0150204防鏽與食品保存

01防鏽

 

物品生鏽了

  生活中有時可以看見生鏽的物品,找一找,哪些物品會生鏽?

路燈底座的螺絲、水溝蓋、烤肉架、冷氣機外殼、鐵窗、鐵欄杆、鐵門、鐵釘等。

 

  仔細觀察看看,生鏽的物品有什麼特徵?

生鏽的物品大都是鐵製品,生鏽的部分摸起來粗糙且凹凸不平,顏色大都是褐色或深褐色,用力摸會有鐵屑掉下來。

螺絲生鏽

水溝蓋生鏽

烤肉架生鏽

冷氣排水孔生鏽

鐵窗生鏽

 

容易觀察到生鏽現象的物品,大部分是什麼材質呢?

會生鏽的物品大多為鐵製品。

 

  鐵製品生鏽所產生的紅棕色或褐色物質,稱為鐵鏽。想一想,鐵製品在什麼樣的環境下容易生鏽?造成生鏽的原因是什麼呢?

容易接觸到水分,或是環境潮溼的地方,物品較容易生鏽。空氣中的氧氣和水分是讓物品生鏽的主要原因,酸雨的酸性會促使生鏽加速進行,鹽水中的鹽分也會加速鐵的生鏽,也就是氧化現象。

 

放在戶外的物品比較容易生鏽,是因為淋雨的關係嗎?

在戶外無遮蔽的環境中,下雨時直接接觸水分,較容易生鏽。

 

有些放在室內的物品也會生鏽,空氣也是影響生鏽的原因嗎?

室內環境若較為潮溼,或是容易接觸水分的處所,例如:浴室、廚房等,也容易造成鐵製品生鏽。

 

生鏽的原因

  影響鐵製品生鏽的原因很多,想一想,如何設計一個實驗來進行觀察,了解鐵製品生鏽的原因呢?

 

認識實驗設計方法

1.選擇一項實驗的操作變因。

例如:假設「空氣」會影響鐵製品生鏽,「空氣」就是實驗的操作變因。

2.實驗要設計實驗組和對照組。

例如:一團鋼棉暴露在空氣中、另一團鋼棉用保鮮膜和膠帶包裹住,以減少和空氣接觸。

3.除了實驗的操作變因之外,其餘實驗中可能會影響結果的因素都要盡量維持一樣,這些因素稱為控制變因。

 

  鐵製品的生鏽和什麼因素有關係呢?讓我們設計實驗來進行探究吧!

動手做

鋼棉生鏽

分組討論造成鋼棉生鏽的因素,並選擇其中一種因素進行實驗。

拿取鋼棉時要使用鑷子,避免用手直接碰觸。

 

水分對鋼棉生鏽的影響

1.準備兩個一樣大小的鋼棉,一個沾水、一個保持乾燥,分別放入夾鏈袋中,並封緊袋口。

2.一段時間後,觀察鋼棉的變化並將實驗結果記錄下來。

 

討論

1.根據小組設計的實驗,實驗的操作變因是什麼?控制變因是哪些呢?

請依照各組實驗設計作答,除了操作變因之外,其餘變因(如鋼棉大小、放置地點、實驗天數等)都要一樣。

2.一段時間後,鋼棉的生鏽情形如何?

鋼棉表面出現一點一點的黑褐色斑點,水變黑褐色,袋子變扁等。

 

  從實驗中可以發現,水分、空氣和酸性物質等因素,都會影響鋼棉生鏽的情形。鐵生鏽是鐵和水分、空氣作用產生的結果,而酸性物質會加快生鏽速度。生鏽後,顏色會改變,材質也變得不一樣,是一種無法復原的永久性變化。

 

科學小百科

生鏽產生的物質

  生鏽是金屬和水分及空氣中的氧氣作用產生的結果,大部分的金屬都會生鏽,例如鋁和氧氣作用後會產生緻密保護膜,讓內層金屬不再繼續生鏽。鐵生鏽會產生黑褐色的物質,沒有緻密的組織,因此水和氧氣會穿透,繼續使內部的鐵生鏽。

 

防鏽的方法

  從實驗中可以發現,鐵製品接觸氧氣和水分後容易生鏽,鐵生鏽不但會讓鐵製品變得不美觀,也會造成生活上的不便,甚至影響安全。為了避免鐵製品生鏽,通常會怎麼做防鏽的處理呢?

隔絕空氣、水和鐵製品的接觸機會,就能減少生鏽的機會,達到防鏽目的。時常保持乾燥、塗油漆、擦油、包油紙、放入密封罐中等方法,都是生活中常見的防鏽方法。

腳踏車的鏈條上油

遊樂器材塗上油漆

迴紋針包覆塑膠皮

刀具晾乾

 

說一說,生活上還有其他防鏽的方法嗎?

還有電鍍、製成不鏽鋼等方法。

 

  保持乾燥、減少和空氣的接觸等方法,都可以避免鐵製品生鏽。除此之外,生活中常見的電鍍和合金材質,也是防鏽的方法之一。

利用電鍍防鏽

利用合金防鏽

 

科學小百科

電鍍與合金

電鍍是利用化學反應的方式,在物體的表面鍍上一層金屬膜,隔絕了物體和空氣、水分直接接觸的機會。常見的鐵罐裝飲料、各式罐頭等,就是採用電鍍處理的材質包裝。

  合金是將兩種以上的金屬熔在一起,所產生的另一種金屬物。以不鏽鋼為例,就是在鐵冶煉成鋼鐵時,加入鉻的成分,它會在表面形成一層保護膜,達到較佳的防鏽效果,因此稱為不鏽鋼。不鏽鋼常運用於各式餐具、便當盒及鍋子等用品。

 

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