中四化學|防止鐵銹蝕五個培養皿模擬器

探究防銹方法及異種金屬接觸對鐵釘銹蝕速率的影響(使用含鐵銹指示劑 Ferroxyl Indicator 的凝膠)

【鐵銹指示劑顏色圖例】
藍色:存在 Fe²⁺ 離子(鐵發生氧化/銹蝕跡象)
粉紅色:存在 OH⁻ 離子(氧氣與水還原生成)
無色/淡黃:無明顯化學反應
① 純鐵釘
(對照組)
純 Fe 鐵釘
② 鐵釘纏鋅
(犧牲保護)
Fe 纏 Zn 絲 (Zn > Fe)
③ 鐵釘纏銅
(異種金屬)
Fe 纏 Cu 絲 (Fe > Cu)
④ 塗油漆鐵釘
(塗層隔絕)
表面均勻塗油漆
⑤ 塗油脂鐵釘
(塗層隔絕)
表面均勻塗油脂

實驗觀察紀錄與預測

請先完成「我的預測」,再對照模擬結果。真實驗欄位可供課堂動手做後填寫。

培養皿編號及處理 關鍵化學原理/活性序比較 我的預測 (銹蝕程度) 模擬結果 (指示劑反應) 真實驗紀錄 (動手填寫)
① 純鐵釘 (對照) 水和氧同時存在,鐵提供電子氧化成 Fe²⁺。 -
② 鐵釘纏鋅 Zn 活性:Zn > Fe。鋅優先氧化成 Zn²⁺(犧牲保護),鐵端獲得 protection。生成 OH⁻ 呈粉紅。 -
③ 鐵釘纏銅 Cu 活性:Fe > Cu。異種金屬接觸,鐵加速失去電子(較易銹),藍色較①更快更濃。 -
④ 塗油漆鐵釘 物理塗層隔絕水(H₂O)及氧氣(O₂)。 -
⑤ 塗油脂鐵釘 物理油脂防銹層隔絕水(H₂O)及氧氣(O₂)。 -