Korrosion im Bodywärmer: Sauerstoffgehalt 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.

Im Zeitraffer (16-fache Geschwindigkeit) wird gezeigt was passiert, wenn man Sauerstoff, Luft oder Stickstoff im geschlossenen System zu dem Gemisch aus dem Bodyheater gibt.

Zwischendurch wurden die Spritzen mit einer Wärmebildkamera fotografiert.

Am Ende sieht man das jeweils restliche Gasvolumen.

Im Zeitraffer werden zu je einem Teelöffel Beutelinhalt 50mL Stickstoff, 50mL Luft und 50mL Sauerstoff gegeben und die Temperatur an der Außenseite der Spritzen über eine längere Zeit gemessen.

Material	Handwärmer oder Bodyheater für den Winter Korrosion einmal anders
Hinweise	Die Idee dahinter Beschreibung
Zusatzmaterial		Weiterführende Ideen Sammlung an Experimentierideen rund um Bodyheater; z.B. für eine AG Jugend-forscht-Poster Wie funktionieren Bodyheater mit freundlicher Genehmigung von Florian Felderhoff
	Erweiterte Aufgabe mit Stop motion Technik auf Teilchenebene Hier als Idee aus einen internationen Schülerworkshop

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.