Experimente der Kategorie "Kunststoffe/ Klebstoffe"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Synthese von Polystyrol | Kunststoffherstellung durch radikalische Polymerisation | Reagenzglasversuch: Styrol wird mit dem Radikalstarter Dibenzoylperoxid versehen. Durch Erwärmung im siedenden Wasserbad wird die Reaktion gestartet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Styrol, Benzoylperoxid (25% Wasser als Stabilisator) |
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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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Synthese eines Mischpolymerisats | Copolymerisation von Styrol mit Maleinsäureanhydrid | Nach Rezeptur werden im Rggl. Maleinsäureanhydrid und Styrol vermischt. Man erhitzt über kleiner Brennerflamme, bis eine klare Lösung entsteht, und dann weiter 1-2 Minuten lang. | Lehrer-/ Schülerversuch | Styrol, Maleinsäureanhydrid |
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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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Styrol als Vernetzer | Ein Duroplast aus Reparaturharz und Härterpaste | Handelsübliches Reparaturharz wird gemäß Vorschrift mit Härterpaste vermischt und intensiv verrührt. Das Gemisch wird mit einem Pinsel auf ein Stück Glasfasermatte aufgetragen, wo es aushärtet. | Lehrer-/ Schülerversuch | Maleinsäure, Ethylenglykol, Styrol, Benzoylperoxid (25% Wasser als Stabilisator) |
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Strümpfe in der Säure | Polyamid-Textilien reagieren mit Salzsäure | Drei Bechergläser werden mit kleinen Portionen konzentrierter, halbkonzentrierter bzw. verdünnter Salzsäure befüllt. Kleine Stücke von Damenstrümpfen oder andere Perlon- / Nylon-Stücke werden in die Flüssigkeit gegeben. Man beobachtet die Veränderungen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Salzsäure (rauchend (w= 37%)), Salzsäure (w=____% (10-25%)), Salzsäure (verd. w=____% (<10%)) |
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Stofftrennung im Windsichter | Unterschiede bei Dichte und Luftwiderstand gezielt nutzen | Vorbereitend stellt man ein Gemisch aus Granulat oder Körnchen gleicher Größe aus Kunststoff und Holz bereit. Ein Rohr aus transparentem KS wird so präpariert, dass es am unteren Ende, versehen mit einem Drahtnetz, auf die Öffnung eines Föhns gesteckt werden kann (evtl. geeignetes Papprohr als Übergang benutzen). Nach der Befüllung mit dem Körnchengemisch wird die obere Öffnung mit einem Teesieb verschlossen. Man schaltet den Föhn ein. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Stärkefolie | Glycerin als Weichmacher | 2,5g Maisstärke wird mit 20ml Wasser und 2ml halbkonz. Glycerin-Lösung zu einem Brei verrührt und 5 min lang gekocht, wobei man ab und zu umrührt. Das noch heiße Produkt wird auf eine PE-Fläche oder auf Backpapier ausgegossen und über Nacht zum Durchtrocknen gelagert. (alternativ: Trockenschrank, 2h, 100-105 *C) Zur Stabilisierung des Produktes kann man eine Spsp. Schwefelpulver dem Ansatz hinzufügen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Schwefel |
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Sinkendes Schiff | Auflösen von STYROPOR (TM) in Aceton | Mit einem Cutter schneidet man aus einer Styropor-Platte schiffsförmige Körper aus. Eine Glaswanne wird mit Aceton gefüllt. Man taucht langsam das Schiff hinein. | Lehrerversuch | Aceton |
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Silikon-Dichtstoffe im Vergleich III | Nachweis der Essigsäure bei der Reaktion eines Acetoxy-Dichtstoffes | Drei von vier Schnappdeckelgläschen werden bodenbedeckend mit wenig dest. Wasser befüllt. Dazu schneidet man passend vier kleine Kupferblechstreifen zu, die in die Gläschen gestellt werden. Glas 1: Kupferblech-Blindprobe / Glas 2: Kupferblech mit etwas aufgetragenem Acetoxy-Dichtstoff / Glas 3: Kupferblech mit etwas Alkoxy-Dichtstoff / Glas 4: Kupferblech in boddenbedeckender Portion Essigsäure. Man verschließt die vier Ansätze und lässt sie über 24h reagieren. | Lehrer-/ Schülerversuch | Essigsäure (w=____% (10-25%)) |
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Silikon-Dichtstoffe im Vergleich II | Alkohol-Nachweis bei Reaktion der Alkoxy-Dichtstoffe | Reagenzglasversuche: Vier Gläser werden zu einem Viertel mit Kaliumpermanganat-Lösung gefüllt. Man füllt bis zur Hälfte mit verd. Natromlauge auf und vermischt durch Schütteln. Das erste Glas dient als Blindprobe, in das zweite stellt man einen Glasstab, auf den frisch ein Acetoxy-Dichtstoff aufgetragen wurde, in das dritte desgleichen mit einem Alkoxy-Dichtstoff. In das vierte gibt man drei Tropfen Ethanol und schüttelt. Man vergleicht die Farbreaktionen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kaliumpermanganat-Lösung 0,01N (Maßlösung c=0,01N), Ethanol (ca. 96 %ig), Natronlauge (verd. w= 10%) |
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Silikon-Dichtstoffe im Vergleich I | Nachweis von Eleminierungsprodukten bei Alkoxy-, Acetoxy- und Amin-Dichtstoffen | In 200 ml siedendes Wasser wird Agar-Agar eingerührt sowie Universalindikator hinzugefügt. Man befüllt damit 6 Petrischalen: A als Blindprobe / B mit 3 Tropfen 2 -molarer Essigsäure / C mit 3 Tropfen 2-molarer Natronlauge / D E und F mit je einem Streifen Alkoxy-, Acetoxy- und Amin-Dichtstoff (Handelsprodukte in Lit. spezifiziert). Die Farbreaktionen werden beobachtet und verglichen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Essigsäure (w=____% (10-25%)), Natronlauge (w=____% (>5%)), Universalindikator, flüssig (Skala pH 4-10; enth. Ethanol) |
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Sichtbarmachen von Fingerabdrücken mit Cyanacrylat | Erstellen von grau-weißen wischfesten Spurenmustern | Im Abzug stellt man gemäß Anleitung eine Kristallisierschale mit wenig Wasser, darin eine Aluminiumschälchen mit Cyanacrylat und eine Thermometer auf eine Heizplatte. Man deckt alles mit einer Aluminiumfolie ab, auf deren Unterseite zuvor Fingerabdrücke aufgebracht wurden. Bei 40 - 60 Grad C lässt man 10 min lang einwirken. | Lehrer-/ Schülerversuch | Cyanacrylat |
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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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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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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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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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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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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 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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