เนื้อหา
สนิมเป็นหัวข้อที่กว้างขวางของการอภิปรายในชั้นเรียนวิทยาศาสตร์ในทุกเกรด ในขณะที่ครูโรงเรียนประถมนำเสนอโลหะสนิมเป็นตัวอย่างง่ายๆของปฏิกิริยาทางเคมีครูโรงเรียนมัธยมชี้ไปที่สนิมในการอธิบายปฏิกิริยาออกซิเดชันและปฏิกิริยาลด นักเรียนสามารถทำการทดลองสนิมบนตะปูเหล็กสำหรับงานวิจัยหรือโครงการสำหรับงานแสดงสินค้าวิทยาศาสตร์
สังเกตการกัดกร่อน
นักเรียนระดับกลางที่เตรียมงานล่วงหน้าสามารถกำหนดได้ว่าของเหลวชนิดใดที่ทำให้เกิดสนิมเร็วขึ้นบนเล็บเหล็กที่จมอยู่ใต้น้ำในสารละลายบางชนิด ใช้บีกเกอร์หกแก้วหรือถ้วยแก้วเติมน้ำ 1 แก้วลงไปในแก้วแรกใส่น้ำเกลือ 1 แก้วลงไปในแก้วที่สองใส่โซดามะนาว 1 แก้วลงไปในแก้วที่สามดองในน้ำส้มที่ 1 ในแก้วที่ 1 ในห้า และน้ำส้มสายชูสีขาว 1 แก้วในระยะหลัง พยายามตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับของเหลวที่จะทำให้เล็บเกิดสนิมก่อน จุ่มตะปูเหล็กลงในชามแต่ละใบแล้ววางไว้ในที่ที่ไม่มีใครขยับได้ ดูเล็บทุกวันเพื่อตรวจสอบการก่อตัวของสนิม เล็บในน้ำควรขึ้นสนิมในสามสัปดาห์และน้ำส้มสายชูควรใช้เวลาอีกหนึ่งสัปดาห์ น้ำผลไม้และโซดาจะไม่ทำให้เกิดสนิมบนเล็บ กำหนดระดับ pH ของของเหลวแต่ละชนิดเพื่อสรุปว่ามีความสัมพันธ์กันระหว่างการกัดกร่อนของของเหลวกับความสามารถในการเกิดสนิมหรือไม่
เร่งปฏิกิริยาออกซิเดชั่น
Desiccator เป็นตู้สองระดับที่เก็บเนื้อหาในบรรยากาศที่แห้งสนิท ตัวอย่างจะถูกวางในชั้นของตาข่ายโลหะและตัวแทนการอบแห้งเนื่องจากซิลิกาเจลจะถูกเก็บไว้ที่ระดับฐาน ซื้อ desiccator ขนาดเล็กทางออนไลน์หรือที่ร้านจำหน่ายอุปกรณ์โรงพยาบาล วางตะปูเหล็กทำความสะอาดสามตัวลงในเลเยอร์ผ้ากอซโลหะภายในตัวดูดความชื้นและปล่อยให้ผลึกแคลเซียมคลอไรด์ 10 กรัมที่ด้านล่างของเครื่อง วางเล็บสามตัวลงในน้ำก่อนที่จะแขวนไว้ด้านนอกตัวดูดความชื้นโดยใช้สายไฟเพื่อต่อเข้ากับมือจับประตูของตัวดูดความชื้น สังเกตและบันทึกข้อมูลเป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์ ในขณะที่หมุดภายนอกต้องผ่านการเกิดสนิมส่วนด้านในจะยังคงสะอาด นักเรียนควรตระหนักจากผลที่ว่าความชื้นเป็นองค์ประกอบสำคัญในการก่อตัวของสนิมและต้องอยู่ในอากาศรอบ ๆ เหล็กเพื่อให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่น
การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ
สร้างสมมุติฐานว่าอุณหภูมิอากาศเย็นหรืออากาศร้อนส่งผลต่อความเร็วของการเกิดสนิมบนเล็บเหล็กหรือไม่ เข้าร่วมเก้าเล็บและบีกเกอร์สามคนที่มีขนาดเท่ากัน ใส่ตะปูสามตัวลงในแต่ละภาชนะที่บรรจุน้ำ ใส่ตะปูสามตัวลงในภาชนะที่เต็มไปด้วยก้อนน้ำแข็ง ในที่สุดวางตะปูสามตัวที่เหลือลงในภาชนะที่เต็มไปด้วยน้ำประปาแล้ววางไว้ใต้โคมไฟให้ความร้อน ปล่อยให้บีกเกอร์ทั้งหมดเปิดในบริเวณที่มีประชากรเบาบางและสังเกตพวกมันทุกวันเป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์ ควรเติมน้ำแข็งลงในภาชนะที่สองเป็นประจำเพื่อรักษาสภาพแวดล้อมที่เย็นตลอดการทดลอง ออกซิเจนซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักในการก่อตัวของสนิมรวมกับองค์ประกอบอื่น ๆ ; รวมถึงเหล็กที่รวดเร็วกว่าในอุณหภูมิที่อุ่นกว่า ดังนั้นเล็บที่อยู่ภายใต้โคมไฟความร้อนควรเกิดสนิมก่อน แล้วเล็บบนน้ำแข็งจะเป็นคนสุดท้ายที่มีสนิมบนพื้นผิวของพวกเขา
ความหนาแน่นของการเกิดสนิม
การทดสอบความหนาแน่นนั้นมีความหลากหลายเพื่อให้เหมาะกับทุกวัย นักเรียนควรสร้างสมมติฐานว่าปฏิกิริยาออกซิเดชันที่ทำให้เกิดสนิมบนเล็บมีผลต่อความหนาแน่นของสิ่งของอย่างไร ซื้อเล็บเหล็ก 1 กิโลกรัมโดยแบ่งออกเป็นกลุ่ม 500 กรัม ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามวลและปริมาตรของแต่ละกลุ่มเท่ากัน ทิ้งกลุ่มไว้ในห้องเพื่อไม่ให้เกิดสนิม อนุญาตให้กลุ่มที่สองเกิดสนิมตามธรรมชาติจากภายนอกหรือเร่งกระบวนการโดยใช้เทคนิคจากการทดลองก่อนหน้า เมื่อการออกซิเดชั่นเสร็จสิ้นให้คำนวณมวลและปริมาตรของกลุ่มที่สองเพื่อพิจารณาว่ามีการเปลี่ยนแปลงของความหนาแน่นที่เกิดขึ้นระหว่างออกซิเดชั่นหรือไม่ สนิมมีความหนาแน่นน้อยกว่าเหล็ก แต่เหล็กกรัมจะทำให้เกิดสนิมได้มากกว่า 1 กรัม ดังนั้นนักเรียนควรตระหนักถึงการเพิ่มน้ำหนักและเพิ่มความหนาแน่นในชุดตะปูสนิม