Auf welche Eigenschaften lassen sich Kunststoffe untersuchen? (2)

Transkript

1 Naturwissenschaften - Chemie - Polymerchemie - 3 Erste Identifizierung von Kunststoffen (P780500) 3.2 Kunststoffeigenschaften (2) - Ermittlung der Dichte von Kunststoffen Experiment von: Seb Gedruckt: :26:58 intertess (Version 3.2 B24, Export 2000) Aufgabe Aufgabe Auf welche Eigenschaften lassen sich Kunststoffe untersuchen? (2) Stelle die Dichte einiger Kunststoffe fest. Raum für Notizen Wenn Sie als Lehrer angemeldet sind, finden Sie nachstehend eine Schaltfläche für Zusatzinformationen. - -

2 Zusatzinformationen Lerninhalte Kunststoffe besitzen eine unterschiedliche Dichte. Der Dichtebereich von Kunststoffen bewegt sich etwa zwischen 0,8 und 2 g/cm 3. Hinweise zu Aufbau und Durchführung Zur Verkürzung der Versuchsdauer können auch vorbereitete Kochsalzlösungen zur Verfügung gestellt werden. Der Versuch ist auch mit den selbst hergestellten Kunststoffen durchführbar. H- und P-Sätze Brennspiritus: H225: Flüssigkeit und Dampf leicht entzündbar. P20: Von Hitze/Funken/offener Flamme/heißen Oberflächen fernhalten. Nicht rauchen. P233: Behälter dicht verschlossen halten. P240: Behälter und zu befüllende Anlage erden. P403 + P235:Kühl an einem gut gelüfteten Ort aufbewahren. Gefahren Es können Spritzer auftreten. Schutzbrille aufsetzen! Brennspiritus ist leicht entzündlich. Alle offenen Flammen löschen! Hinweise Der Dichtebegriff (Auftrieb) sollte den Schülerinnen und Schülern bekannt sein (s. PHYWE-Schülerversuche CE..5). Die Volumenänderung bei der Zugabe von Kochsalz sind in diesem Zusammenhang vernachlässigbar. Da die Dichte der Kunststoffproben schwankt, sind die angeführten tabellarischen Werte nur Beispielangaben. Die Dichte von Brennspiritus beträgt etwa 0,8 g/cm

3 Methodische Bemerkungen Durch kontinuierliche Zugabe abgewogener Kochsalzmengen lässt sich durch einen Schwebeversuch auch die genaue Dichte eines Kunststoffstücks ermitteln. Entsorgung Kunststoffproben abspülen und wiederverwenden

4 Material Material Material aus "TESS Chemie Set Polymerchemie" (Bestellnr ) Position Material Löffelspatel, Stahl, l = 50 mm Bestellnr Menge 2 Glasrührstab, Boro 3.3, l = 200 mm, d = 6 mm Reagenzglasbürste, d = 20 mm, l = 270 mm Spritzflasche, 250 ml, Kunststoff Laborbecher, niedrige Form, 250 ml, PP, stapelbar Reagenzglas, d = 8 mm, l = 8 cm, Laborglas, 00 Stück (3) 7 Reagenzglasgestell, 2 Bohrungen; d = 22 mm, Holz Pinzette, l = 30 mm, gerade, stumpf Schutzbrille, farblose Scheiben Chemikalien, Hilfsmaterial Position Material Kompaktwaage, OHAUS CS200E, 200 g / 0, g Bestellnr Menge Sammlung Kunststoffproben für Schülerversuche Natriumchlorid, reinst, 500 g Ethanol, Lösemittel (Brennspiritus), l Wasser, destilliert, 5 l Für das Experiment benötigte Materialien - 4 -

5 - 5 -

6 Aufbau Aufbau Gefahren Es können Spritzer auftreten. Schutzbrille aufsetzen! Brennspiritus ist leicht entzündlich. Alle offenen Flammen löschen! Aufbau Nummeriere die Reagenzgläser von bis 4 (Abb. ). Abb. Gib in ein Becherglas 00 ml destilliertes Wasser, füge 25 g Natriumchlorid (Kochsalzlösung A) hinzu und rühre solange um, bis sich das Natriumchlorid vollständig gelöst hat (Abb. 2+3). Abb. 2 Abb. 3 Stelle ebenso eine Lösung von 35 g Natriumchlorid in 00 ml dest. Wasser her (Kochsalzlösung B)

7 - 7 -

8 Durchführung Durchführung Ablauf Fülle das Reagenzglas zu zwei Dritteln mit Brennspiritus (Abb. 4), Reagenzglas 2 ebenso mit dest. Wasser (Abb. 5), Reagenzglas 3 mit der Kochsalzlösung A (Abb. 6) und genauso Reagenzglas 4 mit der Kochsalzlösung B. Abb. 4 Abb. 5 Abb. 6 Gib das Polyethylen-Stäbchen in das Reagenzglas 4, trage das Ergebnis in die Tabelle ein. Entnimm es mit der Pinzette, spüle es mit dest. Wasser ab und gib es in das Reagenzglas 3. Trage wiederum das Ergebnis in die Tabelle ein, gib es dann wie eben nach Abspülen in Reagenzglas 2 und (Abb. 7). Abb

9 Verfahre ebenso mit den anderen Kunststoffproben. Sollte sich ein Kunststoffstückchen nach Untertauchen nicht mehr aus dem Reagenzglas entfernen lassen, gieße den Inhalt des Reagenzglases in ein Sammelgefäß aus und fülle nach Entfernen der Kunststoffprobe das Reagenzglas erneut. Entsorgung Kunststoffproben abspülen und wiederverwenden

10 Auswertung Auswertung Auswertung Notiere Deine Beobachtungen in allgemeiner Form. In den Flüssigkeiten verschiedener Dichte sinken die Kunststoffproben entweder nach oder schwimmen an der Oberfläche. In Brennspiritus sinken alle Proben nach. Auswertung 2 Trage die Ergebnisse in die Tabelle ein

11 Kunststoff Verhalten in Brennspiritus dest. Wasser Kochsalzlösung A Kochsalzlösung B PE (HD) PP PS PVC PMMA PC UP - -

12 Kunststoffprobe Verhalten in Brennspiritus dest. Wasser Kochsalzlösung A Kochsalzlösung B PE (HD) schwimmt oben PP schwimmt oben PS schwimmt oben PVS PMMA PC schwimmt in der Flüssigkeit UP - 2 -

13 Fragen und Aufgaben Fragen und Aufgaben Aufgabe Ziehe die Schlussfolgerungen aus den Beobachtungen. Da die Kunststoffproben in den Lösungen mit unterschiedlicher Dichte teilweise oben schwimmen, teilweise aber untergehen, lässt sich ein Dichtebereich der Kunststoffe feststellen. Ist die Dichte der Kunststoffe größer als die der Flüssigkeit, tauchen sie in dieser unter. Da PC in der Kochsalzlösung A schwimmt, muss die Dichte des Kunststoffes der Dichte der Lösung entsprechen. Aufgabe 2 Gib die ungefähre Dichte der Kunststoffe an

14 Tabelle: Kunststoff PE (HD) PP PS PVC PMMA PC UP Dichte [g/cm 3 ] nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn Kunststoff PE (HD) PP PS PVC PMMA PC UP Dichte [g/cm 3 ] zwischen 0,8 und zwischen 0,8 und zwischen, und,25 über,35 zwischen, und,25 etwa,25 über,35-4 -