Experimente der Kategorie "Kunststoffe/ Klebstoffe"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Herstellung eines Polyesters | Makromolekül aus Citronensäure und Glycerin | Gemäß Anleitung wird im Rggl. die Citronensäure mit dem Glycerin versetzt und durch Schütteln vermischt. Man erhitzt über dem Gasbrenner und hält das Gemisch 2 min lang wie beschrieben am Sieden. Man giesst das Produkt auf ein Uhrglasschälchen oder Alu-Folie und versucht mit einem Holz- bzw. Glasstab Fäden zu ziehen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Citronensäure-Monohydrat |
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Synthese von Polymilchsäure | Polykondensation ohne Katalysator | Gemäß Anleitung wird eine Portion Milchsäure für 24 Stunden in den 200°C-heißen Trockenschrank gestellt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur erhitzt man die Masse erneut auf ca. 150°C und zieht aus dem Kunststoff mit dem Glasstab Fäden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Milchsäure (ca. 90 %ig) |
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Polykondensation (1) | Polyamidbildung | Gemäß Anleitung wird ein DURAN-Rggl. mit AH-Salz befüllt und schräg in ein Stativ eingespannt. Man verschließt es mit einem Stopfen, der ein Winkelrohr trägt. Dieses wird gemäß Anleitung in ein zweites Rggl. geführt, das in einer Kühlfalle (Becherglas mit kaltem Wasser) steht. Man erhitzt das AH-Salz mit dem Gasbrenner bei kleiner Flamme. Wenn das AH-Slaz schmilzt und sich etwas Flüssigkeit im zweiten Rggl. sammelt, stoppt man die Hitzezufuhr, entnimmt das Rggl. mit der Schmelze und gießt diese in einen Marmeladenglasdeckel. Das Kondensat im zweiten Rggl. wird mit etwas wasserfreiem Kupfer(II)-sulfat bestreut. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat (wasserfrei) |
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Kleben mit Kunststoffen | Lösungen von EPS (Styropor TM) und Celluloid herstellen | Gemäß Anleitung werden zunächst kleine Styropor-Stücke in Essigsäureethylester gegeben und zu einer homogenen Lösung verrührt. Die Lösung wird auf ihre Klebeeigenschaften bei bei Alufolie, Papier, Holz und PET-Kunststoff getestet. Danach stellt man eine Lösung von Celluloid (TT-Ball) in Aceton her und prüft ebenso die Klebeeigenschaften. | Lehrer-/ Schülerversuch | Aceton, Ethylacetat |
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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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Synthese eines Kunststoffkomposits mit Al2O3-Nanoadditiven | Modifizierung der Stoffeigenschaften eines Kunstharzes | Gemäß Anleitung gibt man unter dem Abzug Komponente 1 des Polyesterharzes in einen Teelichtbecher und tropft unter Rühren Komponente 2 hinzu. In einem 2. Ansatz wird der Komponente 1 wie beschrieben eine Portion Aluminiumoxid-Nanopartikel hinzugegeben, bevor die Komponente 2 unter Rühren zugetropft wird. Die Verharzung läuft unter Wärmeentwicklung innerhalb von 30 min. Man lässt die KS-Körper über Nacht aushärten, entfernt die Alu-Becher und vergleicht später die Eigenschaften Härte bzw. Bruchfestigkeit wie beschrieben mit einem Kugel-Aufprall-Experiment. In ähnlicher Vorgehensweise lassen sich die Wirkungen von Aluminiumoxid-Partikeln unterschiedlicher Größe (Makro-, Mikro- und Nanopartikel) vergleichen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Polyesterharz PRESTO Kombibox (styrolreduziert (w= unter 10%)) |
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Polymerisationsreaktionen (1) | Polystyrolbildung | Gemäß Anleitung gibt man Styrol in ein Becherglas und fügt eine Spsp. Benzoylperoxid hinzu. Auf einem Stativ mit Drahtnetz wird diese Mischung in einer mit Sand gefüllte Sandbadschale mittels Gasbrenner erhitzt, bis das Styrol zu sieden beginnt. Bei gedrosselter Hitzezufuhr rührt man mit dem Glasstab um. Wenn das Gemisch zäher wird und sich Fäden ziehen lassen, beendet man das Erhitzen und gießt die Masse in einen Marmeladenglasdeckel zum Erkalten. | Lehrer-/ Schülerversuch | Benzoylperoxid (25% Wasser als Stabilisator), Styrol |
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Polyaddition (1) | Aldol-Addition | Gemäß Anleitung gibt man Acetaldehyd in ein Rggl. das in einem Becherglas mit Eis und Wasser steht. Dann tropft man konz. Natronlauge hinzu. Anschließend neutralisiert man unter pH-Papierkontrolle mit Eisessig und trennt die wässrige Phase ab. Der restliche Inhalt des Rggl. wird auf einen Marmeladenglasdeckel ausgegossen. Man prüft die Konsistenz der Masse (Viskosität/ Festigkeit). | Lehrerversuch / nicht für Lehrerinnen i.g.A. | Natronlauge (konz. w= 32%), Acetaldehyd, Essigsäure (100 %ig, Eisessig) |
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Herstellung von Plexiglas | Polymerisation von PMMA | Gemäß Anleitung bereitet man eine Gussform aus zwei Glasscheiben vor. Man mischt wie beschrieben Methacrylsäuremethylester mit etwas Dibenzoylperoxid und gießt das Gemisch in die Plattenform. Diese wird 30 min lang in ein 90°C-Wasserbad gestellt. Eventuell ist das Monomer vor der Verwendung durch Ausschütteln im Scheidetrichter mit verd. Natronlauge vom Stabilisator zu befreien. | Lehrerversuch | Methylmethacrylat, Benzoylperoxid (25% Wasser als Stabilisator) |
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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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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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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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Nylonfaden | Herstellung eines Nylonfadens durch Grenzflächenkondensation | Eine soda-alkalische Hexamethylendiaminlösung wird mit wenig Heptan überschichtet, in dem man Sebacinsäuredichlorid aufgelöst hat. An der Grenzfläche entsteht das Polyamid. Es lässt sich wie ein dicker Faden ziehen und aufwickeln. | Lehrer-/ Schülerversuch | Hexamethylendiamin, n-Heptan, Sebacinsäuredichlorid, Natriumcarbonat-Decahydrat |
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Herstellung und Recycling von Schaumpolystyrol | Nutzung von Treibmitteln in KS-Granulat / Styropor(TM)-Recycling | Eine Portion von treibmittelhaltigem Polystyrol-Perlpolymerisat wird für 2-4min in einem Sieb gemäß der angegebenen Vorrichtung in heißen Wasserdampf gehalten. Die expandierten KS-Perlen werden zusammen mit zerkleinertem Styropor (TM) in ein Tee-Ei (A) oder eine 2-teilige Kugelhohlform (B) aus Metall gegeben und dem heißen Wasserdampf 15min lang ausgesetzt (A) bzw. 10 min lang in kochendes Wasser gelegt (B). Vergleichend führt man das Experiment danach ausschließlich mit zerkleinerten Abfällen aus geschäumtem PS durch. | 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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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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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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Leim aus Casein | Die starke Klebkraft der intermolekularen Wasserstoffbrücken | Ein Portion Magerquark wird in einer Schale gemäß Anleitung mit einem Plätzchen Ätznatron und etwas Natriumhydrogencarbonat glatt verrührt. Nach mehrminütiger Wartezeit entsteht ein klebefähiger Leim. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumhydroxid (Plätzchen) |
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Thermoplastizität von PVC u.a. Kunststoffen | Bestimmung der Erweichungstemperatur bei Polyvinylchlorid u.ä. | Ein kleines Becherglas mit trockenem Sand wird mit einem Streifen Hart-PVC bestückt. Es steckt in einem (ca.) 60°-Winkel darin und ragt zur Hälfte heraus. Direkt daneben ist ein geeignetes Laborthermometer angeordnet. Auf einem Dreifuß mit Drahtnetz wir das Glas langsam erhitzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Gummi - heiß und kalt | Orientierung von Makromolekülen zum Gitter | Ein Handschuh aus Naturlatex (alternativ: Luftballon, Einweckgummi) wird zur Temperaturprüfung auf die Stirn bzw. Oberlippe gehalten. Danach wird das Gummistück schnell recht stark gedehnt und im gestreckten Zustand sofort wieder an die Stirn oder Oberlippe gehalten. Dann entspannt man das Material und prüft erneut das Temperaturverhalten. | Lehrer-/ Schülerversuch |
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