Rust er et bredt diskusjonstema for naturfagsklasserom på alle klassetrinn. Mens grunnlærere presenterer rustet metall som et enkelt eksempel på en kjemisk reaksjon, peker lærere på videregående på rust i forklaringer på oksidasjons- og reduksjonsreaksjoner. Studenter på offentlig skole eller hjemmeskole er i stand til å utføre eksperimenter på rustne jernspiker til klasseforskningsoppgaver eller vitenskapsmessige prosjekter.
Sammenligning av korrosjon
Videregående studenter som forbereder seg på oppgaver på forhånd, kan bestemme hvilken væske som forårsaker rustdannelse raskest på nedsenkede jernspiker. Samle seks begerglass eller drikkeglass. Tilsett 1 kopp vann fra springen til den første, 1 kopp saltvann til den andre, 1 kopp kullsyreholdig sitronkalk til den tredje, 1 kopp syltede juice til den fjerde beholderen, 1 kopp appelsinjuice til den femte og en kopp hvit eddik til siste kopp. Hypoteser hvilken væske som får en spiker til å ruste først. Senk en jernspiker i hver beholder og sett begerglassene eller glassene på et sted de ikke blir forstyrret. Følg neglene daglig for å se etter rustdannelse. Neglene i vann skal begge danne rust i løpet av tre uker, og eddiken skal ruste en negl omtrent en uke senere. Brus og juice bør ikke føre til at det dannes rust på neglen.
Akselerert oksidasjon
En dessicator er et to-nivå skap som opprettholder innholdet i en helt tørr atmosfære. Prøver plasseres på et lag med trådgasbind, og et tørkemiddel, som silikagel, lagres på basenivået. Kjøp en liten ekssikkator online eller fra en medisinsk forsyningsbutikk. Plasser tre rene, tørre jernspiker på trådgasbindet i ekssikkatoren og legg 10 gram kalsiumkloridkrystaller på bunnen av ekssikatoren. Dypp tre negler i vann før du henger dem utenfor tørremaskinen ved å bruke ledning til å feste dem til dessikatorens dørhåndtak. Observer og registrer data i en uke. Mens neglene utenfor tørremaskinen skal danne rust, vil neglene inni forbli rene. Studentene skal se fra resultatene at fuktighet er et sentralt element i rustdannelse og må være i luften rundt jernet for at oksidasjon skal skje.
Temperaturendringer
Hypoteser om kald eller varm lufttemperatur vil påvirke hastigheten med hvilken rust dannes på jernspiker. Samle ni jernspiker og tre beger eller glassbeholdere av samme størrelse. Legg tre negler i en beholder fylt med vann fra springen. Legg tre negler i en beholder og fyll med isbiter. Legg de gjenværende neglene i en beholder fylt med vann fra springen, og legg den under en varmelampe. La alle tre containere være dekket i et uforstyrret område og observer daglig i en uke. Is må tilsettes i den andre beholderen ofte for å opprettholde et kaldt miljø gjennom hele eksperimentet. Oksygen, den viktigste komponenten i rustdannelse, kombineres med andre elementer, inkludert jern, lettere ved varmere temperaturer, så spikeren under varmelampen skal ruste først, mens neglen i is skal være den siste som danner rust på flate.
Tetthet av rust
Tetthetseksperimenter er allsidige for å passe de fleste aldersnivåer. Studentene skal anta hvordan oksidasjonsreaksjonen som produserer rust på jernspiker, påvirker neglens tetthet. Kjøp 2 pund jern negler og del inn i 1 pund grupper. Sørg for at massen og volumet til hver gruppe er ekvivalent. La en gruppe være innendørs, så det ikke dannes rust på dem. La den andre gruppen ruste naturlig utenfor, eller akselerere rustdannelsen ved hjelp av en teknikk fra de forrige eksperimentene. Når oksidasjonen er fullført, beregner du massen og volumet til den andre gruppen for å avgjøre om endring i tetthet oppstår under oksidasjon. Rust er mindre tett enn jern, men et gram jern gir mer enn 1 gram rust, så studentene bør observere en vektøkning og dermed en økning i tettheten i det rustne neglesettet.