Indhold
Rust er et bredt diskussionsemne i videnskabsklasser i alle kvaliteter. Mens grundskolelærere præsenterer rustende metal som et simpelt eksempel på kemisk reaktion, peger gymnasielærere på rust i forklaring på oxidations- og reduktionsreaktioner. Studerende er i stand til at udføre rustforsøg på jernspik for forskningsopgaver eller projekter til videnskabelige messer.
Observation af korrosion
Studerende på mellemniveauer, der udarbejder deres opgaver på forhånd, kan bestemme hvilke væsker, der forårsager dannelsen af rust hurtigere på jernspiker nedsænket i visse løsninger. Tag seks bæger eller glas kopper, tilsæt 1 glas vand til den første, 1 glas saltvand til det andet, 1 glas citron sodavand til den tredje, 1 kop syltede væske i rummet, 1 kop appelsinsaft i femte og 1 glas hvid eddike i sidstnævnte. Prøv at danne en hypotese om hvilken væske der vil medføre, at neglen rustes først. Dyp en jernspik i hver skål og lad den være på et sted, hvor ingen ryster dem. Se neglene dagligt for at kontrollere dannelsen af rust. Neglene i vandet skal ruste i tre uger, og eddike skal tage en anden uge. Juice og sodavand vil ikke forårsage rust på neglene. Bestem pH-niveauet for hver væske for at konkludere om der er en sammenhæng mellem væskens korrosivitet og dets evne til at danne rust.
Accelereret oxidation
En tørremiddel er et to-niveau kabinet, der holder indholdet i en helt tør atmosfære. Prøverne anbringes i et lag af metalgas og et tørremiddel, da silicagel lagres på basisniveau. Køb en lille tørremiddel online eller på et hospital forsyning butik. Placer tre rensede jernspik i metalgazelaget inde i tørremidlet, og lad 10 g calciumchloridkrystaller ligge på bunden af apparatet. Sæt tre negle nedsænket i vand, før de hænger dem uden for tørremidlet, ved hjælp af en ledning til at fastgøre dem til tørringsapparatets dørhåndtag. Overhold og optag dataene i en uge. Mens de eksterne pinde skal undergå rustning, forbliver de indvendige rene rene. Studerende skal indse fra resultaterne, at fugt er et nøgleelement i dannelsen af rust og skal være til stede i luften omkring jernet for at oxidationen skal forekomme.
Ændringer i temperatur
Lav en hypotese om, hvorvidt kulde eller varme temperaturer påvirker hastigheden af rustdannelse på jernspik. Deltag i ni negle og tre bæger af samme størrelse. Sæt tre søm i hver af beholderne fyldt med vand. Sæt tre søm i en beholder fyldt med isbiter. Til sidst placer de resterende tre søm i en beholder fyldt med vand fra vand og læg det under en varmelampe. Lad alle bægerene afdækkes i et sparsomt befolket område og observere dem dagligt i en uge. Is bør tilføjes til det andet fartøj ofte for at opretholde et køligt miljø igennem eksperimentet. Oxygen, den primære komponent i dannelsen af rust, kombinerer med de andre elementer; herunder jern, hurtigere i varmere temperaturer. Derfor bør neglen under varmelampen rustes først. Allerede neglene på isen er den sidste at have rust på deres overflader.
Tæthed af rust
Tæthedsforsøg er alsidige til de fleste aldre. Studerende bør skabe en hypotese om, hvordan oxidationsreaktionen, der producerer rust på negle, påvirker tætheden af emner. Køb 1 kg jernspik, adskilt i grupper på 500 g. Sørg for, at masse og volumen for hver gruppe er ækvivalent. Lad en gruppe inde i rummet, så roden ikke dannes. Lad den anden gruppe ruste naturligt udefra eller fremskynde processen ved hjælp af en teknik fra de foregående eksperimenter. Når oxidationen er færdig, beregnes massen og volumenet af den anden gruppe for at bestemme, om der opstår nogen ændring i densitet under oxidation. Rust er mindre tæt end jern, men et gram jern vil producere mere end 1 g rust. Derfor skal eleverne realisere en vægtforøgelse og dermed en stigning i tætheden i sæt rustne negle.