Korrosion im Bodywärmer

Arbeitsmaterial

Handwärmer oder Bodyheater für den Winter

Korrosion einmal ganz anders in einer Lernaufgabe betrachtet.

Erweiterte Aufgabe mit Stop motion Technik auf Teilchenebene

Hier als Idee aus einen internationalen Schülerworkshop

 

Weitere Experimentierideen z. B. für eine AG finden Sie hier.

 

 

Die Idee dahinter

Die grundsätzliche Idee

Eine ausführliche Beschreibung für Lehrende

Folien

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Vorbereitung des Experiments zur Untersuchung der Bestandteile der Luft

Drei Spritzen werden mit dem Inhalt eines Bodyheaters befüllt und gasdicht verschlossen.

Damit die Spritzen sauber bleiben, wird das pulvrige Stoffgemisch aus Aktivkohle, Salz, Wasser, Vermikulit und Eisen in einen Teebeutel gefüllt.

Drei weitere Spritzen werden 50mL Sauerstoff (roter Verschluss), 50mL Stickstoff (blauer Verschluss) und 50mL Luft (gelber Verschluss) befüllt.

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Videoaufzeichnung des Experimentes (Volumenänderungen)

Was passiert, wenn man Sauerstoff, Luft oder Stickstoff im geschlossenen System zu dem Gemisch aus dem Bodyheater gibt.

Zeitrafferaufnahme (16-fache Geschwindigkeit)und Fotografien mit einer Wärmebildkamera.

Am Ende kann man jeweils restliche Gasvolumen ablesen.

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Videoaufzeichnung des Experimentes (Temperaturänderungen)

Zu je einem Teelöffel Beutelinhalt werden genau8 50 mL Stickstoff, 50 mL Luft und 50 mL Sauerstoff gegeben.

Die Temperatur an der Außenseite der Spritzen über eine längere Zeit gemessen.

Zeitrafferaufnahmen der Spritzen und gemessenen Temepraturen.

Zusatzmaterial

Jugend-forscht-Poster Wie funktionieren Bodyheater

mit freundlicher Genehmigung von Florian Felderhoff

 

(zum Vergrößern anklicken)

Schlagworte

Korrosion, Eisen, Saustoffkorrosion, Reaktion mit Gasen, Sauerstoff, ChemZ, Spritzen, experimentelle Lernaufgaben, Stickstoff, Sauerstoffgehalt der Luft

Didaktisch-methodische Hinweise

Die Untersuchung dieses gewollten Korrosionsvorganges ist vielfältig nutzbar, wenn man ihn in den Spritzen sichtbar macht. Es lässt sich also u. a. zeigen,

• dass ein Feststoff mit einem Gas reagiert
• welches Gas dafür verantwortlich ist (Volumenkontraktion innerhalb weniger Minuten, Temperaturerhöhung deutlich messbar)
• wie Korrosionsvorgänge ablaufen und beschleunigt werden.

Die Umsetzung mit Sauerstoff erfolgt quantitativ! Daher kann man mit diesem Versuch zudem sehr einfach den prozentualen Sauerstoffgehalt der Luft bestimmen bzw. betätigen.