Experimente der Kategorie "Kunststoffe/ Klebstoffe"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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Ein wasserlöslicher Kunststoff | Experimente mit Folie aus Polyvinylalkohol | A Ein Stück Polyvinylalkohol wird unter Rühren in wenig Wasser aufgelöst. Die Lösung wird in eine flache Schale gegossen und bei ca. 50 °C zur Rückgewinnung der Foilie eingetrocknet. B In Folienstücke von Polyethylen und von Polyvinyalkohol schließt man etwas wasserlösliches Kaffeepulver ein. Man taucht den Beutel jeweils für 1-2min in ein Schälchen mit Wasser. C In Folienstücke von Polyethylen und von Polyvinyalkohol schließt man jeweils ein verschmutztes kleines Baumwolltuch ein. Die Proben werden jeweils in einer Waschlauge (Waschmittel für Kochwäsche) unter Rühren bis zum Sieden erhitzt. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Ein Superpolyamid aus ε-Caprolactam | Schnellpolymerisation - Modellreaktion zur Peptidbildung | Man erhitzt gemäß Versuchsvorschrift ε-Caprolactam mit einem sehr kleinen frisch entrindeten Stückchen Natrium einige Minuten lang über der Brennerflamme. Aus der entstehenden viskosen Schmelze werden mit dem Glasstab lange Fäden gezogen. | Lehrerversuch | Natrium (in Petroleum o. Paraffinöl), ε-Caprolactam, Ethanol (ca. 96 %ig) |
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Ein raumvernetztes Polykondensat | Duroplast aus Bernsteinsäure und Glycerin | Reagenzglasversuch: Man vermischt 2 Spatelportionen Bernsteinsäure mit ca. 1 ml Glycerin. Man erhitzt unter Schütteln mehrere Minuten lang, bis die Lösung zähflüssig wird und dann zu einem gelblichen Feststoff erstarrt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Bernsteinsäure |
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Ein Polyester mit Klebstoffeigenschaften | Frostschutzmittel reagiert mit Citronensäure. | 6 g Citronensäure werden mit 1,8 ml Frostschutzmittel vermischt und unter Temperaturkontrolle erst vorsichtig erwärmt und dann für ca. 6 min am schwachen Sieden gehalten. (T < 165 Grad C). Man kann aus der abkühlenden Masse Fäden ziehen. Im warmen Zustand kann man damit auch Glasscheiben verkleben. | Lehrer-/ Schülerversuch | Citronensäure-Monohydrat |
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Ein leitfähiger Kunststoff | Oxidative Bildung von Polypyrrol | Vorbereitend löst man in einem Rggl. Eisen(III)-chlorid gemäß Rezeptur in Wasser. In einem anderen Rggl. gibt man zu wenig 2-Propanol das gleiche Volumen Pyrrol und schüttelt. Man legt drei Kristallisierschalen mit Rundfilterpapier aus. Das 1. Papier bleibt zum Vergleich trocken. Das 2. Papier benetzt man vollständig mit der Eisen(III)-chlorid-Lösung und trocknet es mit dem Föhn. Das 3. Papier wird ebenfalls zunächst mit der Eisensalz-Lösung vollständig benetzt. Dann tropft man wenig Pyrrol-Lösung auf und beobachtet die Farbveränderung. Nach ca. 1min wird das Papier mit Pinzette aufgenommen und mit dem Föhn getrocknet. Dann misst man die elektrische Leitfähigkeit auf allen drei Papieren. | Lehrer-/ Schülerversuch | Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat, 2-Propanol, Pyrrol |
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Ein Kunststoff aus Naturstoffen | Polyester aus Sorbit und Citronensäure | Reagenzglasversuch: Je eine Spatelportion Sorbit und Citronensäure werden vermischt und mit der Brennerflamme vorsichtig erhitzt. Die klare Schmelze beginnt zu Schäumen und wird danach zähflüssig. Beim Erkalten entsteht ein gelblicher glasartiger Feststoff. | Lehrer-/ Schülerversuch | Citronensäure-Monohydrat |
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Ein Kunststoff aus Milchsäure | Über das Lactid zur Polymilchsäure | Reagenzglasversuch: Zu etwa 2,5 ml Milchsäure gibt man ein Siedesteinchen und eine Spsp. Zinkchlorid, alternativ einige Zinn(II)-chlorid-Körnchen. Dann wird vorsichtig über der Brennerflamme erhitzt, wobei ein Schaum entsteht, der immer feinporiger wird. Die Masse erstarrt beim Abkühlen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Milchsäure (ca. 90 %ig), Zinkchlorid, Zinn(II)-chlorid (wasserfrei) |
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Ein Kunststoff aus Äpfelsäure | Polykondensation mit Hydroxybernsteinsäure und 1,4-Butandiol | Reagenzglasversuch: Zu wenigen ml 1,4-Butandiol gibt man etwa die gleiche Menge Äpfelsäure. Man mischt und erhitzt vorsichtig über der Brennerflamme, bis die Masse nach wenigen Minuten zähflüssig wird. | Lehrer-/ Schülerversuch | 1,4-Butandiol, DL-Äpfelsäure |
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Ein hungrige Lösemittel | Lösevermögen von Aceton gegenüber Schaumpolystyrol (EPS) | Kleine Stücke von Schaumpolystyrol werden nacheinander in eine 10-ml-Portion Aceton gegeben. Bei gleichgroßen Stücken (z.B. S-förmige Verpackungs-Chips) kann man die Anzahl der gelösten EPS-Stücke bestimmen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Aceton |
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Ein bärenstarker Klebstoff | Gelatine als Grundstoff für einen Leim | Mehrere Gummibärchen werden in einem Becherglas auf dem Wasserbad (60 °C) aufgeschmolzen. Man setzt etwas Wasser hinzu und testet das Gemisch auf seine Klebefähigkeit bei Papier-, Papp- oder Holzstückchen. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Ein Bakelit-Kunststoff | Duroplast aus Resorcin und Propanal | Reagenzglasversuch: Zu zwei Spatelportionen Resorcin gibt man etwa das gleiche Volumen Propanal. Man erhitzt kurz über der Brennerflamme, bis eine klare Lösung entstanden ist. Man stellt das Rggl. ab und setzt mit der Pipette drei Tropfen konz. Salzsäure zu. | Lehrer-/ Schülerversuch | Resorcin, Propionaldehyd, Salzsäure (konz. (w: >25%)) |
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Eigenschaften von Kunststoffen | Reihenuntersuchung mit Proben von KS in Alltagsgegenständen | A In Petrischalen prüft man das Verhalten der KS-Proben gegen über den Lösemitteln Wasser, Aceton und Heptan. B In einer Glaswanne prüft man wie beschrieben das Schwimm-Sink-Verhalten der KS Proben. C Man prüft durch fortlaufende Temperaturmessung das Abkühlverhalten von 70°C-heißem Wasser in einem Metall- und in verschiedenen KS-Bechern. D Im Abzug werden in Porzellantiegeln die Veränderungen von diversen KS-Proben beim Erhitzen mit dem Gasbrenner untersucht. Streifen von angefeuchtetem Indikatorpapier hält man jeweils in die Schwelgase. E Gemäß Anleitung wird im Abzug die Brennbarkeit der KS-Proben untersucht. F Man legt Probenstücke der Kunststoffe in Gefäße mit 1) verd. Salzsäure und 2) mit verd. Natronlauge. | Lehrer-/ Schülerversuch | Aceton, n-Heptan, Salzsäure (verd. w=____% (<10%)), Natronlauge (verd. w=____% (2-5%)) |
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Dreifachtrennung bei Polystyrol-Polyethylen-Polyvinylchlorid-Gemisch | Extraktion einzelner Komponenten mit Lösemitteln | Im ersten Schritt wird Polystyrol durch Lösen in Essigsäureethylester aus dem Gemisch abgetrennt. Man erhitzt dazu das Gemisch aus zerkleinerten KS-Abfällen unter Rühren und Rückflusskühlung bis zum Sieden. Nach dem Dekantieren wird aus der Lösung gemäß Anleitung durch Abdampfen bzw. Abdestillieren des Lösemittels das feste Polystyrol zurückgewonnen. Im zweiten Schritt wird mit gleichem Verfahren das Restgemisch mit Toluol extrahiert. Auch hier wird die gelöste Komponente durch Abdestillieren bzw. Abdampfen des Toluols zurückgewonnen. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | Ethylacetat, Toluol |
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Diffusion von Ammoniak aus Luftballon | Ammoniakgas durchdringt die Membran einer Luftballonhülle. | Aus Ammoniumchlorid und Natronlauge (oder Calciumoxid) gewonnenes Ammoniakgas wird in einen Luftballon eingebracht. Der Ballon wird in eine Schale mit Wasser und Phenolphthalein-Lösung gedrückt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ammoniumchlorid, Ammoniak-Lösung (konz. w=_____ % (10-25%)), Natronlauge (verd. w=____% (2-5%)), Calciumoxid, Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig) |
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Die BEILSTEIN-Probe | Nachweis von Halogen in organischen Verbindungen | Der Kupferdraht mit Öse bzw. das Kupferblech werden solange in der Brennerflamme ausgeglüht, bis diese keine Fremdfarbe mehr zeigt. Dann legt man ein kleines Probenstück auf die Dahtöse bzw. auf das Blech und bringt es erneut in die Brennerflamme. Man beobachtet die Flammenfärbung. | Lehrer-/ Schülerversuch SII | |
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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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Der Pingpongkleber | Auflösen von Nitrocellulose in Aceton | Man löst drei Tishtennis-Bälle in ca. 50 ml Aceton auf. Mit der zähflüssigen Lösung prüft man die Klebkraft bei Papier, Holz oder Metallen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Aceton |
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Der Minuten-Kunststoff | Schnelle Kondensation eines Acryläurederivats | Reagenzglasversuch: Zu ca. 5 ml Butandiolmonoacrylat gibt die Lehrkraft 5 Tropfen Cumolhydroperoxid. Über kleiner Brennerflamme wird erwärmt. Man nimmt das Rggl. aus der Flamme, wenn die Polymerisation eingesetzt hat. | Lehrerversuch mit Schülerbeteiligung | Cumolhydroperoxid (w=80% in Cumol) |
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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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Depolymerisation von PMMA | Thermischer Abbau von Polymethacrylsäuremethylester | Zerkleinertes PMMA-Material, z.B. von Kfz-Rücklichabdeckungen oder Fahrrad-Speichenreflektoren wird mit ein Drittel Füllhöhe im Rggl. erst vorsichtig über dem Gasbrenner erwärmt. Die entstehende blasige Schmelze wird dann stärker erhitzt, von oben beginnend. Das Reagenzglas ist mit einem Stopfen und gewinkeltem Ableitungsrohr versehen, das die gasförmigen Produkte in ein zweites Rggl. führt, welches in Eiswasser steht. Das sich bildende Kondensat wir vorsichtig auf Geruch geprüft. Man testet auch die entfärbende Wirkung auf Kaliumpermanganat-Lösung. | Lehrer-/ Schülerversuch | Methylmethacrylat, Kaliumpermanganat |
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