Ruosteprojekti Severi, Jaakko, Turkka

Ruostuminen on palamisreaktio. Ruostumisessa palava aine reagoi hapen kanssa. Ruosteen muodostuminen voidaan jakaa kolmeen osaan: rautaionien muodostumiseen, hydroksidi ionien muodostumiseen ja niiden molempien sekä hapen reaktioon, jossa ruoste muodostuu.

Rauta-atomit hapettuvat rautaioneiksi:
Fe → Fe
2+ + 2e

Vesi ja happi pelkistyvät hydroksidi-ioneiksi:
4e + O2 + 2H2O → 4OH

Hydroksidi-ionit reagoivat rautaioneiden ja hapen kanssa muodostaen rautaoksidia:
Fe2+ + 2OH → Fe(OH)24Fe(OH)2 + O2 → 2(Fe2O3 · H2O) + 2H2O

Työsuunnitelma koenauloille:
Tavoitteena oli tehdä ruostetta rautanauloihin. Käytössämme oli kaksi rautanaulaa ja käyttämämme menetelmät olivat sähkökemiallinen pari kuparilevyn ja rautanaulan välillä, jossa elektrolyyttinä toimii suolavesi. Menetelmässä rauta luovuttaa elektronejansa kuparille jolloin kupari pelkistyy ja rauta hapettuu, eli ruostuu. Toinen menetelmä oli läpäistä kuparilevy rautanaulalla ja laittaa levy ja naula suolaveteen. Tällöin rauta toimii ns. "uhrimetallina" kuparille ja metallien liitoskohtaan muodostuu ruostetta.

 Hypoteesi koenauloille:
Uskomme, että koenauloista sähkökemiallisessa parissa olevaan rautanaulaan kertyy enemmän ruostetta, kuin kuparilevyn läpi menevään rautanaulaan. Perusteluna on se, että sähkökemialliseen pariin pitäisi aina muodostua ruostetta, jos metallien välille syntyy sähkövirtaus.

Testinaulojen työn toteutus:
(sähkökemiallinen pari) Liuoitimme suolaa veteen, jolloin olimme saaneet valmiiksi elektrolyytin. Seuraavaksi teippasimme rautalankaa patterin kumpaankin napaan. Positiivisessa navassa olevan rautalangan toiseen päähän teippasime rautanaulan ja negatiivisen navan rautalankaan patinoituneen kuparilevyn.
(Rautanaula kuparissa) Liuotimme jälleen suolaa veteen ja upotimme sinne rautanaulan joka oli lyöty kuparilevystä läpi.

Tulokset:
Hypoteesimme oli väärin sillä kumpikaan koenauloistamme ei ollut ruostunut. Liuotimme todennäköisesti liikaa suolaa veteen, jossa rautanaula läpäisi kuparilevyn ja todennäköisesti sähkökemiallisen parin metallit olivat liian kaukana toisistaan.

Varsinaiset testinaulat

Työsuunnitelma:
Korvasimme aiemmin tekemämme sähkökemiallisen parin naulalla, jonka päälle laitoimme: etikkahappoa, vetyperoksidia ja vähän natriumkloridia. Etikkahapon tehtävänä oli syövyttää rautaa, sillä etikka on hapanta. Vetyperoksidiin liuotimme natriumkloridia, jotka tehostavat hapettumista, koska vetyperoksidi sisältää happea ja natriumhydroksidi, eli pöytäsuola aiheuttaa korroosiota.
Toisella naulalla teimme jälleen kokeen, jossa se laitetaan kuparilevystä läpi, ja upotimme sen suolavesiliuokseen. Tällä kertaa käytimme paljon vähemmän suolaa liuoksessa.

Hypoteesi:
Uskomme, että uusi menetelmämme toimii paremmin kuin aiemmin käyttämämme menetelmät, koska katsoimme videoa joka näytti miten vetyperoksidi, etikkahappo ja natriumkloridi aiheuttivat paljon ruostetta rautalevylle. Uskomme, että rautanaula kuparilevyssä ruostuu paremmin tällä kertaa.

Työn toteutus:
Laitoimme rautanaulan petrimaljaan ja pipetöimme sen päälle etikkahappoa. Tämän jälkeen liuotimme hieman natriumkloridia vetyperoksidiin. Laitoimme liuosta rautanaulan päälle ja annoimme sen vaikuttaa.
Toiselle naulalle tehtiin sama kuin testinaulalle eli pistimme sen kuparilevystä läpi ja laitoimme sen suolavesiliuokseen.

Tulokset:
Hypoteesimme piti puoliksi paikkaansa, uusi menetelmä toimi hyvin ja rautanaula ruostui paljon. Toinen uusimamme testi ei toiminut tälläkään kertaa. 



Kommentit

Kirjaudu sisään lisätäksesi tähän kommentin

Peda.net käyttää vain välttämättömiä evästeitä istunnon ylläpitämiseen ja anonyymiin tekniseen tilastointiin. Peda.net ei koskaan käytä evästeitä markkinointiin tai kerää yksilöityjä tilastoja. Lisää tietoa evästeistä