Experimente
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Viskositäten wässriger Lösungen von Galactomannanen | Abhängigkeit von der Konzentration | Man stellt gemäß Anleitung 3 unterschiedlich konzentrierte Lösungen von Galactomannanen durch klumpenfreies Einrühren in Wasser her. Eine Lösung von Johannisbrotkernmehl wird durch Erhitzen einer entsprechenden Suspension auf 80-90 Grad C zubereitet. Man vergleicht die unterschiedlichen Viskositäten. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Unterscheidung von Carubin und Guaran | Gelbildungsprobe mit Xanthan | Vorbereitend wird gemäß Anleitung eine Xanthan-Lösung hergestellt. Reagenzglasversuche: Eine Johannisbrotkernmehl-Lösung und eine Guarmehl-Lösung werden jeweils mit der gleichen Menge Xanthan-Lösung versetzt. Man verschließt das Rggl. Und schüttelt 30 Sekunden lang. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Slime mit Titanverbindungen | Wirkung organischer Titan(IV)-Komplexe | Vorbereitend wird eine 1%ige Guarmehl-Lösung hergestellt. Diese versetzt man unter kräftigem Rühren gemäß Anleitung mit der Organo-Titan(IV)-Komplex-Lösung und färbt mit Lebensmittelfarbe ein. | Lehrer-/ Schülerversuch | 2-Propanol, Titandiisopropoxid Bis(acetylacetonat) (Lsg., 75%ig in 2-Propanol) |
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Herstellung von Folien aus Chitosan | Filmbildende Eigenschaft eines Makromoleküls | Unter ständigem Rühren und leichter Erwärmung löst man gemäß Anleitung Chitosan in Essigsäure auf. Die viskose Lösung gießt man auf eine Kunststoffplatte aus und lässt das Lösemittel über Nacht im Abzug verdunsten. | Lehrer-/ Schülerversuch | Essigsäure (w=____% (10-25%)) |
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Herstellung von Chitosan aus Chitin | Stickstoffbestimmung im Chitosan | Chitinflocken werden im Zweihals-Rundkolben gemäß Anleitung mit Wasser zum Quellen gebracht. Anschließend setzt man die Natronlauge hinzu, verdrängt die Luft im Kolben mit Stickstoff und verschließt den Kolben wie angegeben luftdicht. Dann kocht man unter Rückfluss eine Stunde lang, lässt abkühlen, setzt die angegebene Menge Wasser hinzu und lässt über Nacht im Abzug stehen. Dann wird mittels Büchnertrichter abgesaugt, gewaschen und wie beschrieben getrocknet. Zur Stickstoffbestimmung im trockenen Chitosan, löst man dieses gemäß Anleitung in Essigsäure, säuert mit Salzsäure weiter an und gibt zügig die vorbereitete Natriumnitrit-Lösung hinzu. Das sich bildende Gas wird pneumatisch im Messzylinder aufgefangen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (konz. w= 32%), Natriumnitrit, Salzsäure (konz. (w: >25%)), Essigsäure (w=____% (10-25%)) |
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Komplexierungseigenschaften von Chitosan | Bindung von Kupferionen, Eignung von Chitosan zur Schwermetallentfernung | Gemäß Anleitung wird eine Chromatographiesäule mit Chitosanflocken und Wasser befüllt. Nach dem Ablaufen des nach dem Quellen überschüssigen Wassers gibt man die Portion Kupfer(II)-Lösung wie angegeben auf, fängt das tropfende Eluat auf und spült mit Wasser nach. Mittels Schwefelsäure werden die Kupferionen danach aus der Säule ausgewaschen. Zur Bestimmung des Restkupfergehaltes im Eluat bereitet man die Probe gemäß Anleitung durch Zugabe von Natriumacetat-Lösung als Puffer und Chromazurol-Lösung als Indikator auf und titriert mit EDTA-Lösung bis zum Farbumschlag. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat-Lösung (verd., (w: <25%)), Schwefelsäure (konz. w: >15%), Chromazurol S |
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Nachweis der Inhomogenität des Mikrowellenfeldes | Differenzierte Schwärzung von Thermofax-Papier | Man fertigt vorbereitend gemäß Anleitung 2 Styroporplatten an. Im ersten Versuch legt man die Platte auf den Drehteller, darauf ein befeuchtetes Papiertuch und darauf wie beschrieben das Thermofax-Papier. Man schließt die Tür des Mikrowellenofens und schaltet das Gerät bis zur beginnenden Schwärzung des Papiers. Danach entfernt man den Drehteller und wiederholt den Versuch gemäß Anleitung. Die Schwärzungsmuster auf dem Papier werden verglichen. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Herstellung eines AST-Elements | Ein Aktivkohle-Suszeptor-Tiegel für die Mikrowelle | Ein feuerfester Mörtel wird mit Wasser zu einem Brei homogen angemischt und in einen kleinen Blumentopf gegeben. In die Mitte des Mörtels formt man mittels eines Porzellantiegels wie beschrieben ein Mulde. Der Blumentopf mit dem ausgehärteten Mörtel wird über Nacht bei 100 Grad C im Trockenschrank getrocknet. Man befüllt mit etwas gekörnter Aktivkohle und setzt einen kleinen Porzellantiegel so ein, dass er unten und an den Seiten vollständig von Aktivkohle umgeben ist. | Lehrer-/ Schülerversuch | Zement |
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Metallkörper und Metalloberflächen in der Mikrowelle | Verhalten von CD, Glühbirne, Stahlwolle und Wunderkerze in der Mikrowelle | A) Eine CD wird mit der nicht bedruckten Seite nach oben mittig in den Ofen gelegt. Reaktionszeit 5 sec bei max. Leistung (700 W). B) Mit der Fassung nach unten stellt man eine Glühbirne in ein Becherglas und dieses mittig in den Ofen. Reaktionszeit 10 sec bei max. Leistung (700 W). C) Ein Büschel Stahlwolle wird in einer Porzellanschale mittig in den Ofen platziert. Reaktionszeit 5 sec bei max. Leistung (700 W). D) Eine Wunderkerze, deren Draht zu einem Standfuß gebogen wurde, wird mittig in den Ofen gestellt. Reaktionszeit 1min bei max. Leistung (700 W). | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Darstellung von Legierungen | Gelbmessing und Glockenbronze aus der Mikrowelle | A) Gemäß Anleitung werden Kupfer- und Zinkpulver gemischt und in das AST-Element eingebracht. Man überdeckt mit Aktivkohle und Ofenmörtel. Man glüht bei 700 W ca. 10min lang. Wie beschrieben wird die Abdeckung entfernt und die Legierung auf eine feuerfeste Unterlage ausgegossen. B) In gleichem Verfahren bringt man die gegebenen Portionen Kupfer und Zinn im AST-Element zum Legieren. Es wird bei 700 W 6min lang geglüht. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Darstellung von Kupfer aus Kupferoxid | Reduktion mittels Aktivkohle in der Mikrowelle | Kupfer(II)-oxid und gekörnte Aktivkohle werden gemäß Anleitung gemischt und in den Porzellantiegel im AST-Element eingebracht. Man deckt mit Ofenmörtel ab, platziert das Element mittig in die Mikrowelle und glüht 10min lang bei 700 W. Der Inhalt des Porzellantiegels wird auf eine feuerfeste Unterlage entleert. Man gibt den noch heißen Kupferregulus in Ethanol. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-oxid (Drahtstücke), Ethanol (Brennspiritus) (mit 2-Butanon u.a. vergällt) |
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Herstellung und Färbung einer Glasmischung | Bleifreie Gläser aus der Mikrowelle | Vorbereitend wird die Glasmischung gemäß Rezeptur und Anleitung im Mörser sorgfältig gemischt. Man gibt von der Glasmischung und dem gewählten farbgebenden Metalloxid wie beschrieben in das AST-Element, deckt mit Ofenmörtel ab und glüht 8-10 Minuten lang bei 700 W. Die Glasschmelze wird dann zügig auf eine feuerfeste Unterlage zu mehreren Perlen ausgegossen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Lithiumcarbonat, Natriumcarbonat (wasserfrei), Cobalt(III)-oxid, Kupfer(II)-sulfat (wasserfrei) |
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Darstellung von Thénards-Blau | Cobalt-Aluminiumoxid aus der Mikrowelle | Gemäß Anleitung wird Aluminiumoxid und Cobalt(III)-oxid gründlich vermischt un in einem Porzellantiegel in das AST-Element eingebracht. Man bringt eine Abdeckung aus Ofenmörtel auf und glüht das Element in der Mikrowelle 5 Minuten lang bei 700 W. Man lässt etwas abkühlen, mischt die Metalloxide erneut mit dem Spatel und glüht noch einmal 5 Minuten lang bei 700 W. | Lehrer-/ Schülerversuch | Cobalt(III)-oxid, Salzsäure (konz. (w: >25%)) |
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Bestimmung des Verschmutzungsgrades von Wasser | Erfassung oxidierbarer Stoffe als Permanganatzahl | Vorbereitend werden gemäß Anleitung die Kaliumpermanganat-Maßlösung und die Oxalsäure-Maßlösung zubereitet. Man versetzt die Wasserprobe nach Angaben mit etwas Schwefelsäure, mit der Kaliumpermanganat-Maßlösung und 2 Siedesteinchen. Die Lösung wird - mit Uhrglas bedeckt - 10 Minutenh lang bei kleiner Flamme gekocht. Nach Zugabe der Oxalsäure-Lösung in das heiße Gemisch titriert man wie beschrieben mit Kaliumpermanganat-Maßlösung bis zur leichten Rosafärbung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kaliumpermanganat, Oxalsäure-Dihydrat, Schwefelsäure (konz. w: >15%) |
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Darstellung von Kupferphthalocyanin | Blaue Farbpigmente aus der Mikrowelle | Gemäß Anleitung werden Phthalsäureanhydrid, Harnstoff und Kupfer(II)-chlorid in einem Erlenmeyerkolben vermischt und mit Wasser angefeuchtet. Man verschließt mit einem Glaswollestopfen, platziert den Kolben auf den Drehteller einer Mikrowelle und erhitzt 5 Minuten lang bei 700 W. Danach versetzt man den Rückstand mit Natronlauge und erhitzt ein zweites Mal (5 Minuten / 700 W). Überkochen des Ansatzes verhindert man durch Herunterregeln der Leistung. Das feste Reaktionsprodukt wird nach dem Abkühlen über einen Rundfilter abgenutscht und anschließend mit heißem Wasser nachgewaschen. Zur Verbesserung der Farbigkeit kann das Produkt wie beschrieben in Salzsäure gekocht, erneut mit Wasser gewaschen und getrocknet werden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Phthalsäureanhydrid, Natronlauge (verd. w= 10%), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Kupfer(II)-chlorid-Dihydrat |
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Herstellung von Perlglanzpigmenten | Nichtmetallische Effektpigmente aus der Mikrowelle | Variante A: Im Becherglas lässt man gemäß Anleitung zu Mica-Glimmer zunächst eine frisch zubereitete Eisen(III)-chlorid-Lösung und danach verd. Natronlauge zutropfen. Der Niederschlag wird abgenutscht, wie angegeben gewaschen und getrocknet. In einen Porzellantiegel überführt und in das AST-Element eingebracht, stellt man das Material auf den Drehteller einer Mikrowelle und erhitzt 5 Minuten lang bei voller Leistung. Variante B: Man arbeitet wie beschrieben mit höher konzentrierten Eisensalz- und Natronlauge-Lösungen und erhält ein eher weinrotes Pigment anstelle eines orangenen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat, Natronlauge (Maßlösung c= 0,1 mol/L), Natronlauge (verd. w=____% (2-5%)) |
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Nachweis gasförmiger Schadstoffe bei Verbrennungsreaktionen I | Stickstoffdioxid, Kohlenstoffmonoxid und Formaldehyd im Zigarettenrauch | Vorbereitend wird aus Sulfanilsäure, Essigsäure und a-Naphthylamin die LUNGE-Reagenz nach Angaben zubereitet. Gemäß Anleitung wird ein Saugfinger zusammengebaut, an dessen Eingang eine Filterzigarette aufgesteckt und angezündet wird. Im sanften Saugstrom der Waserstrahlpumpe werden die Verbrennungsgase a) zum Nachweis reduzierender Substanzen durch eine ammoniakalische Silbernitrat-Lösung, b) zum Auffangen des gebildeten Formaldehyds kaltes Wasser und c) zum Nachweis der Stickstoffoxide die angegebene Portion LUNGE-Reagenz. Zur Formaldehyd-Lösung setzt man fuchsinschweflige Säure und fügt gemäß Anleitung konz. Salzsäure hinzu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)), Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)), SCHIFFs Reagenz (Fuchsin (0,025%) in salzsr. Na-Lsg.), Salzsäure (konz. (w: >25%)), Sulfanilsäure, Essigsäure (w=____% (25-90%)), 1-Naphthylamin |
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Nachweis gasförmiger Schadstoffe in Verbrennungsgasen II | PVC-pyrolyseprodukte im Rauchgas der Müllverbrennung | A) In einem Glühröhrchen erhitzt man PVC stark und hält ein Universalindikator-Papier und ein Kaliumiodid-Stärke-Papier in die Abgase. B) Gemäß Versuchsskizze baut man eine Anlage zur Aufnahme und zum Durchleiten der Verbrennungsabgase zusammen und schließt sie an die Wasserstrahlpumpe an. Nach Anleitung füllt man die eine Waschflasche mit Kalkwasser und die andere mit salpetersaurer Silbernitrat-Lösung. Dann werden PVC-Stückchen entzündet und brennend unter den Auffangtrichter gehalten. Die Gase werden durch die Apparatur gesaugt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Silbernitrat-Lösung (verdünnt, w=____% (<5%)), Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)) |
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Nachweis von Nitrat und Nitrit im Trinkwasser | Analytik auf der Tüpfelplatte | Vorbereitend wird gemäß Anleitung die LUNGE-Reagenzlösung frisch angesetzt. In je eine Mulde der Tüpfelplatte gibt man 5 Trp. Natriumnitrat-Lösung, 5 Trp. Natriumnitrit-Lösung, 5 Trp. Leitungswasser und 5 Trp. dest. Wasser. Man pipettiert jeweils 5 Trp. LUNGE-Lösung hinzu. Zu den Proben, die sich dabei nicht verfärbt haben, gibt man eine Spsp. Zinkpulver. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natriumnitrit, Natriumnitrat, Zink (Pulver, nicht stabilisiert), Sulfanilsäure, 1-Naphthylamin, Essigsäure (w=____% (25-90%)) |
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Nachweis von Nitrat in Lebensmitteln | Untersuchung von Spinat, Kochschinken u.a. | Vorbereitend wird aus Sulfanilsäure, Essigsäure und 1-Naphthylamin die LUNGE-Reagenzlösung frisch angesetzt. Gemäß Anleitung gewinnt man einen wässrigen Auszug aus zerriebenem Spinat. Von diesem bringt man einige Tropfen in zwei Mulden einer gekühlten Tüpfelplatte. Zwei Tropfen LUNGE-Reagenz werden jeweils zugesetzt. In eine Mulde streut man zusätzlich etwas Zinkpulver. Der Kochschinken wird direkt durch Auftropfen der Reagenzlösung beprobt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Sulfanilsäure, Essigsäure (w=____% (25-90%)), 1-Naphthylamin, Zink (Pulver, nicht stabilisiert) |
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