Experimente der Kategorie "Kunststoffe/ Klebstoffe"
| Name | Kurzbeschreibung | Beschreibung | Typ | Gefahrstoffe | |
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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%) |
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Herstellung von Polymilchsäure mittels Katalysator | Zinn(II)-chlorid als Lewis-Säure | Reagenzglasversuch: Gemäß Anleitung gibt man zur Milchsäure einige Kristalle Zinn(II)-chlorid und erhitzt die Lösung wie beschrieben über der Gasbrennerflamme. Wenn sich das Produkt orangebraun verfärbt, gießt man es zum Auskühlen und Erhärten in ein Wägeschälchen. | Lehrer-/ Schülerversuch | Milchsäure (ca. 90 %ig), Zinn(II)-chlorid (wasserfrei) |
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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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Nachweis von Polymerbestandteilen - Beilsteinprobe | Wasser- und Halogen-Nachweis bei der Pyrolyse von KS | A In einem DURAN-Rggl. wird eine Spatelportion Glucose über der Gasbrennerflamme stark erhitzt, bis sich farbloses Kondensat an der Rggl.-wand sammelt. Auf dieses streut man eine Spsp. wasserfreies Kupfer(II)-sulfat. In gleicher Weise verfährt man dann mit zerkleinertem PMMA. B Ein Kupferblechstreifen wird gemäß Anleitung vorbereitet und auf der Spitze mit etwas PVC-Pulver bestreut. Man hält ihn mittels Tiegelzange in die nichtleuchtende Brennerflamme, bis diese keine Färbung mehr zeigt. | Lehrer-/ Schülerversuch | Kupfer(II)-sulfat (wasserfrei) |
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PONAL(TM)-Springbällchen mit Guarkernmehl | Vernetzung eines Dispersionsklebstoffes zur Gummi-Konsistenz | Eine Teelöffelportion PONAL (TM) wird mit so viel Guarkernmehl versetzt, dass eine knetbare Masse entsteht. Diese formt man zu einem kleinen Ball. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Kunsthorn aus Casein und 1,3,5-Trioxan | Vernetzung der Caseinmoleküle durch Methanal aus depolimerisiertem Trioxan | Reagenzglasversuch: Gemäß Anleitung wird Caseinpulver mit Natronlauge überschichtet und im Wasserbad erhitzt Der entstandenen Casein-Lösung fügt man 1,3,5-Trioxan hinzu, rührt um und erhitzt weitere ca. 10min im siedenden Wasserbad. Beim Abkühlen lässt man die entstandene Kunsthornmasse erstarren. | Lehrer-/ Schülerversuch | Natronlauge (w=____% (>5%)), 1,3,5-Trioxan |
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Brennbarkeit von Feststoffen | Verhalten von PE, PA und PS in der Flamme des Gasbrenners | Ein Becherglas mit Wasser zum Ablöschen der brennenden Proben wird bereitgestellt. Ein kleines Stück des jeweiligen Kunststoffs wird in die Flamme des schräg gehaltenen Gasbrenners gehalten. Eine Metallplatte wird dabei als Schutzunterlage verwendet. Entflammt die Probe, nimmt man sie aus der Brennerflamme und prüft, ob sie selbstständig weiterbrennt. Dann löscht man durch Eintauchen in Wasser. | Lehrer-/ Schülerversuch | Chlorwasserstoff (wasserfrei) |
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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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Polystyrol - "mit und ohne Gas" | Vergleich zweier gebräuchlicher Polymer-Kunststoffe | Zu zerkleinerten Stückchen von Styropor (TM) in einer Schale tropft man unter Rühren Ethylacetat hinzu, bis sich eine klare farblose Flüssigkeit bildet. Man gießt die Lösung auf ein Stück Alufolie, dessen Kanten aufgefalzt sind und lässt das Lösemittel über Nacht abdampfen. Man prüft das Schwimm-Sink-Verhalten der so gewonenen PS-Folie und vergleicht mit einem Stückchen Styropor (TM). | Lehrer-/ Schülerversuch | Ethylacetat |
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Kunststoffeigenschaften (4) | Verformbarkeit beim Erwärmen | Über der nichtleuchtenden Gasbrennerflamme wird ein Stück Polyethylen mit zwei Tiegelzangen gehalten und erwärmt. Man versucht, es auseinanderzuziehen. In gleicher Weise verfährt man mit Polymethylmethacrylat und Phenolharz. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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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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Recycling (1) | Umschmelzen | Gemäß Anleitung werden Kunststoffproben (Polyamid, Polystyrol, Polymethylmethacrylat und Celluloseacetat) zerkleinert, jeweils in ein Rggl. gegeben und über der Gasbrennerflamme aufgeschmolzen. man gießt die Schmelze jeweils in einen Marmeladenglasdeckel aus und lässt sie erkalten. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Tiefziehen von Joghurtbechern | Umformen von Thermoplasten | A Ein Joghurtbecher wird auf einer feuerfesten Unterlage mit dem Heißluftföhn durch kreisförmige Bewegungen zum Schrumpfen gebracht. B Die beim Vorversuch entstandene runde Platte wird gemäß Anleitung auf eine Nutsche mit Dichtgummi gelegt, die in einer Saugflasche steckt. Man erwärmt bei laufender Wasserstrahlpumpe die Platte von oben mit dem Heißluftföhn bis zum Erweichen. Der entstandene Becher wird nach dem Erkalten entnommen. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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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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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 eines Polyesters | Thermoplastizität von PET über der Teelichtflamme | Zehn etwa 1-ct-große Stücke von Polyethylenterephthalat werden zurecht geschnitten. Man erwärmt den Kunststoff in einem leeren Teelichtbecher über einer Teelichtflamme bis zum Erweichen. Mit einem Holzstab zieht man dann aus der zähflüssigen Schmelze lange Fäden. | 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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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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Tiefziehen von Polystyrol | Thermoplastisches Umformen einer KS-Platte | 1) Ein sauberer Einwegbecher aus Polystyrol (PS oder 06) wird mit der Öffnung nach unten auf eine wärmefeste Unterlage gestellt. Dann erhitzt man ihn mit dem Heißluftföhn aus einer 20-25cm-Distanz, bis er sich im weichen Zustand zu einer Scheibe zusammenzieht. 2) Man legt die Scheibe auf die Nutsche einer Saugflasche, die an eine WS-Pumpe angeschlossen ist, erwärmt wieder mit Heißluft und stellt die Saugpumpe mit schwachem Sog an. | Lehrer-/ Schülerversuch | |
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Identifizierung von Kunststoffen (1) | Thermoplaste - Duroplaste | A Gemäß Anleitung erhitzt man mit dem Gasbrenner Streifen von verschiedenen Kunststoffproben, die man auf ein Tondreieck auf Stativring legt. Man prüft, ob die Streifen erweichen und versucht ggf. das Material abseits vom Brenner mit zwei Tiegelzangen auseinanderzuziehen, bevor man es erkalten lässt. B Man erwärmt eine Aluminiumplatte auf Stativring über der Gasbrennerflamme. Eine PVC-Platte wird wie beschrieben zurecht geschnitten und auf der Aluminiumplatte bis zur Platifizierung erwärmt. Dann wickelt man sie um einen runden Holzstab, so dass eine Art Rohr entsteht. Es wird in Eiswasser abgeschreckt. Man schneidet es der Länge nach auf und legt es erneut auf die heiße Aluminiumplatte. | Lehrer-/ Schülerversuch |
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