Experimente der Kategorie "Kunststoffe/ Klebstoffe"

NameKurzbeschreibungBeschreibungTypGefahrstoffe
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
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%))
Modellversuch zum Nassspinnverfahren Erzeugen eines gefärbten Alginatfadens Vorbereitend wird gemäß Anleitung eine Iod-Stärke-Suspension hergestellt. Man erhitzt Wasser in einem Becherglas auf 60°C und löst darin wie beschrieben Natriumalginat. Die klare Lösung wird mit dem angegebenen Farbstoff oder mit der vorbereiteten Iod-Stärke-Suspension eingefärbt. Ein zweites Becherglas wird mit einer Calciumchlorid- oder Calciumlactat-Lösung bereit gestellt. Man zieht eine Portion der farbigen Alginat-Lösung auf eine 20-ml-Kunststoffspritze, setzt eine abgestumpfte Kanüle auf und drückt die Flüssigkeit dann langsam in die bereit gestellt Calciumionen-Lösung. Lehrer-/ Schülerversuch Iod, Kaliumiodid, Calciumchlorid-Dihydrat
Recycling von PET-Flaschen durch Verseifung Nachweis der Verseifungsprodukte Vorbereitend wird gemäß Anleitung eine PET-Flasche über Nacht mit etwas Natronlauge befüllt und deren zersetzender Wirkung in einer geeigneten Schale ausgesetzt. Die darin gewonnene Suspension wird filtriert. Man bereitet aus Cer-Ammoniumnitrat durch Auflösen in 10-15%iger Salpetersäure (1g auf 2,5ml) eine Nachweislösung für Alkohole vor. Für die Nachweise der Verseifungsprodukte gibt man 2-ml-Portionen des Filtrats in zwei Rggl. (a und b) a) man säuert das Filtrat mit konz. Salzsäure an, prüft den pH-Wert und beobachtet die Ausfällung der Terephthalsäure, die durch anschließendes Alkalisieren mit Natronlauge wieder aufgelöst wird. b) man säuert das Filtrat mit konz. Salpetersäure an, filtriert die ausgefallene Terephthalsäure ab und weist den bei der Verseifung entstandenen Alkohol mittels Cer-Ammonium-Reagenz nach. Lehrer-/ Schülerversuch Natronlauge (w=____% (>5%)), Salzsäure (konz. (w: >25%)), Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)), Ammoniumcer(IV)-nitrat, Salpetersäure (verd. w=____% (5-20%))
Kleber aus Polyvinylacetat/ Verseifung von PVA Zubereitung und Veränderung eines PVA-Klebstoffs Man mischt wie angegeben PVA-Pulver mit Ethylacetat, lässt es quellen und sich auflösen. In einem zweiten Ansatz gibt man gemäß Anleitung eine kleine Portion PONAL (TM) in Wasser und fügt einige FeCl3 Kristalle hinzu. Danach wiederholt man diesen Versuch, löst PONAL (TM) aber nicht in Wasser, sondern in 1%iger Natronlauge. Die Reaktion mit FeCl3-Kristallen wird verglichen. Lehrer-/ Schülerversuch Ethylacetat, Eisen(III)-chlorid-Hexahydrat, Natronlauge (verd. w: <2%)
Abbau von PMMA Spaltung von Polymethacrylsäuremethylester in seine Monomere Man gibt zerkleinerte Stücke von Abfällen defekter Kfz-Rücklichtabdeckungen in ein Rggl. Das Glas wird schräg in ein Stativ eingespannt und mit dem Brenner erhitzt. Die dabei entstehenden Gase werden über einen Stopfen mit gewinkeltem Glasrohr ausgeleitet und in ein Rggl. geführt, das in Eiswasser steht. Lehrer-/ Schülerversuch SII Methylmethacrylat
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
Polystyrol aus dem Ölbad Radikalische Polymerisation mit Cumolhydroperoxid Im Reagenzglas wird nach Rezeptur Styrol mit wenig Cumolhydroperoxid vermengt. Unter Rühren erwärmt man es in einem Ölbad (Becherglas mit Silikonöl oder Sataltöl auf Heizplatte) über einen 15min-Zeitraum auf 140 °C. Die Temperatur wird mit dem Thermometer ständig kontrolliert. Anschließend lässt man abkühlen. Lehrer-/ Schülerversuch SII Styrol, Cumolhydroperoxid (w=80% in Cumol)
Nylon-6.10 - ein Polyamid Grenzflächenkondensation von Sebacinsäuredichlorid und 1,6-Diaminohexan Vorbereitend löst man nach Rezeptur Sebacylchlorid in Hexan. In einem Becherglas (hohe Form) mischt man 1,6-Diaminohexan in Wasser und löst darin die Natriumhydroxid-Plätzchen auf. Dann fügt man wenige Tropfen Phenolphthalein-Lösung hinzu. Über das Auslaufrohr eines Trichters lässt man langsam die vorbereitete Sebacinchlorid-Lösung zur Überschichtung der wässrigen Phase ins Becherglas rinnen. An der Grenzfläche entsteht eine trübe Haut, die man mit Pinzette aufnimmt. Der mehrere Meter lange Faden wird auf einen Holzstab aufgewickelt. Die Farbänderung in der wässrigen Phase wird beobachtet. Lehrer-/ Schülerversuch SII n-Hexan, Sebacinsäuredichlorid, Hexamethylendiamin, Natriumhydroxid (Plätzchen), Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig)
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
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
Bestimmung der Schmelztemperatur von Thermoplasten Temperaturabhängige Erweichungsprozesse Vorbereitend wird in einem geeigneten Glasgefäß mit Salatöl oder Silikonöl ein Wärmebad auf el. Heizplatte bereitgestellt. Kunststoffproben von Polyethylen PE, Polycarbonat PC, Polystyrol PS, Polyvinylchlorid PVC und Polymethylmethacrylat PMMA werden zerkleinert und in beschrifteten Rggl. ins Wärmebad gegeben. Während dieses unter Temperaturkontrolle langsam bis ca. 150 °C aufgeheizt wird, prüft man mit Holzstäbchen das Erweichungs-/ Schmelzverhalten der jeweiligen Proben. Lehrer-/ Schülerversuch SII
Verhalten von Kunststoffen beim Verschwelen Prüfung der Schwelgase und -dämpfe Reagenzglasversuche: Die Kunststoffproben werden jeweils in ein Rggl. gegeben. Man verschließt mit einem Wattestopfen, der einen befeuchteten 3-cm-Streifen pH-Indikatorpapier im oberen Teil des Glases fixiert. Die Probe wird jeweils in der Gasbrennerflamme strak erhitzt. Lehrer-/ Schülerversuch SII Chlorwasserstoff (wasserfrei), Ammoniak (freies Gas)
Verhalten von Kunststoffen gegenüber Chemikalien Reihenuntersuchung zur Chemikalienresistenz von Gebrauchskunststoffen Man stellt die angegebenen Lösmittel entweder in Tropfflaschen oder in kleinen Rggl. mit jeweiliger Tropfpipette bereit. Man gibt jeweils 1 Tropfen des Lösemittels auf die KS-Probe und lässt 1min lang einwirken. Dann prüft man die Wirkung durch Kratzen und Schaben mit dem Spatel auf der behandelten Oberfläche. Lösemittelreste werden mit Papiertuch abgewischt, Reste von Säuren und Laugen durch Eintauchen in Wasser beseitigt. Lehrer-/ Schülerversuch SII Aceton, Cyclohexanon, Ethanol (ca. 96 %ig), Natronlauge (konz. w= 32%), Salpetersäure (konz. w=____% (20-70%)), Toluol
Polykondensation (2) Nylonherstellung Gemäß Anleitung wird in ein Becherglas mit Wasser Hexamethylendiamin und Natriumhydroxid eingerührt. Man fügt einige Tropfen Phenolphthalein-Lösung hinzu. In einem Erlenmeyerkolben löst man die angegebene Menge Sebacinsäuredichlorid in Benzin auf und überschichtet mit dieser Lösung ohne Verwirbelungen den wässrigen Ansatz im Becherglas. Mit einer Pinzette wird die sich bildende haut an der Grenzfläche aufgenommen und mittels Glasstab kontinuierlich aufgewickelt. Dieser Faden wird in einer Brennspiritus-Wasser-Mischung gemäß Beschreibung gewaschen und im Trockenschrank getrocknet. Lehrer-/ Schülerversuch SII Hexamethylendiamin, Natriumhydroxid (Plätzchen), Phenolphthalein-Lösung (w<=0,9%; Lsm.: Ethanol 90 %ig), Benzin (Sdb.: 100-140 °C), Sebacinsäuredichlorid, Ethanol (Brennspiritus) (mit 2-Butanon u.a. vergällt)
Elektrochromes Umfärben einer Emeraldin-Salzschicht in Schwefelsäure Farbreaktion von Polyanilin auf FTO-Glas Wie beschrieben und in der Skizze dargestellt befestigt man zwei mit Aceton gespülte Graphitfolien-Streifen und das mit Polyanilin beschichtete FTO-Glas in der flachen Plastikdose, die mit Schwefelsäure befüllt ist. Man verschaltet die Elektroden, wobei zunächst die Graphitfolie als Anode agiert, mittels Krokodilklemmen, Kabeln und Gleichspannungsquelle in einen Stromkreis und färbt die FTO-Platte durch Anlegen einer 1,2 V-Spannung von grün (Emeraldin-Salz) über gelb auf farblos um. Dann schaltet man die FTO-Platte als Anode und elektrolysiert noch einmal mit 1,2 V, bis die Platte nach Gelb- und Grünfärbung einen blau/ violetten Farbton (Pemigranilin-Salz) zeigt. Lehrer-/ Schülerversuch SII Aceton
Analyse eines Kunststoff-Filaments für den 3D-Druck Identifizierung nach dem Verhalten in verschiedenen Lösemitteln Im Vortest untersucht man wie beschrieben in kleinen Schnappdeckelgläsern die Löslichkeit der Filamentproben in Wasser, Aceton und Ethylacetat. Man verfährt, wie im Entscheidungsschema angegeben. Ist die Substanz unlöslich in Wasser und in Ethylacetat, untersucht man gemäß Anleitung mit Aceton und gewinnt zur weiteren Behandlung ein Filtrat und einen Filterrückstand. Die Aufarbeitung von Lösung und Filterrückstand zur Identifizierung und Eigenschaftsprüfung erfolgt gemäß Anleitung. Lehrer-/ Schülerversuch SII Ethylacetat, Aceton
Entstehung und technische Anwendung einer makromolekularen Substanz Radikalische Polymerisation von Styrol A Reagenzglasversuch: Zu 5 ml Styrol rührt man mit dem Holzstab etwa 0,5 ml Härtepaste aus der Tube. Man erhitzt in siedendem Wasser ca. 10 min lang. Danach härtet der Kunststoff aus. B Technische Anwendung: Gemäß Anleitung wird mit handelsüblichem Vorprodukt (PRESTO TM) und Härtepaste ein Formstück hergestellt. Lehrer-/ Schülerversuch SII Styrol, Benzoylperoxid (25% Wasser als Stabilisator)
Nylon durch Grenzflächenkondensation Reaktion von Sebacinsäuredichlorid-Lsg. mit Hexamethylendiamin-Lsg. keine Anleitung tabu Hexamethylendiamin, Sebacinsäuredichlorid, Tetrachlormethan
Herstellung eines Carbamidharzes Säurekatalysierte Polykondensation bei Harnstoff-Formaldehyd tabu Formaldehyd-Lösung (___%ig (w: 5-25%), enth. Methanol), Salzsäure (konz. (w: >25%))

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