Förbränning av järnull

Syfte:

Jag ska undersöka vad som händer när järnull brinner.

Material

• Egenhändigt byggd balansvåg
• Järnull
• Tändstickor
• Bricka av metall

Metod

1. Bygger en balansvåg enligt bild 1 under resultat.
2. Fäst järnull på varje sida av balansvågen. Järnullen ska vara fluffig.
3. Se till att vågen är i balans, du har lika mycket järnull på varje sida och det väger jämt.
4. Tänd eld på ena järnullsnystandet.
5. Se vad som händer

Hypotes:

Jag tror att det järnullsnystan som brinner kommer minska i vikt. Jag tror att det inte kommer synas så mycket när det brinner, bara att det glöder lite grand. När det har brunnit klar så tror jag att ullen har dragit ihop sig och den har blivit svart och vit.

Resultat:

Säkerhet:

Vi var försiktiga så att vi inte skulle bränna oss och vi hade en metall bricka under balansvågen eftersom det kunde falla ner brinnande järnull från järnullsnystanet.

Vad som hände (undertiden, vikten, efteråt)

När man tände eld så brann främst det stålull som var fluffigast och stod ut mest. Det såg ut ungefär som ett tomtebloss, det glödde med en orange färg. Det var inga stora lågor. På slutet så började det inte brinna mer även fast vi försökte tända med en tändsticka.

Vi kan se på balansvågen att järnullen har ökat i vikt efter att vi har tänt eld på den. Den hänger längre ner än den vi inte har tänt eld på.

Efteråt så har järnullen fått en mörkgrå färg och det har blivit små klumpar i ullen.

Slutsats:

Svar på frågan:

När man bränner järnull så blir det tyngre, får en mörkgrå färg och det blir små klumpar i ullen. Den har blivit tyngre eftersom järnet (Fe) har reagerat med syre (O₂) och det har blivit ett annat ämne. Järnatomerna och syremolekylerna var i olika aggregationsformer, järnet var i fast form och syret var i gasform. När det genom elden kom värme så skedde det en kemisk reaktion.  Atomerna har bytt plats med varandra och bildat ett nytt ämne. Vi har fått järnoxid. De järnatomer som fanns i stålullen har satt ihop sig med syremolekylerna i luften när vi eldade och då har vi fått järnoxid. Eftersom vi inte längre bara har järnatomer och syremolekyler utan järnoxid molekyler som består av både järn och syreatomer så blev ullen tyngre. Ullen har alltså ökat i massa och då blir också gravitationskraften på ullen större. Den har också ändrat färg eftersom det har blivit ett annat ämne, och de små klumparna är järnoxid klumpar.

Kemisk formel:

Fe + O₂ + värme -----> Fe₂O₃

4Fe + 3O₂ + värme------> 2Fe₂O₃

Järnatomerna i järnullen och syremolekylerna i luften har reagerat med varandra när järnullen brändes. De har skett en kemisk reaktion och vi har fått en kemisk förening som kallas för järnoxid.

Stämde min hypotes:

Min hypotes var att järnullen skulle bli lättare, det var fel. Järnullen blev tyngre. Jag trodde att det inte skulle synas så mycket när järnullen brann, bara att det skulle glöda. Där var min hypotes rätt, järnullen glödde när den brann. Jag trodde också att när det hade brunnit klar så skulle järnullen bra ihop sig och ha blivit svart och vit, det var fel. När det hade brunnit klart så hade järnullen ändrat färg till mörkgrått inte svart och vit, och den hade inte dragit ihop sig. 

Erfarenheter från vardagen:

Järnoxid har ett annat namn, rost. Rost är något som nästan alla känner till och har stött på i vardagen. Om du lämnar något av järn utomhus och det regnar så kommer det uppkomma röd eller rödbrun porös rost. Rost kan uppkomma när det finns vatten och syre tillgängligt. Rost kan vara dåligt eftersom ett föremål av järn kan rosta sönder, det var ett stort problem förr i tiden för bilar rostade sönder och man hade inte listat ut hur man skulle förhindra att det skulle rosta. Man kan förhindra att det rostar genom att lägga en annan metall som ett lager på järnet. En vanlig metall som man använder är zink. Inomhus där det kanske inte är så fuktigt så då behöver man inte ha ett så tjockt lager av zink, men utomhus där man vet att järnet kommer utsättas för regn så har man ett tjockare lager. En sak som man kan täcka i zink för att det inte ska rosta är järn delar på en bro. Det skulle inte vara bra om en bro som bilar kör på eller människor går på rostar sönder.

Man kan också måla på järnet för att förhindra att det rostar, men om färgen spricker bara lite grand så kommer det rosta.

förbättringar, hur man kan undersöka det på ett nytt sätt:

I början så hade vi problem med att få lika mycket järnull på båda sidorna av balansvågen. För att få exakt lika mycket på båda sidorna så kunde jag ha använt en vanlig köksvåg och vägt järnullen. Då skulle jag vara säker på att det var lika mycket järnull på båda sidorna och det skulle ha blivit ett tydligare resultat.

Balansvågens ”armar” satt lite löst. Då fanns det hela tiden en risk att de skulle ramla ner. Järnullen satt fast på ”armarna” och vi tände eld på järnullen så då fanns det en brandrisk. Medan vi eldade så kan armarna falla ner och kanske missa metall brickan vi hade under balansvågen och då hade det kunnat ta eld någon annan stans. Så vi kunde ha byggt en stabilare balansvåg.

För att få ett tydligare resultat så kunde vi ha använt mer järnull och vi kunde ha ”fluffat upp” det mer, då hade man kunnat se resultatet tydligare och effekten skulle bli större.

Ett annat sätt man skulle kunna undersöka det här på är att se vad som händer om man har järnpulver. Vi har sett att järnullen ändrar färg, blir tyngre och får massa järnoxidklumpar i sig. Men vad skulle hända om man eldar järnpulver? Skulle de bli massor av små järnoxidklumpar eller skulle det bli många stora? Så min nya frågeställning är:

Vad händer om man eldar järnpulver?

En annan sak jag skulle vilja undersöka är vad som händer om man också eldar det andra järnullsnystanet. Det skulle vara intressant att se om det blir jämnvikt eller om det skulle bli någon skillnad mellan de två järnullsnystarna. Så min andra nya frågeställning är:

Vad händer om man eldar båda järnullsnystanen.