GESCHIRRSPÜLMITTEL IM VERGLEICH

Transkript

1 GESCHIRRSPÜLMITTEL IM VERGLEICH lehrerinformation Ob in der Geschirrspülmaschine oder beim Abwasch mit der Hand: Geschirrspülmittel helfen uns dabei, das Geschirr wieder richtig sauber zu bekommen. Doch die Zusammensetzung und Wirksamkeit der beiden Spülmittelarten unterscheiden sich stark: Wie - und warum das so sein muss - erfahren die SchülerInnen in diesem Kapitel. Overheadfolie 1 (1 Seite): Der Sinnersche Waschkreis Arbeitsblatt 1 (1 Seite): Handspülen und Maschinenspülen im Vergleich Arbeitsblatt 2 (1 Seite): Mit oder ohne Schaum? Waschkraft und Schaumbildung Arbeitsblatt 3 (1 Seite): Wie wäscht das Spülmittel in der Maschine? Overheadfolie 2 (2 Seiten): Inhaltsstoffe eines Maschinengeschirrspülmittels/ Handgeschirrspülmittels Overheadfolie 3 (1 Seite): Der Spülvorgang in der Maschine Arbeitsblatt 4 (2 Seiten): Alles klar und sauber? Teste dein Wissen Arbeitsblatt 5 (1 Seite): Nach dem Essen: Das Spülmittel wäscht ab! Lernziele: Tipp: - Die SchülerInnen lernen, wie Mechanik, Chemie, Temperatur und Zeit zusammenwirken. - Die SchülerInnen erfahren, wodurch sich Hand- und Maschinengeschirrspülmittel unterscheiden. - Die SchülerInnen überlegen und erforschen, welche Inhaltsstoffe in den unterschiedlichen Mitteln wirksam sind. Als Grundlage für die Inhaltsstoffe können Overheadfolien und Arbeitsblätter aus dem Kapitel Gerade richtig waschen herangezogen werden: Dort werden Ionenaustauscher, Enzyme und andere Wirkstoffe genauer erklärt und dargestellt. US 1

2 Overheadfolie und Arbeitsblatt 1: Handspülen und Maschinenspülen im Vergleich Die viel geringere mechanische Komponente beim Maschinengeschirrspülen wird durch einen höheren Anteil an chemischen Wirkstoffen, eine längere Zeitdauer und durch eine zeitweise höhere Temperatur ausgeglichen. Umweltbelastung: Bei gleicher Geschirrmenge verursacht das Handspülen einen höheren Wasser- und Stromverbrauch. Die Abwässer werden durch die chemischen Wirkstoffe des Maschinenspülganges stärker belastet. Arbeitsblatt 2: Mit oder ohne Schaum? Waschkraft und Schaumbildung Hier wird erklärt bzw. von den SchülerInnen eigenständig überlegt, warum das Handgeschirrspülmittel stark schaumbildend, das Maschinengeschirrspülmittel jedoch nur gering schaumbildend sein muss. Erklärung zu Bild A: Die alkalische Lösung erleichtert das Ablösen des Schmutzes durch die Wasserstrahlen. Der Wasserstrahl erreicht das Spülgut besser, wenn er nicht von Schaum gehindert wird. Somit kann die größtmögliche mechanische Wirkung erzielt werden. Erklärung zu Bild B: Die stark tensidhaltige Lösung verstärkt die Schmutzablösung der Bürste oder des Schwammes. Der Schaum im Spülwasser zeigt an, ob die Tenside noch waschaktiv sind. Somit kann die waschaktive Wirkung stets überprüft und wiederhergestellt werden. Tipp: Lassen Sie Ihre SchülerInnen anhand von Versuchen mit geeigneten Indikatoren den unterschiedlichen PH-Wert von Hand- und Geschirrspülmitteln feststellen. Arbeitsblatt 3 und Overheadfolie 2: Wie wäscht das Spülmittel in der Maschine? Das Arbeitsblatt beschreibt die wichtigsten Inhaltsstoffe der 3 Komponenten des Maschinenspülganges: Reiniger, Klarspüler und Salz. Alle drei Produkte werden entweder getrennt in die jeweiligen Behälter eingefüllt oder in kombinierter Form (3 in 1 Tabs) eingesetzt. Auf der Overheadfolie sind die Inhaltsstoffe eines modernen niederalkalischen Geschirrspülmittels dargestellt. lehrerinformation US 2

3 Zusatzinformation Bleichmittel: Im Wasser zerfallen aktive Sauerstoffverbindungen wie Natriumperkarbonat und setzen dabei Wasserstoffperoxid frei. Na 2 CO 3. 1,5 H 2 O 2 + 2H 2 O 2 H 2 O Na H 2 BO 3 - Der Bleichmittelaktivator TAED reagiert mit Wasserstoffperoxid unter Bildung von Peressigsäure, welche schon bei niedrigen Temperaturen anstelle von Wasserstoffperoxid die Funktion des Oxidationsmittels übernimmt. Overheadfolie 3: Der Spülvorgang in der Maschine Beim Vorspülen werden die Speisereste mit klarem Wasser entfernt, das Wasser wird anschließend abgepumpt. Im Reinigungsgang öffnet sich die Reinigerklappe und die hartnäckigen Speisereste werden mit Hilfe der Reinigerinhaltsstoffe entfernt. Beim Zwischenspülen wird wieder frisches Wasser eingesetzt, um Schmutzwasser und Reiniger vom Spülgut zu entfernen. Beim Klarspülen wird der Klarspüler mit heißem Wasser eingesprüht. Das Regenerieren wird von der Spülmaschine automatisch gesteuert. Arbeitsblatt 4: Alles klar und sauber? Teste dein Wissen! Das Arbeitsblatt dient zur Festigung des Wissens und kann anhand der Informationen auf Arbeitsblatt 2 dieses Kapitels sowie mit Hilfe von Zusatzmaterialien aus dem Kapitel über Waschmittel Gerade richtig waschen von den SchülerInnen eigenständig bearbeitet werden. Dabei sollte auch die Waschleistung von Tensiden in Handgeschirrspülmitteln (Herabsetzen der Oberflächenspannung, Umnetzen des Schmutzes, Emulgier- und Dispergierwirkung, Benetzen des Spülguts, ) genauer beschrieben werden - auch dazu finden Sie Arbeitsmaterialien und Versuche im Kapitel über Waschmittelinhaltsstoffe. Arbeitsblatt 5: Nach dem Essen: Das Spülmittel wäscht ab! Dieses Arbeitsblatt kann auch zu Beginn der Projekteinheit als Vorlage für ein Brainstorming eingesetzt werden. Am Schluss der Einheit dient es zur Wiederholung des Gelernten. lehrerinformation US 3

4 DER SINNERSCHE WASCHKREIS Mechanik Zeit Mechanik Spülmittel Temperatur Temperatur Spülmittel Zeit Handgeschirrspülen Maschinengeschirrspülen overheadfolie US 1/1

5 HANDSPÜLEN UND MASCHINENSPÜLEN IM VERGLEICH Welche Spülmethode verursacht den höheren Wasser- und Stromverbrauch? Warum ist bei der Maschinenspülmethode mehr Waschmittel erforderlich? Welche Auswirkungen haben die unterschiedlichen Spülweisen für die Umwelt (Energieersparnis, Abwasserbelastung)? arbeitsblatt US 1/1

6 MIT ODER OHNE SCHAUM? Waschkraft und Schaumbildung im Vergleich Welche Aussagen passen? Ordne zu: A) Das Spülen in der Geschirrspülmaschine B) Das Spülen mit der Hand Die alkalische Lösung erleichtert das Ablösen des Schmutzes durch die Wasserstrahlen. A r B r Die stark tensidhaltige Lösung verstärkt die Schmutzablösung der Bürste oder des Schwammes. A r B r Der Wasserstrahl erreicht das Spülgut besser, wenn er nicht von Schaum gehindert wird. A r B r Der Schaum im Spülwasser zeigt an, ob die Tenside noch waschaktiv sind. A r B r Somit kann die waschaktive Wirkung stets überprüft und wiederhergestellt werden. A r B r Somit kann die größtmögliche mechanische Wirkung erzielt werden. A r B r arbeitsblatt US 2/1

7 WIE WÄSCHT DAS SPÜLMITTEL? 1. Reiniger Alkalien: Im Gegensatz zu den Handgeschirrspülmitteln enthalten Maschinengeschirrspülmittel nur wenig Tenside. Ihre starke Reinigungskraft beruht darauf, dass sie alkalisch sind. Eingesetzt wird z.b. Soda, Natriumsilicat und Natriumhydrogencarbonat. Bleichmittel: Früher wurde in Geschirrspülmitteln Chlor als Bleichmittel eingesetzt. Bald wurde Chlor durch Natriumperkarbonat ersetzt. Durch die Zugabe des Bleichmittels Natriumperborat wird Sauerstoff freigesetzt, der eine bleichende Wirkung hat. TAED: Die Bleichwirkung von Natriumperkarbonat beginnt jedoch erst bei höheren Temperaturen. Da man Energie sparen und deshalb auch bei niedrigeren Temperaturen spülen will, wird TAED (Tetraacetylethylendiamin) als sogenannter Bleichmittelaktivator eingesetzt. Enzyme: Die Enzyme (Amylase und Proteasen) verdauen die eiweiß- und stärkehaltigen Essensreste. 2. Klarspüler Die Klarspüler enthalten Tenside, die das Spülgut umnetzen. Die Wassertropfen rinnen somit leichter ab: Dadurch wird verhindert, dass Schmutz- oder Wasserflecken am Spülgut bleiben. Außerdem sorgt die im Klarspüler enthaltene Zitronensäure dafür, dass die Reste der Spüllösung neutralisiert werden und kein Alkalifilm an Gläsern bleibt. 3. Regeneriersalz Der Ionenaustauscher bindet die Härte bildenden Calziumionen und gibt dafür Natriumionen ab. Wenn alle Plätze mit Calziumionen besetzt sind, verliert er seine Wirksamkeit. Jetzt kommt das Regeneriersalz (= Natriumchlorid) zum Einsatz: Die Calziumionen werden wieder gegen Natriumionen getauscht, und somit kann der Ionenaustauscher von Neuem arbeiten. arbeitsblatt US 3/1

8 INHALTSSTOFFE EINES MASCHINENGESCHIRRSPÜLMITTELS Phosphat + Polycarboxylat (<5%) Soda Disilikat Perkarbonat + TAED Enzyme Tenside + Silberschutzmittel + Duftstoffe + Hilfsstoffe overheadfolie US 2/1

9 INHALTSSTOFFE EINES HANDGESCHIRRSPÜLMITTELS Tenside Lösungsvermittler Duftstoffe + Farbstoffe + Konservierungsmittel overheadfolie US 2/2

10 DER SPÜLVORGANG IN DER MASCHINE overheadfolie US 3/1

11 ALLES KLAR UND SAUBER? 1. Beschrifte den Ablauf des Spülvorgangs und den Einsatz von Reiniger, Klarspüler und Regeneriersalz 2. Wie arbeiten Regeneriersalz und Ionentauscher zusammen? Natrium-Ionen Magnesium-Ionen Calcium-Ionen arbeitsblatt US 4/1

12 3. Erkläre, was durch TAED geschieht: 4. Wie arbeiten die Tenside in Geschirrspülmitteln? Beschreibe den Vorgang mit Hilfe der Worte: schäumen, dispergieren, umnetzen, Schmutz, Emulsion, Oberflächenspannung, benetzen arbeitsblatt US 4/2

13 NACH DEM ESSEN: DAS SPÜLMITTEL WÄSCHT AB! spülmittel Schreibe auf, welche Inhaltsstoffe mithelfen: Was kann ein Maschinengeschirrspülmittel? - Es kann hartnäckige Verschmutzungen lösen. - Es bindet die Härte-Ionen, um Kalkablagerungen auf Geschirr und Maschinenteilen zu verhindern. - Es schützt Geschirr, Besteck und Gläser vor unschönen Veränderungen. - Es bleicht hartnäckige Verfärbungen wie Tee und Kaffee. - Es entfernt eiweiß- und stärkehaltigen Schmutz. Was kann ein Handspülmittel? - Es ist stark fettlösend. - Es hält den Schmutz im Spülwasser. - Es schäumt. arbeitsblatt US 5/1