Rost är ett brett diskussionsämne för naturvetenskapliga klassrum på alla klassnivåer. Medan grundlärare presenterar rostig metall som ett enkelt exempel på en kemisk reaktion pekar gymnasielärare på rost i förklaringar av oxidations- och reduktionsreaktioner. Studenter i offentlig skola eller hemskola kan utföra experiment på rostande järnspikar för klassforskningsuppgifter eller naturvetenskapliga projekt.
Jämföra korrosion
Medelstudenter som förbereder sig för uppgifter i förväg kan avgöra vilka vätskor som orsakar rostbildning snabbast på nedsänkta järnspikar. Samla sex bägare eller drickglas. Tillsätt 1 kopp kranvatten till den första, 1 kopp saltvatten till den andra, 1 kopp kolsyrad citronkalk till den tredje, 1 kopp sylt juice till den fjärde behållaren, 1 kopp apelsinjuice till den femte och 1 kopp vit vinäger till sista kopp. Hypotesera vilken vätska som får en spik att rosta först. Sänk ner en järnspik i varje behållare och ställ bägaren eller glasen på en plats där de inte störs. Observera naglarna dagligen för att kontrollera om det finns rostbildning. Spikarna i vatten bör båda bilda rost inom tre veckor, och vinägerna ska rosta en spik ungefär en vecka senare. Läsk och juice bör inte orsaka rost på nageln.
Accelererad oxidation
En desicator är ett skåp i två nivåer som håller innehållet i en helt torr atmosfär. Prover placeras på ett lager av trådgas och ett torkmedel, såsom kiselgel, lagras på basnivån. Köp en liten eftertorkare online eller från en medicinsk butik. Placera tre rena, torra järnspikar på trådgaskiktet i exsickatorn och lägg 10 gram kalciumkloridkristaller på botten av dessicatorn. Doppa tre spikar i vatten innan du hänger dem utanför dessicatorn genom att använda tråd för att fästa dem i dessicatorns dörrhandtag. Observera och registrera data under en vecka. Medan naglarna utanför dessicatorn ska bilda rost förblir naglarna inre rena. Studenterna bör från resultaten se att fukt är en nyckelfaktor i rostbildning och måste förekomma i luften som omger järnet för att oxidation ska ske.
Temperaturförändringar
Hypotesera om kall eller varm lufttemperatur påverkar hastigheten med vilken rost bildas på järnspikarna. Samla nio järnspikar och tre bägare eller glasbehållare av samma storlek. Placera tre naglar i en behållare fylld med kranvatten. Lägg tre naglar i en behållare och fyll med isbitar. Placera de återstående naglarna i en behållare fylld med kranvatten och placera den under en värmelampa. Lämna alla tre behållarna otäckta i ett ostört område och observera dagligen i en vecka. Is måste tillsättas i den andra behållaren ofta för att upprätthålla en kall miljö under hela experimentet. Syre, den primära komponenten av rostbildning, kombineras med andra element, inklusive järn, lättare vid varmare temperaturen, så spiken under värmelampan bör rosta först, medan spiken i is ska vara den sista som bildar rost på dess yta.
Densitet av rost
Densitetsexperiment är mångsidiga för att passa de flesta åldersnivåer. Eleverna ska hypotesera hur oxidationsreaktionen som ger rost på järnspikar påverkar naglarnas densitet. Köp 2 pund järnspikar och dela upp i 1 pund grupper. Se till att massan och volymen för varje grupp är ekvivalent. Lämna en grupp inomhus så att rost inte kommer att bildas på dem. Låt den andra gruppen rosta naturligt ute, eller påskynda rostbildningen med en teknik från tidigare experiment. När oxidationen är klar beräknar du massan och volymen för den andra gruppen för att avgöra om någon densitetsförändring inträffar under oxidationen. Rost är mindre tät än järn, men ett gram järn ger mer än 1 gram rost, så eleverna bör observera en viktökning, och därmed en ökning av densiteten, i den rostiga nagelsatsen.