pondělí 29. září 2014

Urychlení a zpomalení rezivění oceli

Dnešním pokusem se pokusíme podrobněji podívat na proces rezivění. Ukážeme si, jak chemické reakce octa, vody a bělidla dokáží urychlit korozi oceli.
Rez je červenohnědý povlak, který se tvoří na povrchu železných předmětů. Povlakem je oxid železitý, který vzniká účinkem vlhkého prostředí a kyslíku. Tento povlak netvoří souvislou vrstvu. Rez postupně odpadává, odkrývá spodní vrstvy a tak umožňuje další korozi materiálu. 
Rezivění je děj, při kterém reakcí oceli s vodou a kyslíkem vzniká řada červených oxidů. Jedná se o elektrochemický děj. To znamená, že reakce mezi uvedenými látkami probíhají v roztocích a jejich podstatou je výměna elektronů mezi elektrodami a roztoky kapalných látek či látkami v kapalinách rozpuštěných. U oceli proces rezivění začíná v okamžiku, kdy dojde k přesunu prvních elektronů mezi ocelí a kyslíkem. Proces koroze je značně urychlen přítomností vody. Proto ocel na vzduchu reziví výrazně pomaleji, proto podvozky aut trpí daleko více než karoserie. Zvláště v zimním období, kdy rezivění navíc urychluje sůl přítomná a rozpuštěná ve vodě.  Pokud zabráníme kontaktu oceli s vlhkem a kyslíkem, dokážeme korozi když ne zcela zastavit, tak určitě zpomalit její postup.
K provedení pozorování procesu rezivění budeme potřebovat ocelovou drátěnku, dvě středně velké zavařovací sklenice, vodu, ocet a bělidlo.  Bělidlo je látka, která slouží k bělení prádla, čištění umyvadel a odpadů, umývání velmi znečištěného nádobí, úpravě vody v bazénu atd. V obchodech ho můžete koupit pod názvem perkarbonát sodný.
Pokus není náročný na přípravu. Ta trvá jen několik minut. Podstata pokusu spočívá v několikahodinovém pozorování toho, co se děje s ocelovým předmětem vloženým do připravených kapalin a roztoků.  Drátěnku rozdělte na dvě stejné části a postupně je vhoďte do připravených sklenic. Do sklenic nalijte vodu tak, aby se drátěnka ponořila. Do jedné sklenice pak přidejte trochu octa a do druhé přibližně stejné množství bělidla. Sklenice kontrolujte pravidelně v půlhodinových až hodinových intervalech a sledujte, co se děje. Pokus si nechejte na víkend, abyste měli k pozorování dostatek času a mohli si ho dobře rozplánovat.
Buďte velmi opatrní při práci s bělidlem. Vůbec nebude na škodu, když poprosíte o spolupráci rodiče, dejte pozor také na kolem se motající menší sourozence. Bělidlo je látka, která může při nepozornosti nebo zanedbání zásad bezpečnosti při práci s chemikáliemi způsobit újmu na zdraví! Rozhodně také doporučuji použít latexové rukavice, které se používají při práci s nebezpečnými chemikáliemi.
Pozorujte rychlost rezivění drátěnky v jednotlivých sklenicích. Máte-li možnost, připravte si do dvou dalších sklenic ještě dva kontrolní vzorky drátěnky. V jedné sklenici nechejte drátěnku zalitou čistou vodou, drátěnku ve druhé sklenici nechejte na suchu, bez přítomnosti jakékoliv kapaliny. Probíhá rezivění drátěnky ve všech sklenicích stejně rychle? Všímáte si rozdílu ve změnách povrchu drátěnek v jednotlivých sklenicích?  Při pozorování se také pokuste přijít na způsob, kterým by šlo rezivění oceli zabránit. Přemýšlejte, co rezivění způsobuje a jak probíhá. Možná vám řešení problému naskočí samo od sebe.
Jak už jsme si řekli, rezivění nastává, když je ocel v kontaktu s vodou a kyslíkem. Probíhající chemická reakce mezi těmito třemi látkami uvolňuje teplo. Takže pokud máte po ruce laboratorní teploměr, ponořte jej do chomáče drátěnky a pozorujte nárůst teploty.

Pozorujte, kreslete, zapisujte, mailujte. A hlavně se u pokusů dobře bavte!
Žádný pokus nedělejte bez přítomnosti dospělé osoby – i zdánlivě velmi jednoduchý pokus může nadělat spoustu neplechy.


Žádné komentáře:

Okomentovat