Rust er et bredt diskussionsemne for videnskabslokaler på alle klassetrin. Mens grundskolelærere præsenterer rustet metal som et simpelt eksempel på en kemisk reaktion, peger gymnasieinstruktører på rust i forklaringer på oxidations- og reduktionsreaktioner. Studerende på offentlig skole eller hjemmeskole er i stand til at udføre eksperimenter med rustende jernspik til klasseforskningsopgaver eller videnskabsmæssige projekter.
Sammenligning af korrosion
Mellemliggende studerende, der forbereder sig på opgaver på forhånd, kan bestemme, hvilke væsker der forårsager rustdannelse hurtigst på nedsænkede jernspik. Saml seks bægerglas eller drikkeglas. Tilsæt 1 kop ledningsvand til den første, 1 kop saltvand til den anden, 1 kop kullsyreholdig citronkalk til den tredje, 1 kop syltesaft til den fjerde beholder, 1 kop appelsinjuice til den femte og 1 kop hvid eddike til sidste kop. Hypoteser, hvilken væske der først får et negle til at ruste. Sænk et jernspik i hver beholder, og placer bægerglas eller briller på et sted, de ikke bliver forstyrret. Overhold neglene dagligt for at kontrollere for rustdannelse. Neglene i vand skal begge danne rust inden for tre uger, og eddiken skal ruste et negl ca. en uge senere. Sodavand og juice bør ikke medføre, at der dannes rust på neglen.
Accelereret oxidation
En tørremaskine er et to-niveau kabinet, der opretholder indholdet i en helt tør atmosfære. Prøver anbringes på et lag trådgarn, og et tørremiddel, såsom silicagel, opbevares på basisniveauet. Køb en lille ekssikkator online eller fra en medicinsk forsyningsbutik. Anbring tre rene, tørre jernspik på trådgasbindet i ekssikatoren, og læg 10 gram calciumchloridkrystaller i bunden af ekssikatoren. Dyp tre negle i vand, inden du hænger dem uden for ekssikatoren ved hjælp af ledning til at fastgøre dem til eksikatorens dørhåndtag. Overhold og registrer data i en uge. Mens neglene uden for ekssikkatoren skal danne rust, forbliver neglene indeni rene. Studerende skal fra resultaterne se, at fugt er et nøgleelement i rustdannelse og skal være til stede i luften omkring jernet for at oxidation kan forekomme.
Temperaturændringer
Antag, om kold eller varm lufttemperatur vil påvirke hastigheden, hvormed der dannes rust på jernspik. Saml ni jernspik og tre bægerglas eller glasbeholdere af samme størrelse. Placer tre negle i en beholder fyldt med ledningsvand. Placer tre negle i en beholder og fyld med isterninger. Anbring de resterende negle i en beholder fyldt med ledningsvand og læg den under en varmelampe. Efterlad alle tre beholdere afdækket i et uforstyrret område og observer dagligt i en uge. Is skal ofte tilsættes til den anden beholder for at opretholde et koldt miljø under hele eksperimentet. Ilt, den primære komponent i rustdannelse, kombineres med andre elementer, herunder jern, lettere ved varmere temperaturer, så neglen under varmelampen skal ruste først, mens neglen i is skal være den sidste, der danner rust på dens overflade.
Densitet af rust
Tæthedseksperimenter er alsidige, så de passer til de fleste aldersniveauer. Studerende skal antage, hvordan oxidationsreaktionen, der producerer rust på jernspik, påvirker neglernes tæthed. Køb 2 pund jern negle og del dem i 1 pund grupper. Sørg for, at massen og volumenet for hver gruppe er ækvivalent. Efterlad en gruppe indendørs, så der ikke dannes rust på dem. Lad den anden gruppe ruste naturligt udenfor, eller fremskynd rustdannelsen ved hjælp af en teknik fra de tidligere eksperimenter. Når oxidationen er afsluttet, beregnes massen og volumenet af den anden gruppe for at bestemme, om der sker en ændring i densitet under oxidation. Rust er mindre tæt end jern, men et gram jern giver mere end 1 gram rust, så eleverne skal observere en vægtforøgelse og derfor en stigning i densitet i det rustne sæt negle.