La ruggine è un ampio argomento di discussione per le aule di scienze a tutti i livelli scolastici. Mentre gli insegnanti elementari presentano metallo arrugginito come un semplice esempio di reazione chimica, gli istruttori delle scuole superiori indicano ruggine nelle spiegazioni di ossidazione e reazioni di riduzione. Gli studenti della scuola pubblica o della scuola sono in grado di eseguire esperimenti su chiodi di ferro arrugginiti per incarichi di ricerca di classe o progetti di fiere scientifiche.
Confronto della corrosione
Gli studenti intermedi che si preparano per i compiti in anticipo possono determinare quale i liquidi causano la formazione di ruggine più velocemente sui chiodi di ferro sommersi. Raccogli sei bicchieri o bicchieri. Aggiungere 1 tazza di acqua di rubinetto al primo, 1 tazza di acqua salata al secondo, 1 tazza di una soda al limone e lime al terzo, 1 tazza di succo di sottaceto al quarto contenitore, 1 tazza di succo d'arancia al quinto e 1 tazza di aceto bianco fino all'ultima tazza. Supponiamo che il liquido causi la ruggine di un chiodo prima. Immergere un chiodo di ferro in ciascun contenitore e sistemare i bicchieri o gli occhiali in un punto in cui non possano essere disturbati. Osservare quotidianamente le unghie per verificare la formazione di ruggine. Le unghie in acqua dovrebbero entrambe formare ruggine entro tre settimane, e l'aceto dovrebbe arrugginire un chiodo circa una settimana dopo. La soda e i succhi non dovrebbero causare la formazione di ruggine sull'unghia.
Ossidazione accelerata
Un essiccatore è un armadio a due livelli che mantiene il contenuto in un'atmosfera completamente asciutta. I campioni sono posti su uno strato di garza metallica e un agente essiccante, come il gel di silice, è conservato al livello di base. Acquista un piccolo essiccatore online o da un negozio di forniture mediche. Collocare tre chiodi di ferro puliti e asciutti sullo strato di garza metallica nell'essiccatore e mettere 10 grammi di cristalli di cloruro di calcio sul fondo dell'essiccatore. Immergere tre chiodi in acqua prima di appenderli all'esterno dell'essiccatore utilizzando il filo per fissarli alla maniglia della porta dell'essiccatore. Osserva e registra i dati per una settimana. Mentre i chiodi fuori dall'essiccatore dovrebbero formare ruggine, i chiodi all'interno rimarranno puliti. Gli studenti dovrebbero vedere dai risultati che l'umidità è un elemento chiave nella formazione di ruggine e deve essere presente nell'aria che circonda il ferro per l'ossidazione.
Modifiche della temperatura
Ipotizzare se le temperature dell'aria fredda o calda influire sulla velocità con cui si forma la ruggine sulle unghie di ferro. Piuttosto nove chiodi di ferro e tre bicchieri o contenitori di vetro della stessa dimensione. Metti tre chiodi in un contenitore pieno di acqua del rubinetto. Metti tre chiodi in un contenitore e riempili con cubetti di ghiaccio. Posizionare le unghie rimanenti in un contenitore riempito con acqua del rubinetto e posto sotto una lampada di calore. Lasciare tutti e tre i contenitori scoperti in un'area indisturbata e osservare ogni giorno per una settimana. Il ghiaccio deve essere aggiunto frequentemente al secondo contenitore per mantenere un ambiente freddo durante l'esperimento. L'ossigeno, il componente principale della formazione di ruggine, si combina con altri elementi, incluso il ferro, più facilmente a temperature più calde, quindi l'unghia sotto la lampada di calore dovrebbe arrugginire prima, mentre l'unghia nel ghiaccio dovrebbe essere l'ultima a formare ruggine sulla sua superficie.
Density of Rust
Gli esperimenti di densità sono versatili per adattarsi alla maggior parte dei livelli di età. Gli studenti dovrebbero ipotizzare come la reazione di ossidazione che produce ruggine sulle unghie di ferro influenzi la densità delle unghie. Acquista 2 chili di chiodi di ferro e separali in gruppi da 1 sterlina. Assicurarsi che la massa e il volume di ciascun gruppo siano equivalenti. Lascia un gruppo in casa in modo che la ruggine non si formi su di loro. Lascia che il secondo gruppo si arrugginisca naturalmente all'esterno o acceleri la formazione di ruggine usando una tecnica degli esperimenti precedenti. Quando l'ossidazione è completa, calcola la massa e il volume del secondo gruppo per determinare se si verifica una variazione di densità durante l'ossidazione. La ruggine è meno densa del ferro, ma un grammo di ferro produrrà più di 1 grammo di ruggine, quindi gli studenti dovrebbero osservare un aumento di peso, e quindi un aumento della densità, nel set di unghie arrugginito.
