Experimente der Kategorie "Kunststoffe/ Klebstoffe"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Polymerisationsreaktionen (2) | Polymethylmethacrylatbildung | Vorbereitend wird gemäß Anleitung auf einem Stativ mit Drahtnetz ein wassergefülltes Becherglas (mit einigen Siedesteinchen) mittels Gasbrenner auf ca. 70 °C erhitzt. Man gibt Acrifix(TM) 190 in ein Rggl. und fügt eine Spsp. Benzoylperoxid hinzu. Durch Rühren mit dem Glasstab erzeugt man ein homogenes Gemisch. Dann stellt man das Rggl. 15min lang in das heiße Wasserbad und prüft ständig die Zähigkeit des Gemisches, auch in der Abkühlphase der entstandenen Schmelze. | Lehrer-/ Schülerversuch | Acrifix 190 (Acrylpolymer in Methylmethacrylat), Benzoylperoxid (25% Wasser als Stabilisator) |
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Polymilchsäure - ein biologisch abbaubares Polymer | Polymerisaltion von Lactid | Gemäß Rezeptur werden in einem Rggl. Milchsäure und eine Spsp. wasserfreies Zinkchlorid als Katalysator vermischt. Man setzt Siedesteinchen hinzu und erhitzt vorsichtig einige Minuten lang über der schwachen Brennerflamme. Das Kondensat im oberen Teil des Rggl. lässt sich als Wasser nachweisen. Nach erfolgter Reaktion kühlt man das Rggl. im Kaltwasserstrahl. | Lehrer-/ Schülerversuch | Milchsäure (ca. 90 %ig), Zinkchlorid |
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Polystyrol - "mit und ohne Gas" | Vergleich zweier gebräuchlicher Polymer-Kunststoffe | Zu zerkleinerten Stückchen von Styropor (TM) in einer Schale tropft man unter Rühren Ethylacetat hinzu, bis sich eine klare farblose Flüssigkeit bildet. Man gießt die Lösung auf ein Stück Alufolie, dessen Kanten aufgefalzt sind und lässt das Lösemittel über Nacht abdampfen. Man prüft das Schwimm-Sink-Verhalten der so gewonenen PS-Folie und vergleicht mit einem Stückchen Styropor (TM). | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethylacetat |
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Polystyrol aus dem Ölbad | Radikalische Polymerisation mit Cumolhydroperoxid | Im Reagenzglas wird nach Rezeptur Styrol mit wenig Cumolhydroperoxid vermengt. Unter Rühren erwärmt man es in einem Ölbad (Becherglas mit Silikonöl oder Sataltöl auf Heizplatte) über einen 15min-Zeitraum auf 140 °C. Die Temperatur wird mit dem Thermometer ständig kontrolliert. Anschließend lässt man abkühlen. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Styrol, Cumolhydroperoxid (w=80% in Cumol) |
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Polystyrol-Synthese mittels Eisen(III)-chlorid | Kationische Polymerisation von PS | Vorbereitend gewinnt man frisch kristallisiertes Eisen(III)-chlorid durch Sublimation. Man erhitzt vorsichtig eine Spatelportion Eisen(III)-chlorid, wasserfrei oder als Hexahydrat im schwer schmelzbaren Rggl. bis sich in der Mitte des Glases dunkle glänzende Kristalle abscheiden. Diese werden mit trockenem Spatel entnommen, in ein Rggl. überführt und mit Styrol gemäß Rezeptur übergossen. Man erwärmt mehrfach kurz in der Brennerflamme und beobachtet die Reaktion. Der entstehende harzartige Feststoff wird auf thermoplastische Eigenschaften untersucht. | Lehrer-/ Schülerversuch | Styrol, Eisen(III)-chlorid (wasserfrei), Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat |
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PONAL(TM)-Springbällchen mit Guarkernmehl | Vernetzung eines Dispersionsklebstoffes zur Gummi-Konsistenz | Eine Teelöffelportion PONAL (TM) wird mit so viel Guarkernmehl versetzt, dass eine knetbare Masse entsteht. Diese formt man zu einem kleinen Ball. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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PVC - potentieller Salzsäurebildner | Pyrolysegase aus Polyvinylchlorid | Über der Brennerflamme wird eine Portion PVC-Pulver im Rggl. gemäß Anleitung stark erhitzt. A Man hält einen Streifen blaues Lackmus-Papier in die Öffnung des Rggl. B Ein zweites Rggl. mit wenig Ammoniak-Lösung wird - Öffnung an Öffnung neben das Glas mit der erhitzen PVC-Pulver gehalten. | Lehrer-/ Schülerversuch | Chlorwasserstoff (wasserfrei), Ammoniak (freies Gas), Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Ammoniumchlorid |
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PVC verbrennen | Abgasuntersuchung bei PVC-Pyrolyse | A) Im Abzug: In den Rauch einer brennenden PVC-Materialprobe hält man ein Stück angefeuchtetes Indikatorpapier. B) Im Abzug: Der Rauch einer brennenden PVC-Materialprobe wird über Glastrichter und Schlauch mittels Wasserstrahlpumpe durch eine Waschflasche geleitet, die eine salpetersaure Silbernitrat-Lösung enthält. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Reaktionen von Superabsorber | Quellfähigkeit und Verhalten von SAP (Acrylsäure-Natriumacrylat-Copolymerisat) gegenüber Säure und Lauge | Aus handelsüblichen Windeln gewinnt man eine Portion Superabsorber (SAP). A Man prüft dessen Quellfähigkeit mit dest. Wasser sowie mit Salzlösungen der Konzentrationen 1-molar, 0,1-molar und 0,01-molar. B Man prüft die Reaktion von ca 20 ml Superabsorber mit jeweils 15 ml dest. Wasser, verd. Salzsäure und verd. Natronlauge. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Natronlauge (w=____% (>5%)) |
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Recycling (1) | Umschmelzen | Gemäß Anleitung werden Kunststoffproben (Polyamid, Polystyrol, Polymethylmethacrylat und Celluloseacetat) zerkleinert, jeweils in ein Rggl. gegeben und über der Gasbrennerflamme aufgeschmolzen. man gießt die Schmelze jeweils in einen Marmeladenglasdeckel aus und lässt sie erkalten. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Recycling (2) | Pyrolyse | Eine Polystyrol-Kunststoffprobe wird zerkleinert und gemäß Anleitung in ein DURAN-Rggl. gegeben. Man verschließt mit einem Stopfen der ein Winkelrohr trägt. Dieses ist in eine zweites Rggl. geführt, das in einem Becherglas mit Eis-Wasser-Mischung steht. Man erhitzt den Kunststoff mit dem Gasbrenner vorsichtig solange, bis sich einige ml. Flüssigkeit in der Vorlage gesammelt sind. Anschließend nimmt man das Pyrolyseprodukt, gibt ein paar Tropfen Katalysator 20 Lösung hinzu und erwärmt vorsichtig, bis das Gemisch zäh zu werden beginnt. Dann gießt man es in einen Marmeladenglasdeckel aus und lässt es erkalten. In gleicher Weise verfährt man danach mit zerkleinertem Plexiglas (PMMA). | Lehrer-/ Schülerversuch | Acrifix 190 (Acrylpolymer in Methylmethacrylat), Katalysator 20 (enth. Dibenzoylperoxid) |
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Recycling von PET-Flaschen durch Verseifung | Nachweis der Verseifungsprodukte | Vorbereitend wird gemäß Anleitung eine PET-Flasche über Nacht mit etwas Natronlauge befüllt und deren zersetzender Wirkung in einer geeigneten Schale ausgesetzt. Die darin gewonnene Suspension wird filtriert. Man bereitet aus Cer-Ammoniumnitrat durch Auflösen in 10-15%iger Salpetersäure (1g auf 2,5ml) eine Nachweislösung für Alkohole vor. Für die Nachweise der Verseifungsprodukte gibt man 2-ml-Portionen des Filtrats in zwei Rggl. (a und b) a) man säuert das Filtrat mit konz. Salzsäure an, prüft den pH-Wert und beobachtet die Ausfällung der Terephthalsäure, die durch anschließendes Alkalisieren mit Natronlauge wieder aufgelöst wird. b) man säuert das Filtrat mit konz. Salpetersäure an, filtriert die ausgefallene Terephthalsäure ab und weist den bei der Verseifung entstandenen Alkohol mittels Cer-Ammonium-Reagenz nach. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (w=____% (>5%)), Salzsäure (konz. (w: >25%)), Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)), Ammoniumcer(IV)-nitrat, Salpetersäure (verd. w=____% (5-20%)) |
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Schmelzspinnen eines Polyesters | Thermoplastizität von PET über der Teelichtflamme | Zehn etwa 1-ct-große Stücke von Polyethylenterephthalat werden zurecht geschnitten. Man erwärmt den Kunststoff in einem leeren Teelichtbecher über einer Teelichtflamme bis zum Erweichen. Mit einem Holzstab zieht man dann aus der zähflüssigen Schmelze lange Fäden. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Schmelzspinnen mit Polyamid | Thermoplastizität mit Hilfe einer Klebepistole | Eine elektrisch beheizbare Klebepistole wird 8 - 10min vorgeheizt. Man drückt den Polyamidstab in die Pistole, so dass sein vorderer Bereich aufschmilzt und aus der Düse tritt. Mit einem Gegenstand aus Holz, Pappe, Stein o.ä. nimmt man den verflüssigten Klebstoff auf und versucht, einen möglichst langen, dünnen Faden (bis zu 25m) zu ziehen, der durch Helfer in bestimmten Abständen gestützt wird. Danach teilt man den gewonnenen Faden in Stücke und dehnt ihn zwischen den Händen (= Verstrecken). | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Schmelzspinnen von Polyamid | Gewinnung von Polyamidfäden aus der Schmelze und Verstreckung | Reagenzglasversuch: Über der kleinen Gasbrennerflamme wird Polyamidgranulat aufgeschmolzen. Ein nicht zu dünner Faden wird mit dem Glasstab herausgezogen und verstreckt. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Schmelzspinnen von Polypropen | Thermoplastisches Verhalten von Polypropylen (PP) | Man schneidet aus sauberen KS-Abfällen (PP oder 5) ca. 1-ct-große Stücke, gibt diese in eine Rggl. und erwärmt vorsichtig unter Drehen bis zum Erweichen des Materials. Dann zieht man mit einem Stab Fäden aus der Masse. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Schrumpfbecher | Rückbildung thermisch verformter (tiefgezogener) PS-Objekte | Tiefgezogene Becher von Polystyrol (Joghurtbecher o.ä.) werden mit der Heißluftpistole stetig erwärmt, bis sie in die Plattenform zurückschrumpfen, aus der sie gezogen wurden. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Schwefel im Gummi | Nachweis des Schwefels als Brückenbaustein bei der "Vulkanisation" | Ein etwa fingernagelgroßes Stück Gummi wird im Rggl. über der Brennerflamme stark erhitzt. In die bei der Zersetzung austretenden Gase und Dämpfe hält man ein Stück Bleiacatat-Testpapier. Damit wird der giftige Schwefelwasserstoff nachgewiesen. | Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. | Schwefelwasserstoff (freies Gas) |
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Schwimm-Sink-Trennung bei Kunststoffen | Nutzung der Dichteunterschiede beim KS-Recycling-Technologien | Man stellt vorbereitend ein Gemisch aus zerkleinertem KS-Material bereit. In einem größeren Becherglas wird dem Gemisch Wasser zugestzt, so dass die erste Komponente PE 'aufrahmt'. Sie wird abgeschöpft. Man dekantiert vorsichtig das Wasser, setz eine konzentrierte Kochsalz-Lösung (w=23%) zu und rührt um. Man schöpft von der Oberfläche die zweite 'aufgerahmte' Komponente PS ab, dekantiert die Salzlösung und gibt danach eine Natriumthiosulfat-Lösung (w=40%) hinzu. Nach dem Umrühren trennt sich die dritte Komponente Weich PVC ab. Durch Dekantieren erhält man auch die vierte Komponente Hart-PVC. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Selektive Trennung bei Kunststoffgemischen | Nutzung unterschiedlicher Lösemittel | Fein zerkleinerte Abfälle von PMMA, PS, PE, PVC und PA werden bereit gehalten. A Man prüft die Löslichkeit der einzelnen Kunststoffe, indem man gemäß Anleitung eine 1-g-Portion in jeweils 25 ml der verschiedenen Lösemittel unter Rühren und Rückflusskühlung 10min lang bis fast zum Sieden erhitzt. Die Ergebnisse werden tabellarisch protokolliert. B Man stellt 2-Komponenten-Gemische der Kunststoffe her und trennt mit dem jeweils geeigneten Lösemittel in oben beschriebener Weise eine unlösliche von einer löslichen Komponente. Letztere wird nach Dekantieren oder Filtrieren durch Abdestillieren oder Abdampfen (kleinste Mengen) des Lösemittels im Abzug (!) zurückgewonnen. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Aceton, Cyclohexanon, Ethylacetat, Toluol |
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