biztos vagyok benne, hogy ez valami, amit minden tapasztalt előtt – kimegy, és talál egy eszköz vagy más fém elem teljesen elszíneződött. Lehet, hogy már tudja, ezt az elszíneződést rozsdának hívják. Általában arra számítunk, hogy valami hetekig vagy hónapokig rozsdásodik, de ma megmutatom neked, hogyan rozsdásodhat meg egy köröm néhány másodperc alatt. Szeretné látni, hogyan működik, és hogyan lehet kipróbálni ezt otthon? További információkért nézze meg az alábbi videót.
gyűjtendő anyagok
- vas köröm (győződjön meg róla, hogy nem horganyzott)
- műanyag vagy üveg tartály, amely elég nagy ahhoz, hogy megtartsa a körmét & az összes folyékony összetevő. * Ne használjon fémtartályt, mert az is rozsdásodhat*
- 8 teáskanál hidrogén-peroxid (3%) (Ezt bármelyik boltban felveheti, ahol elsősegély-kellékeket árulnak)
- 1 teáskanál desztillált fehér ecet
- asztali só
- védőszemüveg vagy védőszemüveg a szem védelme érdekében
- egy pár kesztyű
próbáld ki! (felnőtt felügyelet mellett)
* * a kísérlet elvégzése előtt nagyon fontos, hogy minden résztvevő egyéni védőeszközt (PPE) viseljen: védőszemüveget vagy védőszemüveget és vízálló kesztyűt. Egy pár védőszemüveg vagy védőszemüveg mindig jó ötlet, ha olyan folyadékokkal dolgozik, amelyek a szemébe fröccsenhetnek. Az is jó ötlet, ha kéznél van egy pár kesztyű, mert nem akarja, hogy hosszan tartó bőrrel érintkezzen, ha ezeket a vegyi anyagokat kombinálják.**
miután összegyűjtötte az összes anyagot és az egyéni védőfelszerelést, itt az ideje elkezdeni a tudományt!
1.lépés: mérje ki az összetevőket az anyagok részben felsorolt mennyiségekkel. Ha további megoldásra van szüksége, győződjön meg róla, hogy 8 rész hidrogén-peroxidot használ 1 rész desztillált ecethez, amikor megméri, amire szüksége van. Ezután óvatosan keverje össze az ecetet és a hidrogén-peroxidot a tálban.
**miután ezeket a folyadékokat egyesítette, ügyeljen arra, hogy ne érintse meg a keveréket. Ha ezzel a megoldással dolgozik, egy pár kesztyűt visel, nagyszerű módja annak, hogy biztonságban tartsa a kezét.**
2. lépés: Adjon annyi sót a keverékhez, hogy az oldat telítődjön (ugyanúgy, ahogy valóban sós vizet készítene). Keverje össze az oldatot, használhatja a szöget, ha elég hosszú, vagy használhat fa nyársat. Ha a köröm keveredik, rozsdaszínt láthat, és buborékok jelennek meg.
3.lépés: Helyezze a körmét a tartályba. Ha egynél több szöget rozsdásít, válasszon egy elég nagy edényt, hogy megtartsa az összes rozsdásodni kívánt szöget.
4.lépés: hagyja, hogy a köröm üljön az oldatban. A köröm bármely része, amely az oldatban ül, rozsdát képez rajta. Tartsa szemmel a körmét, és ha elégedett azzal, hogy a köröm rozsdásodott, óvatosan vegye ki az oldatból.
5.lépés: hagyja a köröm levegőn megszáradni. Viseljen kesztyűt, és óvatosan távolítsa el a szöget az oldatból. Ha letörli a szöget, elveszítheti a rozsda egy részét. Helyezze óvatosan egy papírtörlőre, és hagyja megszáradni. Néhány óra múlva a körömnek rozsdásnak kell lennie, és egy kicsit közelebbről megnézheti. Ügyeljen arra, hogy biztonságosan ürítse ki az oldatot, és dobja ki a kesztyűt.
mi a tudomány?
tehát mi a rozsda egyébként?
rozsda képződik a fémeken az oxidációnak nevezett folyamatban. Az oxidáció akkor következik be, amikor bizonyos fémek, például a vas, oxigénnek vannak kitéve. Egyes fémek esetében ez nagyon gyorsan megtörténik, mások esetében ez a folyamat kissé lassabb. A festékkel és más bevonatokkal védett fémek nem rozsdásodnak, mert ezek a bevonatok védik a fémet az oxigéntől. Ha a bevonat egy részét eltávolítják vagy megsérülnek (például egy karcolás egy autón, vagy festék egy kerékpáron), akkor a fém oxigénnek lesz kitéve, és megkezdődhet a rozsdásodás.
mi történik valójában, amikor rozsda képződik?
kísérletünkben a hidrogén-peroxid (H2O2) és a desztillált ecet összekeverésével kis mennyiségű perecetsav keletkezik. A sav maró hatású, és olyan dolgokat okozhat, mint a fém. A hidrogén-peroxid hidrogénből és oxigénből áll, de ez az oxigén kulcsfontosságú a fém rozsdásodásához.
a köröm felületén lévő vasmolekulák atomokat cserélnek az oldatban lévő oxigénnel, és új anyagot termelnek. Kitaláltad-rozsda! (vagy vas-oxid, ahogy a tudósok neveznék!)
ezt az egész folyamatot segíti az oldathoz hozzáadott só. Ebben az egész folyamatban az a feladata, hogy elektrolitként működjön, amely csökkenti az oldat elektromos ellenállását, segítve az oxigént és a szöget az atomok könnyebb kereskedelmében.
* * az atomok azok a darabok, amelyek egy molekulát alkotnak. Ezek szuper aprók és lehetetlen látni a saját szemünkkel, ezért a tudósoknak nagyon erős berendezéseket kell használniuk, hogy lássák ezeket az apró építőelemeket**
miért vettem észre ennyi változást?
minden alkalommal, amikor buborékot, pezsgést vagy színváltozást lát, ez arra utal, hogy valószínűleg kémiai reakciót lát. Ez azt jelenti, hogy a vasunk változik. Miután a köröm rozsdásodáson megy keresztül, eltávolíthatjuk a rozsdát a körömről, de a rozsdává vált vas soha nem tér vissza vassá.
azt is észreveheti, hogy a reakció felmelegszik. Ez a kémiai reakció exoterm reakció, vagyis olyan kémiai reakció, amely hőt termel vagy bocsát ki. Ez az egyik oka annak, hogy biztosak akarunk lenni a megfelelő eszközök és biztonsági berendezések használatában az egész kísérlet során. Ha a köröm túl meleg ahhoz, hogy kényelmesen megérinthesse, használjon konyhai eszközt, például fogót a köröm eltávolításához, vagy edénytartókat a tartály biztonságos áthelyezéséhez.
kérdezze meg fiatal tudósait
amikor elkezdi az összetevők kombinálását a megoldás elkészítéséhez, kérdezze meg:
- mit veszel észre, mi történik?
- láthatnak és hallhatnak némi pezsgést, némi buborékot, a só eltűnik (feloldódik) a keverékbe, és észrevehetik, hogy a keverék tiszta, de zavaros lesz, amikor a sót hozzáadják
miután a köröm a megoldásban van, kérdezze meg tudósait:
- mi történik most?
- láthatnak és hallhatnak több pezsgést vagy buborékot, a színváltozást, észrevehetik, hogy a tartály néhány perc múlva kissé melegebbnek érzi magát, vagy akár rozsdát is láthat a körömön
- mit csodálkozol azokon a dolgokon, amiket észreveszel?
- tudósai csodálkozhatnak azon, hogy miért változik az oldat színe, miért buborékol, vajon miért van az oldatnak más szaga. Lehet, hogy vajon mi a rozsda valójában.
miután a köröm kiszáradt, kérje meg tudósát, hogy végezzen néhány összehasonlítást egy rozsdás köröm és egy nem rozsdás köröm között.
- milyen dolgok különböznek?
- mi maradt ugyanaz?
további felfedezendő
az az időtartam, ameddig a köröm az oldatban ül, meghatározza, hogy a köröm rozsdásodik-e. Ha csak egy kis rozsdát szeretne, próbálja meg néhány perc múlva kivenni a körmét. Ha igazán rozsdás körömre vágyik, próbálja meg egész nap, vagy talán hosszabb ideig hagyni a körmét az oldatban. A szöget addig hagyhatja az oldatban, ameddig csak akarja, de ne feledje, hogy a tartály nagyon felmelegedhet, ha a köröm hosszabb ideig rozsdásodik.
próbálja meg újra ugyanazt a vizsgálatot, de egy csavarral. Vagy használjon másik szöget, vagy törölje le az imént használt szöget papírtörlővel. Mielőtt behelyezné a szöget az oldatba, próbálja meg lefedni vazelinnel. Még mindig rozsdásodik? Derítsük ki!
ezt a tartalmat részben a múzeumi és könyvtári szolgáltatások Intézete tette lehetővé.
szeretnénk látni, mit próbálsz otthon. Ossza meg velünk kísérleteit a közösségi médiában a # ScienceAtPlay és a @CTScienceCenter címkézésével.
Nick Villagra a connecticuti Tudományos Központ STEM oktatója, aki felelős a tudományos tapasztalatok fejlesztéséért és továbbításáért, beleértve az osztálytermi laboratóriumi programokat, színpadi bemutatókat és nyaralótáborokat. Nick mérnöki diplomát szerzett a Swarthmore Főiskolán. előadója volt a New England Museum Association konferenciájának. Mindig arra törekszik, hogy egyedi bélyegzőt tegyen a Tudományos Központ kínálatára, Nick élvezi az egyedi tervezésű 3D nyomtatott anyagok beépítését a hallgatók számára.