Experimente der Kategorie "Kunststoffe/ Klebstoffe"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Abbau von PMMA | Spaltung von Polymethacrylsäuremethylester in seine Monomere | Man gibt zerkleinerte Stücke von Abfällen defekter Kfz-Rücklichtabdeckungen in ein Rggl. Das Glas wird schräg in ein Stativ eingespannt und mit dem Brenner erhitzt. Die dabei entstehenden Gase werden über einen Stopfen mit gewinkeltem Glasrohr ausgeleitet und in ein Rggl. geführt, das in Eiswasser steht. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Methylmethacrylat |
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Abtrennung von Farbstoff(en) aus Kunststoffabfällen | Adsorption in aufgelöstem Kunststoff mittels Aktivkohle | Zerkleinerte PMMA-Abfälle (z.B. Kfz-Rücklichtabdeckung oder Speichenreflektor) werden gemäß Angaben in Aceton unter Erwärmung und Rühren aufgelöst. Man setzt Aktivkohle zu und rührt die heiße Lösung 2min lang. Die Lösung wird in eine Schale abfiltriert und unter dem Abzug zur Trockne (40-50°C-Sandbad oder -Heizplatte) eingedampft. Alternativ kann die filtrierte Lösung in ein Becherglas mit reichlich Wasser eingerührt werden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Aceton |
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Analyse einer PA/PE-Verbundfolie (I) | Selektives Anfärben der Polyamidschicht einer Käseverpackung | Aus den farbigen Schaumzucker-Stücken extrahiert man gemäß Beschreibung den Farbstoff mittels heißer Essigsäure auf dem Heizrührer. Nach erfolgter Filtration hält man die Farbstoff-Lösung am Sieden und gibt die beiden nach Anleitung sorgfältig entfetteten und durch Abklebung präparierten KS-Folienstücke hinein. Nach 1-2 min entnimmt man die Stücke, spült sie ab und entfernt die Abklebung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Essigsäure (w=____% (>90%)) |
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Analyse einer PA/PE-Verbundfolie (II) | Ablösen der Polyamidschicht einer Käseverpackung mit Salzsäure | In einer großen Petrischale mit konz. Salzsäure lässt man gemäß Anleitung die sorgfältig entfetten KS-Folienstücke von Käseverpackungen 30 Sekunden lang reagieren. Dann gibt man sie 10 Sekunden lang in eine zweite Schale mit deionisiertem Wasser. Auf einer festen Unterlage trennt man die gequollene Folienlage wie beschrieben ab und versucht anschließend die verbleibende Folienlage zu dehnen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (konz. (w: >25%)) |
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Analyse eines Kunststoff-Filaments für den 3D-Druck | Identifizierung nach dem Verhalten in verschiedenen Lösemitteln | Im Vortest untersucht man wie beschrieben in kleinen Schnappdeckelgläsern die Löslichkeit der Filamentproben in Wasser, Aceton und Ethylacetat. Man verfährt, wie im Entscheidungsschema angegeben. Ist die Substanz unlöslich in Wasser und in Ethylacetat, untersucht man gemäß Anleitung mit Aceton und gewinnt zur weiteren Behandlung ein Filtrat und einen Filterrückstand. Die Aufarbeitung von Lösung und Filterrückstand zur Identifizierung und Eigenschaftsprüfung erfolgt gemäß Anleitung. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Ethylacetat, Aceton |
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Anionische Polymerisation im Sekundenkleber | Drei Versuche mit Cyanacrylat-Klebstoff | A Je zwei Topfen Kleber werden auf 1) trockenes und 2) gut durchfeuchtetes Filterpapier gebracht. Man legt einen weiteren Papierstreifen auf und prüft die Klebwirkung. B Man gibt zwei Tropfen Kleber 1) in Wasser und 2) in verd. Natronlauge. nach einigen Minuten entnimmt man die Tropfen mittels Zahnstocher und prüft die Festigkeit. C Gemäß Anleitung wird das Bodenstück einer neuen Petrischale mit Klebstoff- und Wassertropfen präpariert. Das Deckelstück erhält auf der Innenseite einen Fingerabdruck und wird dann aufgelegt. Man stellt die Petrischale auf eine lauwarme Heizplatte. | Lehrerversuch | Cyanacrylat, Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L) |
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Bestimmung der Schmelztemperatur von Thermoplasten | Temperaturabhängige Erweichungsprozesse | Vorbereitend wird in einem geeigneten Glasgefäß mit Salatöl oder Silikonöl ein Wärmebad auf el. Heizplatte bereitgestellt. Kunststoffproben von Polyethylen PE, Polycarbonat PC, Polystyrol PS, Polyvinylchlorid PVC und Polymethylmethacrylat PMMA werden zerkleinert und in beschrifteten Rggl. ins Wärmebad gegeben. Während dieses unter Temperaturkontrolle langsam bis ca. 150 °C aufgeheizt wird, prüft man mit Holzstäbchen das Erweichungs-/ Schmelzverhalten der jeweiligen Proben. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | |
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Bildung und Auflösung eines Melamin/Cyanursäure-Adduktes | Modellversuch zur Wirkung im Harnwegssystem | In drei Rggl. werden gemäß Anleitung gleiche Mengen an Melamin-Lösung und Cyanursäure-Lösung gemischt. Dem ersten Ansatz wird Natronlauge zugetropft, dem zweiten Salzsäure, der dritte wird auf das Doppelte mit Wasser verdünnt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (Maßlösung c= 1 mol/L), Natronlauge (Maßlösung c= 1 mol/L) |
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Brennbarkeit von Feststoffen | Verhalten von PE, PA und PS in der Flamme des Gasbrenners | Ein Becherglas mit Wasser zum Ablöschen der brennenden Proben wird bereitgestellt. Ein kleines Stück des jeweiligen Kunststoffs wird in die Flamme des schräg gehaltenen Gasbrenners gehalten. Eine Metallplatte wird dabei als Schutzunterlage verwendet. Entflammt die Probe, nimmt man sie aus der Brennerflamme und prüft, ob sie selbstständig weiterbrennt. Dann löscht man durch Eintauchen in Wasser. | Lehrer-/ Schülerversuch | Chlorwasserstoff (wasserfrei) |
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Brennprobe bei Kunststoffen | Verhalten von Kunststoffen in der Flamme und Abgasreaktion | In den kleinen blauen Flammenkegel des Gasbrenners hält man nacheinander Stücke von Kunststoffen: PE, PP, PS, PVC, PTFE, PMMA, PA, PC, PET, UP und andere Polyester, PU, PF, PAN, Zellwolle, Silikonkautschuk Man nimmt die Proben nach ca. 5 Sek aus der Flamme, beobachtet das Verhalten und prüft mit befeuchtetem Indikatorpapier die Verbrennungsgase. | Lehrer-/ Schülerversuch | Chlorwasserstoff (wasserfrei), Kohlenstoffdioxid (Druckgas), Kohlenstoffmonoxid (freies Gas), Schwefeldioxid (freies Gas), Ammoniak (freies Gas), Stickstoffdioxid (freies Gas), Bromwasserstoff, wasserfrei (freies Gas), Chlor (Druckgas) |
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Brennprobe von Textilien | Identifizierung von Faserproben | Stoff- oder Faserproben werden langsam mit der Tiegelzange an die Brennerflamme herangeführt und dann hineingehalten. Wenn sie sich entzünden, lässt man sie außerhalb der Brennerflamme über einer Porzellanschale verbrennen und prüft vorsichtig den Geruch. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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CfL: Synthese eines Polyesters aus Alltagsstoffen bei höheren Temperaturen | Ester aus Zitronensäure und 'Frostschutzmittel' | In das Becherglas werden 6 g Zitronensäure und 1 g (ca. 1,8 mL) Frostschutzmittel eingefüllt. Das Becherglas spannt man am Stativ ein und stellt ein Thermometer hinein (zur Sicherheit ebenfalls am Stativ sichern). Dann wird das Gemisch fächelnd langsam erwärmt, bis es gerade siedet. Hat das Gemisch 155-165°C erreicht, wird es bei dieser Temperatur gehalten, bis seit dem Beginn des Erwärmens 7 Minuten vergangen sind. Mit Hilfe einer Tiegelzange gießt man anschließend einige Tropfen des noch warmen Esters auf eine Glasscheibe bzw. eine umgedrehte Petrischale, legt die zweite etwas versetzt darauf und drückt ganz leicht an. Den Rest des Esters gießt man auf ein Uhrglas und lässt die Masse so lange abkühlen, bis sie beim Kippen des Uhrglases praktisch nicht mehr fließt. Mit dem Glasstab stippt man anschließend in die zähflüssige Masse und zieht daran einen Faden heraus, der sich am Glasstab aufwickeln oder auch mit den Fingern ziehen lässt. Nach dem vollständigen Erkalten des Esters prüft man, ob sich die beiden Glasplatten/Petrischalen noch gegeneinander verschieben lassen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethylenglykol, Citronensäure (wasserfrei) |
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CO2-Durchlässigkeit von PET-Flaschen | Halbquantitativer Nachweis durch Farbumschlag von Bromthymolblau | Gemäß Beschreibung befüllt man mehrere Liter-Glasflaschen mit deionisiertem Wasser, dem man wie angegeben etwas Bromthymolblau-Lösung und einen Tropfen konz. Soda-Lösung zusetzt. Die zu untersuchenden, außen wie beschrieben gereinigten Getränkeflaschen stellt man in einen hohen Standzylinder, füllt mit der vorbereiteten Lösung voll auf und deckt den Standzylinder ab. Man beobachtet über mehrere Tage. Analoge Untersuchungen zur Klärung der Ursachen für die saure Reaktion werden mit weiteren PET-Flaschen vorgenommen. (siehe Beschreibung V 4.2.3.5) | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumcarbonat-Decahydrat |
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Depolymerisation von PMMA | Thermischer Abbau von Polymethacrylsäuremethylester | Zerkleinertes PMMA-Material, z.B. von Kfz-Rücklichabdeckungen oder Fahrrad-Speichenreflektoren wird mit ein Drittel Füllhöhe im Rggl. erst vorsichtig über dem Gasbrenner erwärmt. Die entstehende blasige Schmelze wird dann stärker erhitzt, von oben beginnend. Das Reagenzglas ist mit einem Stopfen und gewinkeltem Ableitungsrohr versehen, das die gasförmigen Produkte in ein zweites Rggl. führt, welches in Eiswasser steht. Das sich bildende Kondensat wir vorsichtig auf Geruch geprüft. Man testet auch die entfärbende Wirkung auf Kaliumpermanganat-Lösung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Methylmethacrylat, Kaliumpermanganat |
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Der chemische Fasertest | Kombiniertes Prüfverfahren für Textilfasern | Faserproben werden der Reihe nach folgenden Prüfschritten unterzogen: 1) Bei der Brennprobe bringt man wenige Fasern direkt in die Brennerflamme und prüft das Verhalten und (vorsichtig) den Geruch. 2) Bei der Zersetzungsprobe erhitzt man im Rggl. und hält dabei ein Stück feuchtes Indikatorpapier in dessen Öffnung. 3) und 4) Bei der Säuren- und Laugenprobe wird das Fasermaterial mit Essigsäure bzw. mit wenig Natronlauge übergossen. 5) Bei der Acetonprobe übergießt man mit Aceton und erwärmt im heißen Wasserbad. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (verd. w= 10%), Essigsäure (w=____% (>90%)) |
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Der Minuten-Kunststoff | Schnelle Kondensation eines Acryläurederivats | Reagenzglasversuch: Zu ca. 5 ml Butandiolmonoacrylat gibt die Lehrkraft 5 Tropfen Cumolhydroperoxid. Über kleiner Brennerflamme wird erwärmt. Man nimmt das Rggl. aus der Flamme, wenn die Polymerisation eingesetzt hat. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Cumolhydroperoxid (w=80% in Cumol) |
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Der Pingpongkleber | Auflösen von Nitrocellulose in Aceton | Man löst drei Tishtennis-Bälle in ca. 50 ml Aceton auf. Mit der zähflüssigen Lösung prüft man die Klebkraft bei Papier, Holz oder Metallen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Aceton |
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Der PONAL(TM)-Flummi | Mit Borsäure zu einem Elastomer | Eine kleine Spsp. Borax wird in wenig Wasser gelöst. In einer Schale verrührt man diese Lösung mit etwa einer halben Teelöffelportion PONAL(TM)-Leim. Wenn die Masse fester wird, kann man sie kneten und zu einer Kugel formen. | Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. | di-Natriumtetraborat-Decahydrat |
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Die BEILSTEIN-Probe | Nachweis von Halogen in organischen Verbindungen | Der Kupferdraht mit Öse bzw. das Kupferblech werden solange in der Brennerflamme ausgeglüht, bis diese keine Fremdfarbe mehr zeigt. Dann legt man ein kleines Probenstück auf die Dahtöse bzw. auf das Blech und bringt es erneut in die Brennerflamme. Man beobachtet die Flammenfärbung. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | |
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Diffusion von Ammoniak aus Luftballon | Ammoniakgas durchdringt die Membran einer Luftballonhülle. | Aus Ammoniumchlorid und Natronlauge (oder Calciumoxid) gewonnenes Ammoniakgas wird in einen Luftballon eingebracht. Der Ballon wird in eine Schale mit Wasser und Phenolphthalein-Lösung gedrückt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniumchlorid, Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Natronlauge (verd. w=____% (2-5%)), Calciumoxid, Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig) |
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