért a fűtő lámpa alatti köröm először rozsdásodni fog. A jégen lévő körmök az utolsóak lesznek, amelyek felszínükön rozsdásodnak.
A rozsda sűrűsége
A sűrűség-kísérletek sokoldalúak a legtöbb korosztály számára. A diákoknak hipotézist kell készíteniük arról, hogy a körmöket rozsdát előidéző oxidációs reakció hogyan befolyásolja az elemek sűrűségét. Vásároljon 1 kg vas körmöket, szétválasztva 500 g csoportba. Győződjön meg arról, hogy az egyes csoportok tömege és térfogata egyenértékű. Hagyjon egy csoportot a szobában, hogy a rozsda ne képződjön. Hagyja a második csoportot természetesen rozsdásodni kívülről, vagy gyorsítsa fel a folyamatot, az előző kísérletekből származó technikával. Ha az oxidáció befejeződött, számítsuk ki a második csoport tömegét és térfogatát annak meghatározásához, hogy az oxidáció során bármilyen sűrűségváltozás következik be. A rozsda kevésbé sűrű, mint a vas, de egy gramm vas több mint 1 g rozsdát termel. Ezért a diákoknak fel kell ismerniük a súlygyarapodást, és ezáltal a sűrűség növekedését a rozsdás körmökben.