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1 Formazione della ruggine PIANO ISS DIDATTICA LABORATORIALE prof.ssa Maria de Fazio prof.ssa Maria Concetta Giardino studenti della classe 1 a A ITIS.

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1 1 Formazione della ruggine PIANO ISS DIDATTICA LABORATORIALE prof.ssa Maria de Fazio prof.ssa Maria Concetta Giardino studenti della classe 1 a A ITIS Fermi Francavilla Fontana

2 2 Perché il ferro si corrode? In questa prova gli studenti sono chiamati ad osservare il comportamento di un comune chiodo messo in particolari ambienti allo scopo di comprendere da quali fattori dipende la corrosione del ferro.

3 3 Questionario iniziale Ai nostri alunni sono state poste alcune domande per testare le loro conoscenze sullargomento

4 4 Cosè la corrosione? È una trasformazione chimica che avviene sul ferro con il passare del tempo È il deterioramento di un materiale a causa della ruggine Si ha quando un oggetto si consuma a contatto con lossigeno È un fenomeno naturale che avviene in quasi tutti i metalli È la ruggine che si forma nel ferro quando è a contatto con lacqua È lossidazione del ferro causata dagli agenti atmosferici come la pioggia È una trasformazione chimica a causa dellossigeno Hanno detto

5 5 Il ferro può essere protetto dalla corrosione? No, perché il ferro invecchia e arrugginisce No, perché la corrosione intacca il ferro Si, se lo asciughiamo dallacqua Si, evitando di esporlo agli agenti atmosferici Si, con lo zinco Si, con le vernici Si, facendolo reagire con sostanze anticorrosive Hanno detto

6 6 In laboratorio: Corrosione del ferro Per rispondere alla domanda: perché il ferro si corrode? mettiamo i chiodi a contatto con varie soluzioni

7 7 In ogni provetta è stato introdotto un chiodo insieme ad una determinata soluzione. Di ogni soluzione è stata individuata lacidità o la basicità tramite una cartina universale.

8 8 Chiodo in HCl

9 9 Chiodo in NaOH

10 10 Chiodo in Na 2 CO 3

11 11 Chiodo in NaCl

12 12 Chiodo in CaCl 2

13 13 Chiodo in acqua di rubinetto

14 14 Chiodo in acqua distillata

15 15 Chiodo in acqua + olio

16 16 Agli studenti è stato chiesto di descrivere: 1) laspetto iniziale del chiodo Grigio senza ruggine Hanno detto

17 17 2) laspetto iniziale delle soluzioni 1. soluzione di HCl: incolore 2. soluzione di NaOH: incolore 3. soluzione di Na 2 CO 3 : incolore 4. soluzione di NaCl: incolore 5. CaCl 2 : polvere bianca 6. acqua di rubinetto: incolore 7. acqua distillata: incolore 8. acqua + olio: incolore + giallo Hanno detto

18 18 Per stabilire in quali condizioni il ferro si corrode, gli studenti hanno ripreso in esame le provette dopo sette giorni Per ciascuna di esse hanno osservato laspetto del chiodo nelle varie soluzioni

19 19 Chiodo in HCl Il chiodo si è consumato Il chiodo si è polverizzato Il chiodo si è frantumato Il chiodo si è depositato sul fondo Il chiodo è scomparso Il chiodo si è sciolto Hanno detto

20 20 Chiodo in NaOH Il chiodo è rimasto intatto, senza formazione di ruggine Il chiodo è rimasto integro Il pH, fortemente basico della soluzione, ha impedito la formazione della ruggine. Hanno detto

21 21 Chiodo in Na 2 CO 3 Il chiodo è rimasto integro Non si è formata la ruggine Il colore del chiodo è rimasto grigio Il pH basico della soluzione ha impedito la formazione della ruggine. Hanno detto

22 22 Chiodo in NaCl Si è formata la ruggine Il chiodo si è ossidato Laspetto del chiodo è cambiato: si è arrugginito lasciando anche la ruggine sul fondo della provetta Lacqua salata ha accelerato la formazione della ruggine sul chiodo. Hanno detto

23 23 Chiodo in CaCl 2 Il chiodo e il CaCl 2 non hanno subito cambiamenti Non è successo niente Il CaCl 2, essendo un forte disidratante, ha impedito la formazione della ruggine trattenendo lumidità. Hanno detto

24 24 Chiodo in acqua di rubinetto Il chiodo si è arrugginito Il chiodo si è ossidato Il chiodo si è arrugginito lasciando la ruggine sul fondo della provetta Hanno detto

25 25 Chiodo in acqua distillata Il chiodo si è arrugginito Il chiodo si è ossidato Il chiodo si è arrugginito meno rispetto al chiodo immerso nellacqua di rubinetto Hanno detto

26 26 Chiodo in acqua + olio Il chiodo si è leggermente arrugginito Lolio, non mescolandosi con lacqua, ha rallentato il processo di ossidazione del chiodo Hanno detto

27 27 Presenza di ferro ossidato (Fe 2+ ) La presenza di ferro ossidato (Fe 2+ ) in soluzione viene individuata aggiungendo 2 gocce di soluzione di ferricianuro ferrico. Si ottiene un precipitato di colore azzurro nelle provette contenenti i chiodi immersi nelle soluzioni di HCl e di NaCl

28 28 Il saggio è negativo nelle provette contenenti i chiodi immersi nelle soluzioni di NaOH, Na 2 CO 3, acqua (sia di rubinetto che distillata)

29 29 Tabella dei risultati ottenuti dopo una settimana pH iniziale pH finale formazione di ruggine aspetto del chiodo presenza di Fe 2+ HCl 11nocorrososi NaOH 10 nolucidono Na 2 CO 3 10 nolucidono NaCl 66sicorrososi Acqua rubinetto 77sicorrosono Acqua distillata 77pocapoco corroso no Acqua + olio 77pocapoco corroso no

30 30 Dove si è formata la ruggine? Nella soluzione acida Nella soluzione salina Nellacqua Dove non si è formata la ruggine? Nelle soluzioni basiche In presenza del disidratante In presenza di olio Questionario finale Hann o detto

31 31 Il chiodo si scioglie Avviene una reazione chimica evidenziata subito dalla formazione di uneffervescenza Il chiodo si corrode Il chiodo si arrugginisce perché lambiente acido favorisce la reazione COSA SUCCEDE IMMERGENDO UN CHIODO IN UNA SOLUZIONE ACIDA? Hann o detto

32 32 Come si interpretano le differenze che si riscontrano tra le due prove effettuate, una con acqua distillata e laltra con la soluzione di NaCl? Non ci sono differenze: in entrambe le provette si è formata la ruggine Nella provetta contente NaCl si è formata molta ruggine rispetto a quella contenente acqua perché la presenza di sali favorisce il fenomeno della corrosione. Nella provetta contenente NaCl il chiodo si arrugginisce e la soluzione diventa più scura, quasi marrone. Nella provetta contenente acqua il chiodo non si arrugginisce ma si nota la ruggine sul fondo della provetta e la soluzione è quasi trasparente. Hann o detto

33 33 Come si interpretano i risultati ottenuti nella prova in cui è stato aggiunto un po di olio? Lolio ha rallentato la formazione della ruggine: il chiodo si arrugginisce meno Il chiodo si arrugginisce poco ma la soluzione non ha subìto nessun cambiamento. Lolio, essendo immiscibile con lacqua ha impedito la penetrazione dellaria e, di conseguenza, la formazione della ruggine Hann o detto

34 34 In ambiente acido si ha ossidazione del ferro a Fe 2+ accompagnata dalla formazione di bollicine di gas (idrogeno) In ambiente basico non si osservano fenomeni di corrosione del ferro In ambiente neutro, o leggermente basico, si ha la formazione di ruggine dovuta allossidazione del ferro a Fe 3+ a spese dellossigeno, infatti nellultima provetta laggiunta di olio è servita a ridurre linfluenza dellossigeno dellatmosfera La presenza di NaCl accelera i processi corrosivi del metallo Dalle osservazioni sperimentali gli studenti hanno tratto alcune CONCLUSIONI Hann o detto

35 35 Da quali fattori dipende la corrosione del ferro? Dallacqua Dallossigeno Dal sale Dagli acidi Come si può rallentare la corrosione del ferro? Evitando il contatto con laria Evitando il contatto con lacqua salata Evitando il contatto con gli acidi Hann o detto


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