Experimente der Kategorie "Kunststoffe/ Klebstoffe"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Dreifachtrennung bei Polystyrol-Polyethylen-Polyvinylchlorid-Gemisch | Extraktion einzelner Komponenten mit Lösemitteln | Im ersten Schritt wird Polystyrol durch Lösen in Essigsäureethylester aus dem Gemisch abgetrennt. Man erhitzt dazu das Gemisch aus zerkleinerten KS-Abfällen unter Rühren und Rückflusskühlung bis zum Sieden. Nach dem Dekantieren wird aus der Lösung gemäß Anleitung durch Abdampfen bzw. Abdestillieren des Lösemittels das feste Polystyrol zurückgewonnen. Im zweiten Schritt wird mit gleichem Verfahren das Restgemisch mit Toluol extrahiert. Auch hier wird die gelöste Komponente durch Abdestillieren bzw. Abdampfen des Toluols zurückgewonnen. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Ethylacetat, Toluol |
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Eigenschaften von Kunststoffen | Reihenuntersuchung mit Proben von KS in Alltagsgegenständen | A In Petrischalen prüft man das Verhalten der KS-Proben gegen über den Lösemitteln Wasser, Aceton und Heptan. B In einer Glaswanne prüft man wie beschrieben das Schwimm-Sink-Verhalten der KS Proben. C Man prüft durch fortlaufende Temperaturmessung das Abkühlverhalten von 70°C-heißem Wasser in einem Metall- und in verschiedenen KS-Bechern. D Im Abzug werden in Porzellantiegeln die Veränderungen von diversen KS-Proben beim Erhitzen mit dem Gasbrenner untersucht. Streifen von angefeuchtetem Indikatorpapier hält man jeweils in die Schwelgase. E Gemäß Anleitung wird im Abzug die Brennbarkeit der KS-Proben untersucht. F Man legt Probenstücke der Kunststoffe in Gefäße mit 1) verd. Salzsäure und 2) mit verd. Natronlauge. | Lehrer-/ Schülerversuch | Aceton, n-Heptan, Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Natronlauge (verd. w=____% (2-5%)) |
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Ein Bakelit-Kunststoff | Duroplast aus Resorcin und Propanal | Reagenzglasversuch: Zu zwei Spatelportionen Resorcin gibt man etwa das gleiche Volumen Propanal. Man erhitzt kurz über der Brennerflamme, bis eine klare Lösung entstanden ist. Man stellt das Rggl. ab und setzt mit der Pipette drei Tropfen konz. Salzsäure zu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Resorcin, Propionaldehyd, Salzsäure (konz. (w: >25%)) |
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Ein bärenstarker Klebstoff | Gelatine als Grundstoff für einen Leim | Mehrere Gummibärchen werden in einem Becherglas auf dem Wasserbad (60 °C) aufgeschmolzen. Man setzt etwas Wasser hinzu und testet das Gemisch auf seine Klebefähigkeit bei Papier-, Papp- oder Holzstückchen. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Ein hungrige Lösemittel | Lösevermögen von Aceton gegenüber Schaumpolystyrol (EPS) | Kleine Stücke von Schaumpolystyrol werden nacheinander in eine 10-ml-Portion Aceton gegeben. Bei gleichgroßen Stücken (z.B. S-förmige Verpackungs-Chips) kann man die Anzahl der gelösten EPS-Stücke bestimmen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Aceton |
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Ein Kunststoff aus Äpfelsäure | Polykondensation mit Hydroxybernsteinsäure und 1,4-Butandiol | Reagenzglasversuch: Zu wenigen ml 1,4-Butandiol gibt man etwa die gleiche Menge Äpfelsäure. Man mischt und erhitzt vorsichtig über der Brennerflamme, bis die Masse nach wenigen Minuten zähflüssig wird. | Lehrer-/ Schülerversuch | 1,4-Butandiol, DL-Äpfelsäure |
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Ein Kunststoff aus Milchsäure | Über das Lactid zur Polymilchsäure | Reagenzglasversuch: Zu etwa 2,5 ml Milchsäure gibt man ein Siedesteinchen und eine Spsp. Zinkchlorid, alternativ einige Zinn(II)-chlorid-Körnchen. Dann wird vorsichtig über der Brennerflamme erhitzt, wobei ein Schaum entsteht, der immer feinporiger wird. Die Masse erstarrt beim Abkühlen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Milchsäure (ca. 90 %ig), Zinkchlorid, Zinn(II)-chlorid (wasserfrei) |
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Ein Kunststoff aus Naturstoffen | Polyester aus Sorbit und Citronensäure | Reagenzglasversuch: Je eine Spatelportion Sorbit und Citronensäure werden vermischt und mit der Brennerflamme vorsichtig erhitzt. Die klare Schmelze beginnt zu Schäumen und wird danach zähflüssig. Beim Erkalten entsteht ein gelblicher glasartiger Feststoff. | Lehrer-/ Schülerversuch | Citronensäure-Monohydrat |
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Ein leitfähiger Kunststoff | Oxidative Bildung von Polypyrrol | Vorbereitend löst man in einem Rggl. Eisen(III)-chlorid gemäß Rezeptur in Wasser. In einem anderen Rggl. gibt man zu wenig 2-Propanol das gleiche Volumen Pyrrol und schüttelt. Man legt drei Kristallisierschalen mit Rundfilterpapier aus. Das 1. Papier bleibt zum Vergleich trocken. Das 2. Papier benetzt man vollständig mit der Eisen(III)-chlorid-Lösung und trocknet es mit dem Föhn. Das 3. Papier wird ebenfalls zunächst mit der Eisensalz-Lösung vollständig benetzt. Dann tropft man wenig Pyrrol-Lösung auf und beobachtet die Farbveränderung. Nach ca. 1min wird das Papier mit Pinzette aufgenommen und mit dem Föhn getrocknet. Dann misst man die elektrische Leitfähigkeit auf allen drei Papieren. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat, 2-Propanol, Pyrrol |
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Ein Polyester mit Klebstoffeigenschaften | Frostschutzmittel reagiert mit Citronensäure. | 6 g Citronensäure werden mit 1,8 ml Frostschutzmittel vermischt und unter Temperaturkontrolle erst vorsichtig erwärmt und dann für ca. 6 min am schwachen Sieden gehalten. (T < 165 Grad C). Man kann aus der abkühlenden Masse Fäden ziehen. Im warmen Zustand kann man damit auch Glasscheiben verkleben. | Lehrer-/ Schülerversuch | Citronensäure-Monohydrat |
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Ein raumvernetztes Polykondensat | Duroplast aus Bernsteinsäure und Glycerin | Reagenzglasversuch: Man vermischt 2 Spatelportionen Bernsteinsäure mit ca. 1 ml Glycerin. Man erhitzt unter Schütteln mehrere Minuten lang, bis die Lösung zähflüssig wird und dann zu einem gelblichen Feststoff erstarrt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Bernsteinsäure |
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Ein Superpolyamid aus ε-Caprolactam | Schnellpolymerisation - Modellreaktion zur Peptidbildung | Man erhitzt gemäß Versuchsvorschrift ε-Caprolactam mit einem sehr kleinen frisch entrindeten Stückchen Natrium einige Minuten lang über der Brennerflamme. Aus der entstehenden viskosen Schmelze werden mit dem Glasstab lange Fäden gezogen. | Lehrerversuch | Natrium (in Petroleum o. Paraffinöl), ε-Caprolactam, Ethanol (ca. 96 %ig) |
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Ein wasserlöslicher Kunststoff | Experimente mit Folie aus Polyvinylalkohol | A Ein Stück Polyvinylalkohol wird unter Rühren in wenig Wasser aufgelöst. Die Lösung wird in eine flache Schale gegossen und bei ca. 50 °C zur Rückgewinnung der Foilie eingetrocknet. B In Folienstücke von Polyethylen und von Polyvinyalkohol schließt man etwas wasserlösliches Kaffeepulver ein. Man taucht den Beutel jeweils für 1-2min in ein Schälchen mit Wasser. C In Folienstücke von Polyethylen und von Polyvinyalkohol schließt man jeweils ein verschmutztes kleines Baumwolltuch ein. Die Proben werden jeweils in einer Waschlauge (Waschmittel für Kochwäsche) unter Rühren bis zum Sieden erhitzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Ein wasserlöslicher Polyesterklebstoff | Polykondensation von Glykol und Citronensäure | Man vermischt im Becherglas nach Rezeptur die Citronensäure mit dem Glykol. Dann erhitzt man unter Temperaturkontrolle 7 Minuten lang auf ca. 160 °C. Probe A: Mit einigen Tropfen des entstehenden flüssigen Produkts verklebt man 2 Objektträger. Probe B: Man gießt das Produkt auf ein Uhrgläschen, lässt es bis zur Zähflüssigkeit abkühlen und zieht mit dem Glasstab lange Fäden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethylenglykol, Citronensäure-Monohydrat |
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Eine Copolymerisation | Kettenbildung mit Styrol und Maleinsäureanhydrid | Reagenzglasversuch: Zwei Spatelportionen Maleinsäureanhydrid werden mit ca. 1,5 ml Styrol vermischt und mit kleiner Brennerflamme erhitzt, bis eine klare Lösung entsteht. Nach weiterem vorsichtigen Erwärmen wird die Masse zähflüssig und nach dem Erkalten fest. | Lehrer-/ Schülerversuch | Styrol, Maleinsäure |
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Eine glasklare Folie aus Polystyrol | Schaumpolystyrol wird gelöst. | Man zerbröselt eine größere Portion Schaumpolystyrol (EPS) und gibt es in eine Schale. Es wird unter Rühren mit einem Holzstäbchen gerade soviel Ethylacetat hinzugetropft, dass eine klare Lösung entsteht. Diese gießt man auf eine Alufolie aus, deren Kanten zuvor allseitig hochgefalzt wurden. Über Nacht im Abzug lüftet die Masse ab und wird zur Folie. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethylacetat |
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Elektrochromes Umfärben einer Emeraldin-Salzschicht in Schwefelsäure | Farbreaktion von Polyanilin auf FTO-Glas | Wie beschrieben und in der Skizze dargestellt befestigt man zwei mit Aceton gespülte Graphitfolien-Streifen und das mit Polyanilin beschichtete FTO-Glas in der flachen Plastikdose, die mit Schwefelsäure befüllt ist. Man verschaltet die Elektroden, wobei zunächst die Graphitfolie als Anode agiert, mittels Krokodilklemmen, Kabeln und Gleichspannungsquelle in einen Stromkreis und färbt die FTO-Platte durch Anlegen einer 1,2 V-Spannung von grün (Emeraldin-Salz) über gelb auf farblos um. Dann schaltet man die FTO-Platte als Anode und elektrolysiert noch einmal mit 1,2 V, bis die Platte nach Gelb- und Grünfärbung einen blau/ violetten Farbton (Pemigranilin-Salz) zeigt. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Aceton |
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Entstehung und technische Anwendung einer makromolekularen Substanz | Radikalische Polymerisation von Styrol | A Reagenzglasversuch: Zu 5 ml Styrol rührt man mit dem Holzstab etwa 0,5 ml Härtepaste aus der Tube. Man erhitzt in siedendem Wasser ca. 10 min lang. Danach härtet der Kunststoff aus. B Technische Anwendung: Gemäß Anleitung wird mit handelsüblichem Vorprodukt (PRESTO TM) und Härtepaste ein Formstück hergestellt. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Styrol, Benzoylperoxid (25% Wasser als Stabilisator) |
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Fadenspinnen mit Polyacrylnitril | Fadenspinnen von gelöstem PAN durch Fällung im Wasserbad | Polyacrylnitril wird in N,N-Dimethlformamid gelöst. Man lässt über einen Trichter mit ausgezogener Spitze die Lösung in ein Wasserbad laufen und wickelt den entstehenden Faden auf (Glasstab). | Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. | N,N-Dimethylformamid |
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Faserbehandlung mit Zinkchloridiod-Lösung | Identifizierung von Fasern auf Cellulosebasis | Vorbereitend wird eine Zinkchloridiod-Lösung gemäß Anleitung aus Zinkchlorid, Kaliumiodid und Iod zubereitet. Die zu untersuchenden Faserproben werden auf eine Glasplatte gelegt. Man bringt Tropfen der Zinkchloridiod-Lösung auf. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zinkchlorid, Iod |
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