Du fer en feu

Vous pensiez que le fer ne brûlait pas ?

Difficulté :
Danger :
Durée :
10 minutes
Du fer en feu

Réactifs

Sécurité

  • Portez des lunettes de protection.
  • Réalisez l’expérience sur le plateau en plastique.
  • Gardez un bol d’eau à proximité pendant l’expérience.
  • Tenez les cheveux et les objets inflammables éloignés des flammes.
  • Placez le brûleur sur le dessous de plat en liège. Ne touchez pas le brûleur après l’expérience : attendez qu’il refroidisse.
Règles générales de sécurité
  • Éviter tout contact des produits chimiques avec les yeux ou la bouche.
  • Éloigner les jeunes enfants, les animaux et les personnes sans équipement de protection des yeux de la zone où sont réalisées les expériences.
  • Ranger ce coffret d’expériences hors de portée des enfants de moins de 10 ans.
  • Nettoyer la totalité du matériel après utilisation.
  • S’assurer que tous les récipients sont hermétiquement fermés et convenablement stockés après utilisation.
  • S’assurer que tous les récipients vides sont correctement éliminés.
  • Ne pas utiliser d’autre matériel que celui fourni avec le coffret ou recommandé dans la notice d’utilisation.
  • Ne pas remettre les denrées alimentaires dans leur récipient d’origine. Les jeter immédiatement.
Informations générales de premiers soins
  • En cas de contact avec les yeux : laver abondamment à l’eau en maintenant les yeux ouverts si nécessaire. Consulter immédiatement un médecin.
  • En cas d’ingestion : rincer la bouche abondamment avec de l’eau, boire de l’eau fraîche. Ne pas faire vomir. Consulter immédiatement un médecin.
  • En cas d’inhalation : transporter la personne à l’extérieur.
  • En cas de contact avec la peau et de brûlures : laver abondamment à l’eau la zone touchée pendant au moins 10 minutes.
  • En cas de doute, consulter un médecin sans délai. Emporter le produit chimique et son récipient.
  • En cas de blessure, toujours consulter un médecin.
Conseils pour les adultes superviseurs
  • L’utilisation incorrecte des produits chimiques peut engendrer des blessures et nuire à la santé. Réaliser uniquement les expériences décrites dans les instructions.
  • Ce coffret d’expériences est à utiliser uniquement par des enfants de plus do 10 ans.
  • Compte tenu de très grandes variations des capacités des enfants, même au sein d’un groupe d’âge, il convient que les adultes surveillants apprécient avec sagesse quelles sont les expériences appropriées et sans risque pour les enfants. Il convient que les instructions permettent aux adultes surveillants d’évaluer chacune des expériences afin de pouvoir déterminer son adéquation à un enfant particulier.
  • Il convient que l’adulte surveillant s’entretienne des avertissements et des informations de sécurité avec l’enfant ou les enfants avant de commencer les expériences. Il convient d’accorder une attention particulière à la sécurité lors de la manipulation d’acides, d’alcalis et de liquides inflammables.
  • Il convient que la zone où sont réalisées les expériences soit sans obstacle et ne soit pas située près d’une réserve de denrées alimentaires. Il convient qu’elle soit bien éclairée et aérée, et à proximité d’une adduction d’eau. Il convient d’utiliser une table solide dont la surface est résistante à la chaleur.
  • Il convient d’utiliser complètement les substances contenues dans des emballages non refermables au cours d’une expérience, c’est-à-dire après l’ouverture de l’emballage.

FAQ et dépannage

J’ai accidentellement déchiré la laine d’acier en l'ébouriffant. Que faire ?

Aucun problème ! Il vous suffit de disposer délicatement les différentes parties de façon à ce qu’elles se touchent.

Que faire de la laine d’acier après l’expérience ?

Assurez-vous d’attendre que tout se soit refroidi, et que l’autocollant thermique soit redevenu noir. La laine d’acier est absoluement sans danger : vous pouvez donc la jeter avec les ordures ménagères.

La laine d’acier ne s’enflamme pas. Que faire ?

Le problème est probablement que l’oxygène ne peut pas suffisamment bien accéder au fer pour supporter la combustion. démêlez davantage les fils de laine d’acier, et essayez à nouveau de l’allumer.

Instructions pas à pas

Cette expérience pourra être mieux observée dans le noir.

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La laine d’acier, également connue sous le nom de paille de fer, est constituée de fins fils de fer. Démêlez légèrement la laine afin que le dioxygène puisse accéder plus facilement au fer.

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La laine d’acier va devenir brûlante, donc placez-la dans le poêle. Puis, enflammez-la.

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Élimination des déchets

Éliminez les déchets solides avec les ordures ménagères.

Description scientifique

Les rails, les clous et d’autres objets en fer ne sont pas faciles à brûler. Il peut même sembler que le fer n’est pas du tout inflammable. Pourtant, comme vous venez de le voir, de fins fils de fer brûlent assez bien. Quel est le secret ?

En fait, le fer brûle très bien à une chaleur suffisante, mais il est difficile de chauffer un gros morceau de métal, car la majeure partie de la chaleur est rapidement absorbée  par le volume du métal. Avec de fins fils de laine d’acier, la chaleur s’accumule rapidement au même endroit , faisant réagir (brûler) le fer avec le dioxygène. Ce processus produit davantage de chaleur, ce qui intensifie le processus.

Notez que la laine d’acier brûle sans produire de flammes, parce que le fer ne libère pas autant de petites particules incandescentes qu’un objet comme du papier en combustion. Celui-ci dégage constamment des atomes de carbone C , qui se lient avec le dioxygène O2  pour former un gaz CO2 , qui rend le reste du papier plus léger. Au lieu de cela, les atomes de fer Fe  restent là où ils se trouvent et l’oxygène O  se lie à eux, ce qui alourdit la laine.

Ça, c’est intéressant !

Quelle est la différence entre le fer et l’acier ?

Dans la vie de tous les jours, les termes « acier » et « fer » sont souvent utilisés comme synonymes. Ces deux matériaux sont pourtant très différents.

Le fer Fe est un métal de transition qui se trouve dans la huitième colonne du tableau périodique. Le fer est l’élément le plus abondant sur notre planète, la Terre , dont il constitue environ un tiers de la masse. La majeure partie repose au cœur de la Terre , où il représente environ 80 % de la masse (les 20 % restants étant constitués d'une variété d'éléments supplémentaires ). Il abonde également dans l’Univers – on pense même que la couleur rouge de la surface de Mars serait due à une quantité élevée de composés de fer Fe et d’oxygène O .

Le fer pur est un métal malléable et mou, qui rouille facilement lorsqu’il est exposé à l’air et à l’humidité. Pour augmenter sa résistance et sa durabilité, il est allié à différents éléments chimiques. L’acier, par exemple, est un alliage de fer et de carbone . L’acier est l’un des alliages métalliques les plus courants. Il contient souvent de 0,02 % à 1,70 % de carbone en poids. L’augmentation de la teneur en carbone de l’acier augmente sa résistance, mais elle le rend également plus cassant. L’acier est utilisé dans une grande variété d’applications : dans les voitures, les bateaux, les bâtiments, les outils, les casseroles et les poêles, et bien plus encore .