破产生锈!

困难的项目

容易

成本

7.00美元的海报板和钢丝绒垫

近似的时间来完成这个项目

两个星期

项目目标

我们的目标是为所有学生学习如何锈病发生以及如何防止生锈。

材料和设备

• 一盒钢丝绒垫。虽然soap-less种是更可取的,那些用肥皂将同样工作。
• 盐
• 水
• 醋
• 至少两个或三个以下:清晰的指甲油,喷涂车蜡,家具波兰,聚氨酯完成和植物油。
• 四个碟子或小碗

介绍

生锈问题几乎在整个国家除了西南。桥梁坍塌的原因(如发生在西维吉尼亚在1967年银桥倒塌,造成46名司机),汽车过早老化,防火梯失败。甚至你的自行车不像挡泥板受这个问题经常成为生锈的,尤其是在水浮起来。

由于生锈是这样一个问题,这是自然的,要求一个解释。生锈是铁氧化。这当铁发生氧化(如钢铁及其合金)是暴露于水或空气和水蒸气含量高。铁生锈的速度当暴露于盐水,这就是为什么盐的公路汽车是困难的。同样,桥梁在盐水(如金门大桥)需要更多的定期维护。这是其中的一个原因,造成酸雨污染是有害的。

在这些实验中,学生使用钢木垫探讨锈病发生。他们将有机会开发自己的防锈措施,使用清晰的指甲油,喷涂车蜡,植物油和其他涂料。背景信息

氧化反应发生在一个元素(在本例中,铁)失去一个电子。需要水和氧气氧化——这就是为什么车在干旱的西南部有这么小生锈而汽车在多雨的佛罗里达。我们看到更多的掉漆的汽车在结冰的路面经常咸的新英格兰。这是因为当水略酸氧化发生得更快。

铁可以与各种方面的防锈涂料。在这些实验中,学生可以尝试各种防水物质鼓励水“bead-up”,因此尽量避免与水接触。

高中及以上学习在学习中学生可能感兴趣的化学氧化。

化学氧化

氧化反应发生在一个元素失去一个电子。我们说元素的氧化态时增加了失去电子。氧化生锈的过程的第一步:

铁吗?价+ 2 e -

在这里,2 e -代表两个电子从铁中解放出来,留下一个带电铁激进。带电自由基和氧水的存在如下:

4价+ O2 ?4 Fe3 + + 2 O2 -

注意:在上面的反应,从价铁氧化态的增加Fe3 +。因为价和Fe3 +本质上是不稳定的,他们将试图吐出氢离子如下:

水吗?铁(OH) 2 + 2 H + Fe3 + + 3 H2O ?铁(OH) 3 + 3 H +

由此产生的铁(OH) 2和Fe (OH) 3将失去水(这被称为脱水反应),从而创建氧化铁(Fe2O3)——我们称之为生锈。

术语、概念和问题开始背景研究

• 氧化
• 铁的氧化物
• 电子转移
• 酸
• 生锈

实验的程序

实验# 1

1. 抑制钢丝绒垫与约2/3杯清水,把它放在第一个碟子。
2. 抑制钢丝绒垫约2/3杯盐水和把它放在第二个碟子。
3. 做一个温和的酸性溶液混合1/3杯醋,1/3杯的水。使用所有这些解决方案抑制钢丝绒垫放到第三个碟子。
4. 离开一个undampened钢丝绒垫在第四个碟子。这是你的控制。
5. 检查钢丝绒垫在12小时,24小时,36小时、48小时、72小时和96小时。垫生锈的最快?第二个最快?第三个最快?拍照的生锈的垫和写你的结果。

实验2号

1. “预处理”钢丝绒垫通过涂层有下列:清晰的指甲油,喷涂车蜡,植物油、聚氨酯完成,波兰家具。你不需要使用所有这些物质,但尽量选择至少两个。你认为这将防止生锈最好?
2. 抑制你的预处理钢木垫与水(就像你在实验# 1),把它们放在一个碟子。回来,观察钢丝绒垫在12小时,24小时,36小时,48小时、72小时和96小时。该预处理工作最好?为什么?

参考书目

1. 维基百科”生锈”
2. 东西是如何工作的”生锈是如何工作的呢?”