Waschmittel auf Bäumen

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1 Datum: Schüler: Daniel Tetla Schule: Gymnasium Friedrich Ebert Klasse: T1 Waschmittel auf Bäumen 1a. Versuch Herstellen einer Waschlauge aus Kastanien und Untersuchung ihrer Geräte: Material: Waage g Kastanien Messer 750 ml kochendes Wasser Schneidebrett 6 Stoffproben aus Baumwolle Zerkleiner 3 Stoffproben aus Kunstfaser Sieb en:,, Plastikwanne, Kohlestift,, Versuchsbeschreibung: Auf den Stoffproben aus Baumwolle und Kunstfaser werden verschiedene Flecken erzeugt. Die Flecken werden mit,,, Kohlestift, und aufgebracht. Danach wird aus den Kastanien ein Waschmittel hergestellt. Dafür werden g Kastanien geschält, geschnitten und anschließend zerkleinert. Die zerkleinerten Kastanien werden mit kochendem Wasser übergossen und abgestellt. Nach 30 Minuten wird die Lösung durch das Sieb gegossen, um die Kastanienreste von der Waschlauge zu trennen. Anschließend werden die Stoffproben mit der Waschlauge gewaschen. Es werden Waschgänge durchgeführt, einmal mit kalter und einmal mit warmer Waschlauge. Ein Waschgang dauert ca. 5 Minuten und die Stoffproben werden dabei gerieben. Die einzelnen Stoffproben in den Waschgängen werden durch Fotoaufnahmen dokumentiert. Die Ergebnisse werden tabellarisch geführt. Stoffproben Stoffart: 1 Baumwolle Kunstfaser Höhe: H = 30 cm Breite: B = 0 cm Stoffart Nr. Bild (von oben nach unten) 1 Kohlestift 1

2 Kohlestift Herstellung einer Waschlauge aus Kastanien (Ablaufschema): Kastanien schälen zerkleinern zerkleinern Wasser Lauge Waschgänge: Baumwolle/ Waschlauge kalt Baumwolle/ Waschlauge warm Kunstfaser/ Waschlauge warm

3 Stoffart Waschlauge - kalt Baumwolle Waschlauge - warm Waschlauge - warm Kunstfaser 3

4 Vergleich der Die wird in einer Skala von 0 - bis zugeordnet, wobei 0 keine Entfernung von Flecken und e Entfernung von Flecken bedeutet. Stoffart: Baumwolle Waschlauge kalt gut teilweise 6 Kohlestift gut 7 teilweise 5 teilweise 3 Waschlauge warm Kohlestift teilweise 5 teilweise 6 0 Stoff: Baumwolle, Waschmittel: Waschlauge Waschgang kalt Waschgang warm

5 Stoffart: Kunstfaser Waschlauge warm Kohlestift 6 0 Stoffart: Kunstfaser, Waschmittel: Waschlauge Waschgang warm Fazit: Aus den Kastanien kann eine Waschlauge hergestellt werden. Durch die Zugabe von Wasser lösen sich die Saponine heraus, die ein natürliches Waschmittel sind. Mit der hergestellten Waschlauge lässt sich unterschiedlich gut waschen. Die hängt von der Stoffart und Temperatur der Waschlauge ab. Es wurde eine bessere bei Stoffen aus Kunstfaser als bei Stoffen aus Baumwolle festgestellt, sowie ein besseres Waschergebnis mit warmer Waschlauge. Die Waschlauge entfernt am besten die Flecken aus,, Kohlenstift und und am schlechtesten die Flecken aus und. Bei den farbstoffhaltigen Flecken hängt die von der Wasserlöslichkeit ab. Bei den fetthaltigen Flecken wird die von dem unterschiedlichen Eindringen in die Faser beeinflusst. 1b. Versuch Vergleich der beim Waschen mit normalen Wasser und einem käuflichen Handwaschmittel. Geräte: Material: Waage 50 ml warmes Wasser Plastikwanne Stoffproben aus Baumwolle Stoffproben aus Kunstfaser en:,,, Kohlestift,, 5

6 Versuchsbeschreibung: Die vorbereiteten Stoffproben (mit Flecken wie im Versuch 1a) werden mit normalen Wasser und käuflichen Handwaschmittel gewaschen. Es werden Waschgänge durchgeführt, mit jeweils kaltem und warmem Wasser. Die wird mit der Kastanienwaschlauge verglichen. Die einzelnen Stoffproben in den Waschgängen werden durch Fotoaufnahmen dokumentiert. Die Ergebnisse werden tabellarisch geführt. Stoffart käufliches Waschmittel - warm Baumwolle käufliches Waschmittel - kalt 6

7 käufliches Waschmittel - warm Kunstfaser Stoffart Wasser - warm Baumwolle Wasser - kalt 7

8 Wasser - warm Kunstfaser Vergleich der Stoffart: Baumwolle käufliches Waschmittel - warm Kohlestift gut 6 teilweise 3 teilweise 3 käufliches Waschmittel - kalt Kohlestift gut 7 teilweise 5 schlecht teilweise 3

9 6 0 Stoffart: Baumwolle, Waschmittel: käuflich Waschgang warm Waschgang kalt Stoffart: Baumwolle Wasser - warm teilweise 3 Kohlestift gut 6 teilweise 5 teilweise Wasser - kalt schlecht Kohlestift teilweise 5 teilweise 5 teilweise 5

10 6 0 Stoffart: Baumwolle, Waschmittel: Wasser (pur) Waschgang warm Waschgang kalt Stoffart: Kunstfaser käufliches Waschmittel - warm Wasser - warm Kohlestift Kohlestift gut 7

11 6 0 Stoffart: Kunstfaser, Waschmittel: Wasser (pur) käufliches Waschmittel warm Wasser warm Fazit: Man kann auch mit Leitungswasser waschen. Wie auch im ersten Versuch ist das Waschergebnis mit warmen Wasser besser als mit kaltem. Das Waschergebnis ist hier auch abhängig von der Stoffart. Flecken auf Kunstfaser lassen sich besser entfernen als auf Baumwolle. Das käufliche Waschmittel erzielte in jeder Hinsicht ein besseres Waschergebnis als normales Wasser, wobei fast alle Flecken auf der Kunstfaser entfernt werden konnten. Im Vergleich zur Kastanienlauge erzielte das käufliche Waschmittel ein nur knapp besseres Waschergebnis, wobei die Flecken auf Kunstfaser mit beiden Waschmitteln entfernt wurden.. Versuch Vergleich der von Waschnüssen mit dem Kastanienwaschmittel. Geräte: Material: Plastikwanne 750 ml warmes Wasser 1 Stoffproben aus Baumwolle 1 Stoffproben aus Kunstfaser en:,, Versuchsbeschreibung: Die vorbereiteten Stoffproben werden mit käuflichen Waschnüssen gewaschen. Dabei werden Waschnüsse in 750 ml heißes Wasser zugegeben, um so die Saponine herauszulösen. Da im 1. Versuch mit dem warmen Waschmittel eine bessere erzielt wurde, werden daher nur Waschgänge mit warmem Waschmittel durchgeführt. Die wird mit der Kastanienwaschlauge verglichen. Die einzelnen Stoffproben in den Waschgängen werden durch Fotoaufnahmen dokumentiert. Die Ergebnisse werden tabellarisch geführt. Stoffproben Stoffart: 1 Baumwolle Kunstfaser Höhe: H= 0 cm Breite: B= 17 cm 11

12 Stoffart Nr. Bild (von oben nach unten) 1 Herstellung einer Waschlauge aus Waschnüssen (Ablaufschema): Waschnüsse Wasser Lauge 1

13 Stoffart Waschnusslauge - warm Baumwolle Kunstfaser Stoffart: Baumwolle Waschnusslauge - warm teilweise teilweise 5 teilweise 5 Stoffart: Kunstfaser Waschnusslauge - warm 13

14 Tuschkaste nfarbe Stoffart: Baumwolle Tuschkastenfa rbe Kastanienlauge Waschnusslauge 0 Tuschkaste n-farbe Stoffart: Kunstfaser 6 Kastanienlauge Waschnusslauge 0 Fazit: Aus den Waschnüssen kann ebenso eine Waschlauge hergestellt werden. Durch die Zugabe von Wasser werden die Saponine, natürliche Seifenstoffe, herausgelöst. Die der beiden Waschlaugen fällt unterschiedlich bei den beiden Fasertypen aus. Bei der Kunstfaser zeigt sich eine gute beider Laugen bei allen en. Bei der Baumwolle fällt die der Waschnusslauge bei Flecken aus schlechter aus als bei der Kastanienlauge. Die beider Laugen auf Baumwolle ist bei en aus und gleich schlecht. Die Kastanienlauge kann im Bezug auf die gut mit der Lauge aus Waschnüssen konkurrieren. 3. Versuch Ermittlung der optimalen Kastanienkonzentration. Geräte: Material: Plastikwanne 3 Portionen von 350 ml Wasser 0 g Kastanien 3 Stoffproben aus Baumwolle en:,, 1

15 Versuchsbeschreibung: Für die Herstellung der Waschlauge werden 3 Portionen von je 350 ml kochendem Wasser vorbereitet. Zu jeder Wasserportion werden 10 g, 70 g bzw. 30 g zerkleinerten Kastanien hinzugegeben, um unterschiedliche Konzentrationen der Waschlauge zu erzeugen. Die Stoffproben aus Baumwolle mit den Flecken aus, und werden mit den vorbereiten Waschlaugen gewaschen. Es wird untersucht, mit welcher Konzentration der Waschlauge sich am besten waschen lässt. Die einzelnen Stoffproben in den Waschgängen werden durch Fotoaufnahmen dokumentiert. Die Ergebnisse werden tabellarisch geführt. Stoffproben Stoffart: Baumwolle Höhe: H = 0 cm Breite: B = 17 cm Konzentration Kastanienlauge - warm 10 g 70 g 30 g 15

16 Konzentration : 10 g Kastanienlauge - warm Konzentration : 70 g Kastanienlauge - warm gut 7 Konzentration : 30 g Kastanienlauge - warm gut 7 gut 6 16

17 6 0 Stoffart: Baumwolle Konzentration 10 g Konzentration 70 g Konzentration 30 g Fazit: Die beste wurde bei einer Konzentration von 10 g Kastanien auf 350 ml Wasser festgestellt. Je größer die Menge der eingesetzten Kastanien, desto höher die Konzentration der Saponine in der Waschlauge und umso effektiver die. Bei der Steigerung der Kastanienkonzentration von 70 g auf 10 g wurde nur eine geringfügige Verbesserung der beobachtet. Dies lässt sich dadurch erklären, dass die vorhandene Konzentration sich an die maximal mögliche Konzentration angenähert hat, bei der sich nicht mehr Saponin lösen kann. Zusammenfassung: In den Versuchen 1a, 1b, und 3 wurde die von Saponinen untersucht. Die aus Kastanien oder Waschnüssen herausgelösten Saponine sind natürliche Seifenstoffe, die waschaktive Substanzen, sogenannte Tenside, enthalten. Die Tenside haben zwei wichtige Eigenschaften: sie setzen die Oberflächenspannung des Wassers herab und bewirken, dass zwei sich nicht miteinander mischbare Flüssigkeiten, wie zum Beispiel Öl und Wasser, fein vermengt werden können. Dadurch wird die Grenzflächenspannung zwischen zwei Phasen herabgesetzt und die Bildung von Dispersionen ermöglicht. Die Tenside besitzen einen charakteristischen Aufbau: Sie weisen einen unpolaren, hydrophoben Teil und einen polaren, hydrophilen Teil auf. Wenn alle Grenzflächen von Tensidmolekülen belegt sind, bilden weitere Tensidmoleküle die Micellen, die kugelförmige Aggregate aus einer größeren Anzahl von Tensidmolekülen bestehen. Mit der Abnahme der Oberflächenspannung steigt auch das Benetzungsvermögen des Wassers an. Bild 1: Aufbau eines Tensidmoleküls 17

18 Bild : Struktur eines Saponins Beim Waschvorgang lagern sich Tensidmoleküle mit ihrem unpolaren Ende an den hydrophoben Schmutzteilchen an, die an der Faser haften; dabei weisen ihre Hydrophilen Enden in Richtung umgebendes Wasser. Anschließend wird die Schmutzhaftung an der Faser vermindert, indem sich weitere Tensidmoleküle zwischen Schmutzteilchen und Faser schieben. Der Schmutz wird schließlich von der Faser abgetrennt, wobei die Schmutzteilchen von den Tensidmolekülen umhüllt werden. Abgelöste Feststoffe oder Flüssigkeiten werden in Micellen eingelagert und in kleinere Partikel zerteilt. Die so eingelagerten Schmutzteilchen werden mit der Waschlauge abtransportiert. Bild 3: Waschvorgang (Schema) 1