Experimente der Kategorie "Kunststoffe/ Klebstoffe"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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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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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 | |
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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) |
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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 |
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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) |
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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 |
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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 |
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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) |
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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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Nylonfaden | Herstellung eines Nylonfadens durch Grenzflächenkondensation | Eine soda-alkalische Hexamethylendiaminlösung wird mit wenig Heptan überschichtet, in dem man Sebacinsäuredichlorid aufgelöst hat. An der Grenzfläche entsteht das Polyamid. Es lässt sich wie ein dicker Faden ziehen und aufwickeln. | Lehrer-/ Schülerversuch | Hexamethylendiamin, n-Heptan, Sebacinsäuredichlorid, Natriumcarbonat-Decahydrat |
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Verhalten von Duroplasten beim Erhitzen | Erhitzen von Phenolharz auf ca. 300 °C | Über der kleinen Gasbrennerflamme werden Phenolharz-Stücke vorsichtig erhitzt. Die Verformbarkeit wird geprüft. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Verformen von Plexiglas | Thermoplastizität von Polymethylmethacrylat (PMMA) | Über dem Spiegelbrenner oder einer kleinen Gasbrennerflamme wird ein Stück Plexiglas über den Erweichungspunkt erhitzt und verformt. | 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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Brennprobe bei Kunststoffen | Verhalten von Kunststoffen in der Flamme und Abgasreaktion | In den kleinen blauen Flammenkegel des Gasbrenners hält man nacheinander Stücke von Kunststoffen: PE, PP, PS, PVC, PTFE, PMMA, PA, PC, PET, UP und andere Polyester, PU, PF, PAN, Zellwolle, Silikonkautschuk Man nimmt die Proben nach ca. 5 Sek aus der Flamme, beobachtet das Verhalten und prüft mit befeuchtetem Indikatorpapier die Verbrennungsgase. | Lehrer-/ Schülerversuch | Chlorwasserstoff (wasserfrei), Kohlenstoffdioxid (Druckgas), Kohlenstoffmonoxid (freies Gas), Schwefeldioxid (freies Gas), Ammoniak (freies Gas), Stickstoffdioxid (freies Gas), Bromwasserstoff, wasserfrei (freies Gas), Chlor (Druckgas) |
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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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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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Kunststoff aus Frostschutzmittel | Thermoplast aus Glycol und Phthalsäureanhydrid | Reagenzglasversuch: Eine Spatelportion Phthalsäureanhydrid wird mit wenig Ethandiol übergossen. Man erwärmt zunächst vorsichtig, bis eine klare Lösung entsteht. Nach Zugabe von Siedesteinchen erhitzt man unter Schütteln 5 min lang bei schwachem Sieden. Wenn das Gemisch zähflüssig wird, stellt man das Rggl. ab. | Lehrer-/ Schülerversuch | Phthalsäureanhydrid, Ethylenglykol |
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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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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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Polyester-Schnellsynthese | Zahlreiche Polykondensate im Vergleich | Ein Alkandiol (1,2-Ethandiol, 1,4-Butandiol oder 1,6-Hexandiol) wird mit einer Di- bzw. Tricarbonsäure (Äpfel-, Wein-, Berstein- oder Citronensäure) in gleichen Portionen im Rggl. vermischt und über der Brennerflamme vorsichtig erwärmt, bis die Masse zähflüssig oder fest geworden ist. Man lässt die Ansätze abkühlen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethylenglykol, 1,4-Butandiol, DL-Äpfelsäure, L(+)-Weinsäure, Bernsteinsäure, Citronensäure-Monohydrat |
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