实验背景
“哎呀呀,刚买的铁锅怎么生锈了呢?”正准备做菜的外婆大叫起来。她的喊声引得全家都赶到了“受灾现场”,果然,事实和外婆描述的一样。正当大家愁眉苦脸时,爸爸挺身而出:“我来试试!”只见他倒入洗洁精,抓起铁丝球在生锈处不停地刮擦,可结果不尽人意,那铁锈牢牢地捍卫着自己的领地。更糟糕的是,锈迹还粘满了爸爸的手和铁丝球。面对这更严重的“受灾现场”,爸爸抱怨道:难道就没有一个有效的除锈方法吗?
这时,我心中产生了一个念头:一定要帮爸爸找到经济又高效的除锈方法。说干就干,我上网查了很多资料,其中的一个方法吸引了我。我决定试试看,验证这个方法是否真的有效。
实验一:盐碱+白醋混合除锈
目的:验证盐碱(可食用加碱)、白醋混合物的除锈效果。
材料:可食用碱、白醋、食用盐、生锈铁钉2枚(注:实验中使用铁锅有一定的风险,所以用铁钉替代)。
实验过程:
一:实验准备
在容器底部放上2枚生锈的铁钉,再把可食用碱和盐混和均匀,铺到钉子上,使钉子被盐碱混合物完全覆盖住。
二、除锈过程
往容器里倒白醋。白醋一接触盐碱混和物就产生了化学反应,原本透明无色的白醋液体瞬间产生了大量白色气泡,由容器底部往上冒。待白醋液体上层的气泡逐渐消失不见后,生锈铁钉四周的盐碱混合物在白醋的作用下,还在继续发出"刺啦刺啦"的声音,铁钉被气泡团团围住。
10分钟后,盐碱混合物开始结块,气泡消失,白醋液体不再清澈无色,开始变得浑浊。我用一次性筷子去搅拌液体,使盐碱混合物和白醋充分溶解,让它们的反应达到极致。
30钟后,结块的盐碱混合物数量减少了,白醋液体呈黄色,像黄泥水一样浑浊了。我把铁钉取出,用纸巾轻轻擦拭,铁锈去除了大半,纸巾上到处是铁锈的痕迹。
我的发现:白醋和盐碱混和物相遇,会产生剧烈的化学反应,可以有效的去除铁钉上的锈迹。
我的疑惑:盐碱混合物和白醋能有效去除铁锈,如果不加盐,只有碱和白醋还能除锈吗?为了验证这一猜想,我马上开始了第二个实验。
实验二:碱+白醋混合除锈
目的:验证仅使用食用碱和白醋是否同样能有效除锈,并与实验一对比效果。
材料:白醋、食用碱、三枚铁钉。
实验过程:
一:实验准备
在容器底部放上3枚生锈的铁钉,再把可食用碱均匀铺到钉子上,使钉子被食用碱完全覆盖住。
二:除锈过程
往容器里倒入白醋,气泡从产生到逐渐消失的时间明显缩短了,只持续了10多秒。
5分钟后,白醋液体不再冒气泡,食用碱开始结块,液体开始变得微黄,但液体底部的铁钉仍然清晰可见。
30分后,食用碱的数量经搅拌没有明显减少,白醋液体的颜色和25分钟前只加深了一点,清澈度还是很不错的。我把铁钉取出,用纸巾擦拭干,锈迹去除的不多,没有实验一显著。
我的发现:实验二和实验一相比,冒气泡的时间变短了,液体的浑浊的程度也不一样。也就是说,虽然无盐情况下也能除锈,但相比含盐的情况,反应速度和除锈效果略有下降。
可这是为什么可以有较除锈呢?于是,我上网察了”一下于找到原理:醋的有效成分是醋酸(CH3COOH),而锈的主要成分是(碳酸的盐)和氢氧化镁(一种碱),他们是可以和醋酸反应,分别生成可溶于水的醋酸钙和醋酸镁。
原理分析
上网查阅资料后得知,醋的有效成分是醋酸(CH3COOH),而锈的主要成分是铁的氧化物(如碳酸盐)和氢氧化镁(一种碱)。这些物质能与醋酸发生反应,生成可溶于水的醋酸钙和醋酸镁,从而实现除锈效果。
总结
通过实验一和实验二的对比,可以发现盐碱+白醋的混合物是一种有效的除锈方法。虽然实验二中不加食盐也能除锈,但效果略逊一筹。因此,在实际应用中,建议采用实验一中的方法,即同时使用盐碱、白醋和少量食盐(如果条件允许),以达到最佳的除锈效果。这一发现为家庭解决铁锅除锈问题提供了一种简单、经济且高效的方法。