исследовательская работа "Почему образуется ржавчина"

Управление образования администрации ГО «Город Петровск-Забайкальский»

Муниципальное образовательное учреждение Средняя общеобразовательная школа №6

г. Петровска-Забайкальского

 III научно-практическая конференция школьников

города Петровск-Забайкальский в 2012 году

Секция естественных наук и ОБЖ

 Тема доклада

Почему образуется ржавчина?

 Автор: Сутурин Никита

МОУ СОШ №6

 Научный руководитель: Химиченко Татьяна Юрьевна,

             учитель начальных классов

 2012 г.

Я заметил, что если некоторое время не сливать  воду из водопровода, то она становится желтоватого цвета. Мне стало интересно, а почему вода желтеет? От бабушки я узнал, что это ржавчина, образовавшаяся на стенках водопроводной трубы .

Цель работы: узнать, почему ржавчина образуется на железе, в каких растворах образуется ржавчина и выяснить методы защиты от ржавчины, ведь многие домашние вещи могут тоже заржаветь.

Для   достижения  поставленной  цели  необходимо  решить  следующие  задачи:

1. Узнать, что  такое  ржавчина  и  причины  ее  появления.
2. Путем  опыта  получить  в  домашних  условиях  ржавчину  на  железных  гвоздях  в  различных  средах.
3. Проанализировать  и  сравнить  результаты  наблюдения  данных  и  сделать  выводы .

Методы  исследования:

1. Изучение  литературы
2. Наблюдение
3. Анализ  полученных  данных
4. Обобщение

Первоначально я  прочитал  в  толковом  словаре  Сергея Ивановича Ожегова ,  что  такое  ржавчина?

 РЖА́ВЧИНА, -ы, ж.

1. Красно-бурый налёт на железе, образующийся вследствие окисления и ведущий к разрушению металла, а также след на чём-н. от такого налёта. В душе появилась какая-то р. (перен.: что-то разъедающее, мучащее).

2. Бурая плёнка на болотной воде.

3. Бурое пятно на растениях в местах, где развиваются споры паразитных грибков (спец.). Хлебная р.

Из «Энциклопедии почемучек» я  узнал, что ржавчина возникает при взаимодействии атмосферы с железом. Процесс её образования называется ржавлением или коррозией. Коррозия - это самопроизвольное разрушение металлов в результате взаимодействия с окружающей средой. Процесс ржавления железа начинается только при наличии в воздухе влаги. При попадании на поверхность изделия из железа капли воды, спустя некоторое время, можно заметить изменение её цвета. Капля становится мутной и постепенно окрашивается в бурый цвет. Это свидетельствует о появлении, в месте контакта воды с поверхностью, продуктов коррозии железа.

Для того, чтобы изучить процесс образования ржавчины мы провели следующие опыты.

ОПЫТ  1

Цель  опыта: выяснить  в  какой  воде  железо  ржавеет  быстрее  всего?

Мы  взяли  воду  из  четырех  источников :  ключевую , дистиллированную , талый  снег  и  из  водопроводной  трубы   и  положили  в  них  одинаковые   железные  гвозди  . Банки  с  водой  находились  в  одинаковых  условиях.

Через  два  дня:

1. вода  во всех банках пожелтела.

 Через неделю:

2. на гвоздях появилась ржавчина.

через три недели:

3. слой ржавчины значительно вырос. Ржавчина образовалась на всех гвоздях независимо от того в воде из какого источника они находились.

 Исходя из  этих фактов, мы можем сделать вывод:  ржавчина образуется на железе в любой воде.

ОПЫТ 2.

Цель опыта: выяснить, в какой среде железо ржавеет быстрее всего

Мы решили выяснить, в какой среде железо ржавеет быстрее всего. Для этого взяли 4 банки воды из водопровода. В первую добавил соль, во вторую – сахар, в третью – соду, в четвертую – уксус. В каждую, банку опустили железные гвозди.

Через 2 дня:

1. в воде с солью появился небольшой желтый осадок, сам раствор остался прозрачным;
2. раствор с сахаром пожелтел;
3. в воде с содой изменений не произошло;
4. раствор с уксусом прозрачный на стенках банки пузырьки.

Через три недели:

1. в воде с солью появился слой ржавчины и кристаллы соли на гвозде;
2. раствор с сахаром посветлел, ржавчины нет;
3. в воде с содой изменений не произошло;
4. раствор уксуса  темно-коричневый,  на дне банки частички гвоздя.

Вывод: ржавчина не образуется в воде с  содой  или как ее правильно называют в щелочной среде; в воде с уксусом или кислой среде железо разрушается. А научное название   растворов нам сказала Светлана Анатольевна – учитель химии.

ОПЫТ 3.

Цель опыта: выяснить, образуется ли ржавчина на других металлах.

Нам захотелось выяснить, образуется ли ржавчина на других металлах.  У Евгения Владимировича, учителя технологии, мы взяли 4 разных металла (медь, алюминий, цинк, железо) и опустил их в воду. Отдельно положил в воду окрашенный железный гвоздь. Уже через 2 дня вода с железом стала ржавой, а на остальных металлах ржавчина не образовалась даже через три недели. Вода с окрашенным гвоздем не заржавела.

Вывод: ржавчина образуется только при взаимодействии воды с железом.

В ходе своего исследования я попытался выяснить, почему ржавчина образуется на железе, в каких растворах образуется ржавчина и выяснить методы защиты от ржавчины. На примере исследования видно, что вода является благоприятной средой для возникновения ржавчины, не зависимо от того из какого источника она берется. Щелочная среда благоприятна для предохранения железа от ржавчины. В кислой среде железо разрушается более быстро. Железо можно сохранить, если не допустить его соприкосновения с водой, для этого необходимо проводить окрашивание.

Список литературы:

1.Большая энциклопедия «Почемучек».- М.: «РОСМЭН», 2006

2. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова «Толковый словарь русского языка», 2000

3. ru.wikipedia.org