sunt sigur că acest lucru este ceva ce am experimentat înainte de toate-te duci afară și de a găsi un instrument sau alt element de metal complet decolorate. Poate știți deja, această decolorare se numește rugină. De obicei, ne așteptăm ca ceva să dureze săptămâni sau luni pentru a rugini, dar astăzi vă voi arăta o modalitate prin care puteți rugini un cui în doar câteva secunde. Vrei să vezi cum funcționează și cum poți încerca asta acasă? Urmăriți videoclipul de mai jos pentru a afla mai multe.
materiale pentru a colecta
- un cui de fier (asigurați-vă că nu este galvanizat)
- un recipient din plastic sau sticlă suficient de mare pentru a ține unghia & toate ingredientele lichide. * Nu utilizați un recipient metalic sau s-ar putea rugini prea *
- 8 lingurite peroxid de hidrogen (3%) (puteți ridica acest lucru la orice magazin în cazul în care se vând bunuri de prim ajutor)
- 1 linguriță distilat oțet alb
- sare de masă
- Ochelari de protecție sau ochelari de protecție pentru a proteja ochii
- o pereche de mănuși
încercați-l! (cu supravegherea unui adult)
**înainte de a face acest experiment, este foarte important ca toți participanții să poarte echipament individual de protecție (EIP): o pereche de ochelari de protecție sau ochelari de protecție și mănuși impermeabile. O pereche de ochelari de protecție sau ochelari de protecție este întotdeauna o idee bună atunci când lucrați cu lichide care vă pot stropi în ochi. De asemenea, este o idee bună să aveți o pereche de mănuși la îndemână, deoarece nu doriți să aveți contact prelungit cu pielea odată ce aceste substanțe chimice sunt combinate.**
odată ce ați colectat toate materialele și aveți echipamentul individual de protecție, este timpul să începeți știința!
Pasul 1: măsurați ingredientele utilizând cantitățile enumerate în secțiunea Materiale. Dacă aveți nevoie de mai multă soluție, asigurați-vă că utilizați 8 părți peroxid de hidrogen la 1 parte oțet distilat pe măsură ce măsurați ceea ce aveți nevoie. Apoi combinați cu atenție oțetul și peroxidul de hidrogen în castron.
**după ce aceste lichide sunt combinate, aveți grijă să nu atingeți amestecul. Punerea unei perechi de mănuși atunci când lucrați cu această soluție este o modalitate excelentă de a vă menține mâinile în siguranță.**
Pasul 2: adăugați suficientă sare amestecului pentru a satura soluția (la fel cum ați face apă cu adevărat sărată). Se amestecă soluția împreună, puteți folosi unghia dacă este suficient de lungă sau puteți folosi un bivol de lemn. Dacă folosiți unghia pentru a agita, este posibil să vedeți o culoare de rugină și să apară bule.
Pasul 3: Așezați unghia în recipient. Dacă ruginiți mai multe unghii, alegeți un recipient suficient de mare pentru a ține toate unghiile pe care doriți să le ruginiți.
Pasul 4: Lăsați unghia să stea în soluție. Orice parte a unghiei care stă în soluție va forma rugină pe ea. Fii cu ochii pe unghia ta, iar când ești mulțumit de cât de ruginit a devenit unghia ta, poți să o scoți cu grijă din soluție.
Pasul 5: lăsați unghia să se usuce la aer. Purtați mănuși și îndepărtați cu grijă unghia din soluție. Dacă ștergeți unghia, este posibil să pierdeți o parte din finisajul ruginii. Așezați-l ușor pe un prosop de hârtie și lăsați-l să se usuce la aer. În câteva ore, unghia ar trebui să pară ruginită și o puteți verifica puțin mai aproape. Asigurați-vă că vă scurgeți în siguranță soluția și aruncați mănușile.
ce este știința?
deci, ce este rugina oricum?
rugina se formează pe metale într-un proces numit oxidare. Oxidarea are loc atunci când anumite metale, cum ar fi fierul, sunt expuse la oxigen. Pentru unele metale acest lucru se întâmplă foarte repede, iar pentru altele acest proces este puțin mai lent. Metalele care sunt protejate de vopsea și alte acoperiri nu vor rugini, deoarece aceste acoperiri protejează metalul de expunerea la oxigen. Dacă o parte a stratului de acoperire este îndepărtată sau deteriorată (cum ar fi o zgârietură pe o mașină sau vopsea pe o bicicletă), metalul va fi apoi expus la oxigen și procesul de ruginire poate începe.
ce se întâmplă de fapt când se formează rugina?
în experimentul nostru, amestecarea peroxidului de hidrogen (H2O2) și a oțetului distilat împreună creează o cantitate mică de ceva numit acid peracetic. Acidul este coroziv și poate provoca lucruri precum metalul să se descompună. Peroxidul de hidrogen este format din hidrogen și oxigen, dar oxigenul este cheia pentru a crea rugina pe metal.
moleculele de fier de pe suprafața atomilor de schimb de unghii cu oxigenul din soluție și produc o substanță nouă. Ai ghicit–rugina! (sau oxid de fier, cum ar numi oamenii de știință!)
acest întreg proces este ajutat de sarea pe care am adăugat-o la soluție. Sarcina sa în acest întreg proces este de a acționa ca un electrolit care scade rezistența electrică în soluție, ajutând oxigenul și unghia să comercializeze atomii mai ușor.
**atomii sunt piesele care alcătuiesc o moleculă. Acestea sunt foarte mici și imposibil de văzut cu ochii voștri, așa că oamenii de știință trebuie să folosească echipamente foarte puternice pentru a vedea aceste mici blocuri de construcție**
de ce observ atât de multe schimbări?
de fiecare dată când vedeți barbotare, fizzing sau o schimbare de culoare, acesta este un indiciu că probabil vedeți o reacție chimică. Aceasta înseamnă că fierul nostru se schimbă. Odată ce unghia suferă procesul de ruginire, putem îndepărta rugina de pe unghie, dar fierul care s-a transformat în rugină nu va mai reveni niciodată la fier.
de asemenea, este posibil să observați că reacția se încălzește. Această reacție chimică specială este o reacție exotermă, adică o reacție chimică care produce sau degajă căldură. Acesta este unul dintre motivele pentru care dorim să fim siguri că folosim instrumente și echipamente de siguranță adecvate pe parcursul întregului experiment. Dacă unghia este prea caldă pentru a vă atinge confortabil, folosiți o ustensilă de bucătărie precum cleștele pentru a vă îndepărta unghia sau suporturile pentru oală pentru a vă muta în siguranță recipientul.
întrebați-vă tinerii oameni de știință
pe măsură ce începeți să combinați ingredientele pentru a vă face soluția, întrebați:
- ce observi că se întâmplă?
- ei pot vedea și auzi unele fizzing, unele barbotare, sare dispar (dizolvarea) în amestec ,și ei pot observa că amestecul este limpede, dar devine tulbure ca sarea se adaugă
odată ce unghia este în soluție, întrebați-vă oamenii de știință:
- ce observi că se întâmplă acum?
- ei pot vedea și auzi mai mult fizzing sau barbotare, schimbarea culorii, ei pot observa că recipientul se simte un pic mai cald după câteva minute, sau chiar vedea rugina începe să se formeze pe unghii
- ce te întrebi despre lucrurile pe care le observi?
- omul de știință s-ar putea întreba De ce se schimbă culoarea soluției, de ce clocotește, s-ar putea întreba de ce soluția are un miros diferit. S-ar putea să se întrebe ce este de fapt rugina.
odată ce unghia este scoasă și uscată, cereți-i omului de știință să facă câteva comparații între o unghie ruginită și o unghie care nu este ruginită.
- ce lucruri sunt diferite?
- ce lucruri au rămas la fel?
mai mult pentru a explora
perioada de timp în care lăsați unghia așezată în soluție va determina cât de ruginită devine unghia. Dacă doriți doar puțină rugină, încercați să vă scoateți unghia după câteva minute. Dacă doriți o unghie cu adevărat ruginită, încercați să vă lăsați unghia în soluție toată ziua, sau poate mai mult. Puteți lăsa unghia în soluție atâta timp cât doriți, dar rețineți că recipientul se poate încălzi foarte mult dacă unghia ruginește pentru o perioadă lungă de timp.
încercați din nou aceeași investigație, dar cu o întorsătură. Fie folosiți un alt cui, fie ștergeți unghia pe care tocmai ați folosit-o cu un prosop de hârtie. Înainte de a pune unghia în soluție, încercați să o acoperiți cu vaselină. Va mai rugini? Să aflăm!
acest conținut a fost posibil în parte de Institutul de servicii muzeale și biblioteci.
vrem să vedem ce încercați acasă. Împărtășește-ți experimentele cu noi pe rețelele de socializare folosind #ScienceAtPlay și etichetând @CTScienceCenter.
Nick Villagra este educator STEM la Connecticut Science Center, responsabil pentru dezvoltarea și furnizarea de experiențe științifice, inclusiv programe de laborator în clasă, spectacole de scenă și tabere de vacanță. Nick deține o licență în științe în inginerie de la Swarthmore College. și a fost vorbitor la conferința Asociației Muzeului New England. Căutând întotdeauna să pună o ștampilă unică pe ofertele Centrului științific, Nick se bucură de încorporarea materialelor tipărite 3D personalizate pentru ca elevii să interacționeze.