これは私たちが前に経験したことのあるものだと確信しています。 あなたはすでに知っているかもしれませんが、この変色は錆と呼ばれています。 私たちは通常、何かが錆びるのに数週間または数ヶ月かかることを期待していますが、今日はあなたがほんの数秒で爪を錆びさせる方法をお見せし それがどのように動作するかを見てみたい、とどのように自宅でこれを試すことができますか？ 詳細については、以下のビデオをご覧ください。
収集する材料
- 鉄の爪（亜鉛メッキされていないことを確認してください）
- 爪を保持するのに十分な大きさのプラスチックまたはガラスの容器& *金属の容器を使用しないで下さいまたは余りに錆つくかもしれません*
- 8つのティースプーンの過酸化水素（3%）（救急処置の供給を販売するあらゆる店でこれを拾うことができます）
- 1ティースプーン蒸溜された白酢
- 食卓塩
- あなたの目を保護する安全ガラスかゴーグル
- 組の手袋
それを試してみてください！ （大人の監督付き）
**この実験を行う前に、すべての参加者が個人用保護具（PPE）：安全メガネまたはゴーグルと防水手袋を着用していることが非常に重要です。 あなたの目ではねかけることができる液体を使用するとき組の安全ガラスか安全ゴーグルはよい考え常にである。 また、これらの化学物質が組み合わされると、皮膚との接触が長くなりたくないため、手袋を手にすることをお勧めします。**
あなたの材料のすべてを収集し、あなたの個人用保護具を持っていたら、それは科学を開始する時間です！
ステップ1:材料セクションに記載されている量を使用して成分を測定します。 より多くの解決を必要としたら、必要とするものを測定すると同時に1部によって蒸溜される酢に8部の過酸化水素を使用することを確かめなさい。 その後、酢と過酸化水素をボウルに入れて慎重に組み合わせます。
**これらの液体を混ぜ合わせたら、混合物に触れないように注意してください。 この解決を使用するとき組の手袋を置くことはあなたの手を安全保つ大きい方法である。**
ステップ2：溶液を飽和させるのに十分な塩を混合物に加えます（あなたが本当に塩辛い水を作るのと同じ方法）。 溶液を一緒に混ぜると、十分な長さであれば爪を使うこともできますし、木製の串を使うこともできます。 あなたが攪拌するために爪を使用する場合は、錆の色を参照してくださいし、気泡が表示され始めることがあります。
ステップ3：爪を容器に入れます。 あなたが複数の爪を錆びている場合は、あなたが錆びたい爪のすべてを保持するのに十分な大きさの容器を選択してください。
ステップ4：爪を溶液に座らせます。 溶液中に座っている爪のどの部分も、その上に錆を形成します。 あなたの爪に目を離さないし、あなたの爪がどのように錆びているかに満足しているときは、慎重に解決策からそれを取ることができます。
ステップ5：爪を空気乾燥させます。 手袋を着用し、溶液から慎重に爪を取り除く。 あなたが爪を拭く場合は、錆の仕上げの一部を失う可能性があります。 ペーパータオルの上に静かに置き、空気を乾燥させます。 数時間で、あなたの爪は錆びて見えるはずです、そして、あなたは少し近くにそれをチェックすることができます。 安全にあなたの解決を流出させ、あなたの手袋を捨ることを忘れないでいて下さい。
科学とは何ですか？
では、とにかく錆は何ですか？
酸化と呼ばれるプロセスで金属に錆が形成されます。 酸化は、鉄のような特定の金属が酸素にさらされたときに起こります。 いくつかの金属では、これは非常に迅速に起こり、他の金属ではこのプロセスは少し遅くなります。 塗料や他のコーティングによって保護されている金属は、それらのコーティングが金属が酸素にさらされるのを保護しているため、錆びません。 コーティングの一部が取り外されたり損傷したりすると（車の傷や自転車の塗装のように）、金属は酸素にさらされ、錆のプロセスが開始されます。
錆が形成されたときに実際に何が起こっていますか？
私たちの実験では、過酸化水素（H2O2）と蒸留酢を一緒に混合すると、過酢酸と呼ばれる少量のものが生成されます。 酸は腐食性であり、金属のようなものを分解させる可能性があります。 過酸化水素は水素と酸素でできていますが、金属に錆を発生させるための鍵となるのは酸素です。
爪の表面にある鉄の分子は、溶液中の酸素と原子を交換し、新しい物質を生成します。 あなたはそれを推測しました–錆！ （または科学者がそれを呼ぶような酸化鉄！)
このプロセス全体は、溶液に加えた塩によって助けられます。 このプロセス全体でのその仕事は、溶液中の電気抵抗を低下させる電解質として作用し、酸素と爪が原子をより簡単に交換するのを助けることです。
**原子は分子を構成する部分です。 これらは超小型で、あなた自身の目で見ることは不可能なので、科学者はこれらの小さなビルディングブロックを見るために非常に強力な機器を使
泡立ち、泡立ち、または色の変化を見るたびに、それはおそらく化学反応を見ているという手がかりです。 これは、私たちの鉄が変化していることを意味します。 釘が錆つくことのプロセスを経たら私達は釘から錆を取除いてもいい錆に回った鉄は決して鉄であることに戻らない。
反応が暖かくなっているのに気づくかもしれません。 この特定の化学反応は発熱反応であり、熱を生成または放出する化学反応を意味する。 これは、実験全体を通して適切なツールと安全装置を確実に使用したい理由の一つです。 爪が快適に触れるにはあまりにも暖かい場合は、トングのような台所用品を使用して爪を取り外したり、ポットホルダーを使用して容器を安全に再配置したりしてください。
あなたの若い科学者に聞いてください
あなたがあなたの解決策を作るために成分を組み合わせ始めるとき、尋ねてください:
- 何が起こっているのに気づいていますか？
- 彼らは、いくつかの泡立ち、いくつかの泡立ち、塩が混合物に消える（溶解する）のを見たり聞いたりすることがあり、混合物は透明であるが、塩を加えると曇っていることに気付くことがある。
釘が解決にあったら、あなたの科学者に尋ねて下さい:
- あなたは今何が起こって気づくのですか？
- 彼らはより多くの泡立ちや泡立ち、色の変化、数分後に容器が少し暖かく感じられることに気づくか、爪に錆が形成し始めるのを見るかもしれません
- あなたが気づいていることについて何を疑問に思いますか？
- あなたの科学者は、なぜ溶液の色が変化しているのか、なぜ泡立っているのか、なぜ溶液が異なる匂いを持っているのか疑問に思うかもしれません。 彼らは錆が実際に何であるか疑問に思うかもしれません。
釘が乾燥したら、あなたの科学者に錆ついた釘と非錆ついた釘の間の少数の比較をするように頼みなさい。
- 何が違うの？
- 何が同じままだったのか？
もっと探索する
あなたが溶液に座って爪を残す時間の量は、あなたの爪がどのように錆びているかを決定します。 あなただけの錆の少しをしたい場合は、数分後にあなたの爪を取り出してみてください。 あなたが本当に錆びた爪をしたい場合は、一日中溶液にあなたの爪を残してみてください、または多分長く。 あなたは限り、あなたが望むように、溶液中に爪を残すことができますが、爪が長時間錆びた場合、容器は非常に暖かくなることがあることに留意し
この同じ調査をもう一度試してみてくださいが、ひねりを加えました。 別の釘を使用するか、またはあなたがペーパータオルとちょうど使用した釘をふき取って下さい。 あなたが溶液に爪を入れる前に、ワセリンでそれを覆ってみてください。 それはまだ錆びるのだろうか？ 見つけましょう！
このコンテンツは、博物館-図書館サービス研究所によって部分的に可能になりました。
あなたが自宅で試してみるものを見たいと思います。 #ScienceAtPlayを使用して、@CTScienceCenterにタグを付けて、ソーシャルメディア上で私たちとあなたの実験を共有しています。
Nick Villagraはコネチカット科学センターのSTEM教育者であり、教室ラボプログラム、ステージショー、休暇キャンプなどの科学体験の開発と提供を担当しています。 ニックはSwarthmore Collegeで工学の学士号を取得しています。 ニューイングランド博物館協会会議のスピーカーを務めています 常に科学センターの製品にユニークなスタンプを置くために探して、ニックはと対話する学生のためのカスタム設計された3Dプリント材料を組み込