Ръждата е широка тема за дискусии за кабинетите по природни науки на всички нива. Докато началните учители представят ръждясалия метал като прост пример за химическа реакция, инструкторите от гимназията посочват ръждата в обясненията на реакциите на окисляване и редукция. Учениците в държавното училище или домашното училище могат да извършват експерименти върху ръждясали железни пирони за изследователски задачи в клас или за научни панаирни проекти.
Сравняване на корозия
Студентите средно напреднали, които се подготвят предварително за задания, могат да определят кои течности причиняват образуване на ръжда най-бързо на потопени железни пирони. Съберете шест мензури или чаши за пиене. Добавете 1 чаша чешмяна вода към първата, 1 чаша солена вода към втората, 1 чаша газирана сок от лимон-лайм към третата, 1 чаша сок от туршия към четвъртия контейнер, 1 чаша портокалов сок до петия и 1 чаша бял оцет до последния чаша. Предполагайте каква течност ще доведе до ръжда на нокътя първо. Потопете по един железен пирон във всеки контейнер и поставете мензурите или чашите на място, което няма да бъде нарушено. Наблюдавайте ежедневно ноктите, за да проверите за образуване на ръжда. Ноктите във вода трябва да образуват ръжда в рамките на три седмици, а оцетът трябва да ръждяса ноктите приблизително една седмица по-късно. Содата и соковете не трябва да предизвикват образуване на ръжда върху нокътя.
Ускорено окисление
Ексикаторът е шкаф на две нива, който поддържа съдържанието в напълно суха атмосфера. Пробите се поставят върху слой телена марля и сушител, като силикагел, се съхранява на основното ниво. Закупете малък ексикатор онлайн или от магазин за медицински консумативи. Поставете три чисти, сухи железни гвоздея върху теления марлен слой в ексикатора и поставете 10 грама кристали калциев хлорид на дъното на ексикатора. Потопете три пирона във вода, преди да ги окачите извън ексикатора, като използвате тел, за да ги прикрепите към дръжката на вратата на ексикатора. Наблюдавайте и записвайте данни за една седмица. Докато ноктите извън ексикатора трябва да образуват ръжда, ноктите вътре ще останат чисти. Учениците трябва да видят от резултатите, че влагата е ключов елемент в образуването на ръжда и трябва да присъства във въздуха, заобикалящ желязото, за да настъпи окисляване.
Температурни промени
Предполагаме дали студените или топлите температури на въздуха ще повлияят на скоростта, с която ръждата се образува върху железните нокти. Съберете девет железни пирона и три чаши или стъклени съдове със същия размер. Поставете три гвоздея в съд, пълен с чешмяна вода. Поставете три гвоздея в контейнер и напълнете с кубчета лед. Поставете останалите нокти в съд, пълен с чешмяна вода, и поставете под нагревателна лампа. Оставете и трите контейнера непокрити в необезпокоявана зона и наблюдавайте ежедневно в продължение на една седмица. Ледът трябва да се добавя към втория контейнер често, за да се поддържа студена среда през целия експеримент. Кислородът, основният компонент на образуването на ръжда, се комбинира с други елементи, включително желязото, по-лесно при по-топло температури, така че пиронът под топлинната лампа трябва първо да ръждясва, докато пиронът в лед трябва да е последният, който образува ръжда върху повърхност.
Плътност на ръждата
Експериментите с плътност са гъвкави, за да отговарят на повечето възрастови нива. Учениците трябва да предположат как реакцията на окисление, която предизвиква ръжда върху железните нокти, влияе върху плътността на ноктите. Купете 2 килограма железни нокти и разделете на групи от 1 килограм. Уверете се, че масата и обемът на всяка група са еквивалентни. Оставете една група на закрито, за да не се образува ръжда по тях. Оставете втората група да ръждясва естествено навън или ускорете образуването на ръжда, използвайки техника от предишните експерименти. Когато окислението завърши, изчислете масата и обема на втората група, за да определите дали по време на окислението възниква промяна в плътността. Ръждата е по-малко плътна от желязото, но грам желязо ще даде повече от 1 грам ръжда, така че учениците трябва да наблюдават увеличаване на теглото и следователно увеличаване на плътността в ръждясалия набор от нокти.