Experimente der Kategorie "Stoffkreisläufe/ Ökologie/ Umweltchemie"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Gewinnung von Goldsäure | Aufbereitung von abgelösten Goldpartikeln aus Elektronikschrott | Der bei der Aufbereitung von Platinenschrott gewonnene Filterrückstand wird gemäß Anleitung im Abzug mittels Pinzette und wenig demin. Wasser in ein Becherglas überführt. Man übergießt mit konz. Salzsäure und konz. Salpetersäure und löst das Gold auf diese Weise auf. Nach weiterer Filtration dampft man das Filtrat im Abzug vorsichtig ein und gewinnt Tetrachloridogold(III)-säure als festen Rückstand. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)), Salzsäure (rauchend (w= 37%)), Tetrachloridogold(III)-säure-Hydrat |
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Harnstoffspaltung durch Bodenbakterien | Enzymatische Reaktion aus dem Stickstoffkreislauf der Natur | Vorbereitend stellt man fein gesiebte Garten- Kompost- oder Ackererde bereit. In einem Erlenmeyerkolben wird eine Portion dieses Bodenmaterials mit einer Spsp. Harnstoff und demin Wasser aufgeschlämmt. Ein längeres Stück angefeuchtetes pH-Indikatorpapier wird mittels Stopfen, der den Kolben verschließt, eingeklemmt. Bei 35°C lässt man den Ansatz im Trockenschrank bzw. Wasserbad mindestens 1h lang reagieren. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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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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Kalk ausfällen mit Kohlendioxid | Reaktion einer Calciumhydroxid-Lösung (Kalkwasser) | Gemäß Anleitung gibt man eine Brausetablette in einen Erlenmeyerkolben mit Wasser, setzt sofort einen Stopfen mit gewinkeltem Gasableitungsrohr auf, welches das entstehende Kohlendioxid in ein Becherglas mit Calciumhydroxid-Lösung einleitet. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Kalk fällen und lösen in Kalkwasser | Leitfähigkeitsverhalten bei Reaktionen in einer Calciumhydroxid-Lösung | Man stellt eine gesättigte Calciumhydroxid-Lösung (Kalkwasser) her und verdünnt sie mit der dreifachen Wassermenge. Die elektrische Leitfähigkeit wird kontinuierlich gemessen, wenn man nun Kohlendioxid einleitet. Nach der Eintrübung durch ausgefällten Kalk wird weiter Kohlendioxid eingeleitet, bis sich der Niederschlag wieder auflöst. | Lehrer-/ Schülerversuch | Calciumhydroxid |
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Kalk in Wasser lösen | Veränderung bei der elektrischen Leitfähigkeit | Gemäß Anleitung gibt man dest. Wasser in ein Becherglas und bestimmt mittels Sonde die elektrische Leitfähigkeit. Nach Zugabe einer Spsp. Kalkpulver rührt man um und bestimmt erneut den Leitfähigkeitswert. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Kalk löschen (Variante 'Einsumpfen') | Reaktion von Branntkalk mit Wasser | In einer Abdampfschale werden kleine Stücke Branntkalk mit reichlich Wasser übergossen. Man misst die Temperatur und prüft den Charakter der Lösung mit pH-Indikatorpapier. Alternativ kann man gebrannte Stücke von Kalkschotter (Schulhofversuch) einzeln in ein gut gefülltes Becherglas mit Wasser geben und die Vorgänge bei der chemischen Reaktion beobachten. | Lehrer-/ Schülerversuch | Calciumoxid, Calciumhydroxid |
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Kalkbrennen (kleiner Modellversuch) | Umwandlung von Marmor zu Branntkalk | In einem schwer schmelzbaren Reagenzglas wird eine Portion Marmorpulver mit dem Brenner stark erhitzt. Das ausströmende Gas wird in eine Waschflasche mit Kalkwasser eingeleitet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Calciumoxid |
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Kalkbrennen auf dem Schulhof | Thermische Zersetzung von Calciumcarbonat | Mit verschiedenen Baumaterialien (keram. Schornsteininnenrohr, Stahlrohr o.ä., Ziegelsteinen und Drahtgitter) wird ein etwa kniehoher Schachtofen aufgebaut. Er wird lagenweise mit Kalkschotter und Grillkohle gefüllt und mittels Grillanzündern angezündet. Über 60 - 90 Minuten wird unter Einblasen von Luft (Föhn) das Brennen durchgeführt. Nach Beendigung des Versuchs und nach dem Abkühlen zieht man den Ofenschacht nach oben ab und nimmt die Branntkalk zur weiteren Verwendung auf. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Calciumoxid |
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Kalkfreisetzung aus Kalkwasser | Wirkung von Kohlenstoffdioxidentzug und Hydrogencarbonatzugabe | Gemäß Anleitung verteilt man Kalkwasser (Calciumhydroxid-Lösung) auf drei Präparate-Gläschen, wobei eines davon als Vergleichslösung dient. Ein zweites Gläschen wird wie angegeben auf eine heiße Heizplatte gestellt. Der dritten Probe setzt man eine zubereitete Natriumhydrogencarbonat-Lösung zu. Man beobachtet die Veränderung und vergleicht mit der Ursprungslösung. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Kalkfreisetzung in Mineralwasser | Kohlendioxidentzug durch intensives Rühren | Gemäß Anleitung wird (sprudelndes) Mineralwasser im Becherglas mittels Rührfisch über dem Magnetrührer 5 min lang stark gerührt. Alle 25 sec misst man mit pH-Messsonde den sich verändernden pH-Wert der Lösung. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Kalksteinverfahren | Modellversuch zur Entfernung von Schwefeldioxid aus Abgasen | Gemäß Beschreibung und Versuchsskizze bringt man kleine Pyrit-Stücke in ein Verbrennungsrohr ein, spannt dieses in ein Stativ und verbindet es mit einem Zweihalskolben, der auf einem Magnetrührgerät steht. Der Kolben ist mit einer Kalksuspension gefüllt und trägt wie dargestellt ein die Glasaelektrode eines pH-Meter. Man schließt die Apparatur an eine Wasserstrahlpumpe an und sorgt für einen stetigen Saugstrom. Dann wird das Pyrit im Verbrennungsrohr mittels Gasbrenner stark erhitzt. Wenn der Kalk sich gelöst hat, beendet man den Röstprozess und zieht noch 15 min lang durch die Lösung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefeldioxid (freies Gas) |
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Kalkverwitterung (Modellversuch) | Kohlensäure-Angriff auf Marmor | Eine Spatelportion gepulverter Marmor wird mit reichlich Wasser zur Suspension gemischt. Dann leitet man längere Zeit Kohlendioxid ein. Man filtriert und erhitzt das Filtrat. Der gelöste Kalk bildet sich als Trübung zurück. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Kupfer und Gold aus Elektronikschrott | Rückgewinnung wertvoller Metalle | Gemäß Anleitung wird der Elektronikschrott zerkleinert und nach dem Einwiegen in einem Becherglas mit Wasserstoffperoxid-Lösung und Salzsäure übergossen. Man lässt einen Tag lang einwirken. Durch Zugabe von Natriumcarbonat wird bis zur ausbleibenden Gasentwicklung neutralisiert. Man entnimmt die ungelösten Elektronikschrott-Stückchen mittels Pinzette und filtriert die Lösung mit den feinen suspendierten Goldpartikeln. Durch Eintauchen von etwas Eisenwolle in das Filtrat wird das metallische Kupfer gewonnen. Eventuelle Reste festen Eisens werden mittels Salzsäure gelöst. Das zementierte Kupfer wird gewaschen, getrocknet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Wasserstoffperoxid-Lösung (wässrig, (w: 8-35%)), Salzsäure (konz. (w: >25%)), Natriumcarbonat-Decahydrat |
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Modellexperiment zur Rauchgasentschwefelung | Bindung von Schwefeldioxid mittels Kalkwasser | Auf einer Magnesiarinne wird in einem Verbrennungsrohr etwas Schwefel verbrennt. Eine Wasserstrahlpumpe zieht das Verbrennungsgas durch ein Dreier-Set von Waschflaschen, wobei die vordere und die hintere mit LUGOL'scher Lösung, die mittlere mit Kalkwasser hälftig gefüllt ist. Alternativ kann eine Küvette K2 nach KUNERT und LEGALL verwendet werden. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefel, Schwefeldioxid (freies Gas) |
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Modellversuch zur Entstickung mit Ammoniak | Denox-Verfahren bei Kraftwerkabgasen | Kurz vor dem Versuch wird gemäß Anleitung Ammoniak durch Auftropfen von Wasser auf eine Mischung aus Ammoniumchlorid und Natriumhydroxid gewonnen und in einem trockenen Rundkolben (Öffnung nach unten) gesammelt. Einen mit Stickstoffdioxid gefüllten Kolbenprober mit Hahn verbindet man mittels durchbohrtem Stopfen mit dem Ammoniak-Gefäß. Dann dreht man den Hahn langsam auf und drückt den Inhalt in den Rundkolben. | Lehrerversuch | Ammoniak (freies Gas), Stickstoffdioxid (freies Gas), Natriumhydroxid (Plätzchen), Ammoniumchlorid |
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Modellversuch zur katalytischen Abgasreinigung | Reaktionen mit Methan, Kohlenstoffmonoxid und Stickoxiden | Vorbereitend wird das Platinnetz intensiv ausgeglüht. Gemäß Anleitung und Versuchsskizze platziert man ein schwer schmelzbares Verbrennungsrohr mit geringem Durchmesser zwischen zwei Kolbenprober, die in Stative eingespannt sind. Der eine Kolbenprober ist zunächst mit Kohlenstoffmonoxid und Stickstoffdioxid (im Folgeversuch mit Methangas und Stickstoffdioxid) wie angegeben befüllt, das Verbrennungsrohr mit dem Platinnetz ausgestattet. Man erhitzt das Rohr bis zur schwachen Glut und drückt das Gasgemisch mehrfach darüber in jeweils anderen Kolbenprober. Am Ende leitet man das Reaktionsprodukt in Barytwasser. | Lehrerversuch | Kohlenstoffmonoxid (freies Gas), Stickstoffdioxid (freies Gas), Methan (freies Gas), Bariumhydroxid-Lösung (wässrig, gesättigt (w: ca. 7%)) |
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Modellversuch zur Wirkung von Corexit (TM) | Vorgänge bei der Bindung von Rohöl-Verschmutzungen auf dem Wasser | Man bereitet wie angegeben aus Speiseöl und Flammenruß ein 'Modell-Rohöl'. Davon gibt man in zwei Bechergläsern mit Wasser jeweils ein Portion zur Bedeckung der Oberfläche. Einem der Bg. werden 5 Tropfen Triton X-100 (TM) zugesetzt. Dann werden beide Ansätze mit einem Milchaufschäumer intensiv verquirlt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Triton X-100 (TM) |
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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 gelöstem Sauerstoff in Wasserproben - abschätzend | Orientierende Methode für die Gewässeruntersuchung | Die Wasserproben werden luftfrei in einer Glasflasche gewonnen. Man setzt nach Angaben sofort nach der Probennahme Mangan(II)-chlorid und Natronlauge zu. Durch mehrmaliges Umschwenken entsteht mehr oder weniger festes Mangan(II)- bzw. Mangan(IV)-hydroxid, je nach Sauerstoffgehalt der Probe. Aus der Farbnuance des Niederschlags wird dieser dann quantitativ abgeschätzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Mangan(II)-chlorid-Dihydrat, Natronlauge (w=____% (>5%)) |
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