Mr Polokal und Ms PET

Transkript

1 Mr Polokal und Ms PET entführen Sie in die Welt der Kunststoffe. Ausdrucksstarke Plakate, spannende Power Point Präsentationen, aufregende Sketche und verblüffende Showversuche warten auf Sie. Ausschnitt aus der VCÖ-Projektarbeit 2013 Vom Rohstoff zum Werkstoff

2 Wir bauen Moleküle mit dem Modellbaukasten

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4 Wir spielen Polymerisation im Klassenverband Das Zwillingsspiel Vereint man sich mit einem weiteren Paar, muss man die Hände öffnen und somit die eigene enge Verbindung lösen (die Doppelbindung auflösen). Die SchülerInnen bilden eine Kette. Das ist Polymerisation. Aus den vielen Monomeren wurde ein Polymer, ein Polyethen.

5 Quelle: Wir überprüfen die Eigenschaften verschiedener Kunststoffe SCHWIMM- und SCHWEBEPROBE KLANGPROBE LÖSLICHKEIT BRENNBARKEIT & SCHWADENPROBEN THERMISCHES VERHALTEN BEILSTEINPROBE WÄRMELEITFÄHIGKEIT ELEKTRISCHE LEITFÄHIGKEIT OBERFLÄCHENHÄRTE BIEBSAMKEIT

6 Schwimmprobe, Schwebeprobe Klangprobe

7 Löslichkeit (beim Einsatz von Chemikalien) Leiter oder Isolator? Wärmeleitfähigkeit

8 Brennbarkeit & Schwadenproben Verformbarkeit (anstatt Bruchbild) Magneteigenschaft

9 Kann man Kunststoff selber machen? VERSUCHE zur HERSTELLUNG VON KUNSTSTOFF Mit den vorgegebenen Chemikalien wurde fleißig experimentiert und es wurden selbstständig Kunststoffe hergestellt. An den vorbereiteten Stationen lagen die Versuchsanleitungen auf. Nach genauem Durchlesen des Experimentierauftrags und einer allfälligen Rücksprache mit der Lehrerin durfte selbsttätig geforscht werden.

10 Experiment: Die verblüffende Stärke Was du brauchst Stärkemehl (Maizena) Wasser Schüssel zum Teig anrühren Esslöffel zum Umrühren Was du tun sollst Gib etwas Wasser in die Schüssel und füge solange Stärke hinzu bis ein dicker Brei entstanden ist. Ein TIPP: Eine gute Mischung ist im Verhältnis 3:2 (drei Teile Stärke und zwei Teile Wasser). Rühre den Brei ständig um! Gib nun mit dem Löffel etwas Brei auf die Handfläche! Forme den Brei mit schnellen kreisenden Bewegungen zu einer Kugel Versuche nun den Teigknödel wegzuwerfen. WAS IST PASSIERT? Wir haben es ausprobiert!

11 Experiment: Slime herstellen Was du brauchst Kunststoffbecher, Messzylinder, Pipetten, Glasstab, Lebensmittelfarbelösung, 10%ige wässrige Polyvinylalkohollösung, 2%ige Boraxlösung, Slime nicht in den Mund nehmen und nach dem Berühren von Slime die Hände gründlich waschen. möglichst nicht mit Kleidern oder Möbeln in Kontakt bringen. Slime Was du tun sollst Gib in den Kunststoffbecher 20 ml der wässrigen Polyvinylalkohollösung und einige Tropfen der wässrige Lebensmittelfarblösung. Nun leere etwas Boraxlösung dazu (4ml 12 ml). Den Becherinhalt mit dem Glasstab gut mischen. Nimm das Reaktionsprodukt aus dem Becher und wasche in mehrmals. Nun kannst du das Gel in den Händen geknetet. Bei welcher Menge Borax ist Slime am coolsten? Wir haben es ausprobiert!

12 Experiment: Zitronensäure und Glycerin (Polykondensation) Was du brauchst Becherglas 100 ml, Reagenzglas, Heizplatte, Schaschlikspieß, Glycerin, Zitronensäure, Waage, Pipette, Was du tun sollst Fülle in ein Reagenzglas 5,7 g Zitronensäure und 1 ml Glycerin eingefüllt. Gib nun in ein 100 ml Becherglas 50 ml Glycerin. Dies dient als Heizbadflüssigkeit. Die Heizbadflüssigkeit auf etwa 150 bis 180 erhitzt (Herdplatte). Nach etwa 20 Minuten hat sich eine glasartige Masse gebildet. Mit einem Holzstäbchen können vor dem völligen Erstarren Fäden gezogen werden. Wir haben es ausprobiert!

13 Experiment: Herstellung einer Folie Was du brauchst Pfanne fürs Wasserbad, Kochplatte, Uhrenglas, Glasstab 250 ml Becher, Pipette, Tiegelzange, Waage, Messbecher Maizena, Wasser, Lebensmittelfarbe (Lösung), Glycerin Klarsichtfolie oder Alufolie, Metallunterlage, Teigkarte, Überlege, für welche Chemikalien du logischerweise welches Messinstrument verwenden sollst. Was du tun sollst Wasserbad vorbereiten. 3 g Maizena, 20 ml Wasser, etwas Lebensmittelfarbe und 2ml Glycerin ins BG geben und mit dem Glasstab gut durchmischen. Im Wasserbad aufkochen lassen und anschließend ca. 10 Minuten weiter kochen. Umrühren und zudecken mit dem Uhrenglas nicht vergessen. Wenn das Gel flüssig ist, auf die Klarsichtfolie oder Alufolie mit Metallunterlage geben und verteilen. Einige Tage trocknen lassen. Wir haben es ausprobiert!

14 Experiment: Faden aus Polyvenylalkohol Was du brauchst Reagenzglas (RG), RG-Halter, RG-Ständer, Schutzbrille, Spatel, Brenner, Formaldehydlösung 35%, Harnstoff, konz. HCl Achtung: Aus der Formaldehydlösung kann Formaldehydgas entweichen. Kann die Schleimhäute reizen! Was du tun sollst Fülle in ein Becherglas 8 g Harnstoff. Gib in das BG 12 ml- Formaldehydlösung. Vorsicht! Den Harnstoff lösen. Notfalls - mit der Hand - leicht erwärmt. Die Mischung darf nicht zu stark erwärmt werden, da unter Umständen die exotherme Reaktion mit starken Siedeverzügen spontan anspringt. Heftige Reaktion! Tropfe vorsichtig einige Tropfen HCl dazu. Dann erstarrt die Mischung zu einem weißen, makromolekularen Kunstharz. Wir haben es ausprobiert!

15 Quelle: Vom Kunststoff zum Fertigprodukt DIE VERARBEITUNGSVERFAHREN: EXTRUDIEREN KALANDRIEREN SPRITZGIESSEN GIESSEN PRESSEN SCHÄUMEN EXTRUSIONSBLASEN WARMFORMEN

16 Was kann man mit Kunststoff machen? VERSUCHE zur VERARBEITUNG VON KUNSTSTOFFEN Vom Joghurtbecher zum Deko-Stern Herstellung von Leuchtsternen Herstellung einer Folie PS Schnüre Expandierbares Polystyrol (EPS) I Durstige Windel

17 Experiment: Vom Joghurtbecher zum Dekostern Was du brauchst Heizplatte, Pfanne, Metallschalen oder Metalldosen; Spatel oder Glasstab;Tiegelzange, Keksausstecher aus Metall, Kunststoffstücke, Schere, Schutzbrille, Achtung: Hautkontakt und Einatmen der Dämpfe vermeiden. Gesundheitsschädlich! Entsorgung: Problemstoffen Was du tun sollst Schneide Kunststoffabfälle in kleine Stücke. Hülle über die Heizplatte eine Alufolie und lege den Keksausstecher darauf. Gib die Kunststoffschnipseln in die Metallformen. Die Temperatur der Heizplatte wird so geregelt, dass die Kunststoffstückchen weich werden. Wenn PVC zu stark erhitzt wird, können gesundheitsschädliche Dämpfe entstehen. Durchmische die Schmelze mit einem Metallspatel. Halte dazu die Metallform mit einer Tiegelzange. Unter kaltem fließenden Wasser abkühlen und die Alufolie abziehen. Wir haben es ausprobiert!

18 Experiment: Herstellung von Leuchtsternen Was du brauchst Gurkenglas, Waage, Styropor, Stab, Messer, Keksausstecher aus Metall, Schutzbrille, Essigsäureethylester (Ethylacetat), phosphoreszierendes Pulver, Metallunterlage, Achtung: Hautkontakt und Einatmen der Dämpfe vermeiden. Gesundheitsschädlich! Entsorgung: Problemstoffen Was du tun sollst Zerkleinere den Styroporabfall. Du brauchst ca. 5g davon. Lege deinen Keksausstecher auf den Heftumschlag auf der vorbereiteten Metallunterlage (im Abzug). Gib 5 g Styropor, eine Messerspitze Leuchtpulver und 12 ml Ethylacetat in das Gurkenglas. Umrühren. Leere deine zähflüssige Masse (ca.2 mm hoch) in den Keksausstecher. Bevor du dein Kunstwerk mit nach Hause nehmen darfst, lasse es einige Tage im Abzug trocknen. Wir haben es ausprobiert!

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20 Experiment: PS Schnüre Was du brauchst großes Becherglas; alter Löffel, kleines Becherglas ( ml); Ethylacetat; Einwegspritze (20 ml); Thermometer, Wasserkocher Was du tun sollst Wasser auf ca. 50 C erwärmen und in das große Becherglas leeren. Vermenge in einem kleinen Becherglas wird möglichst viel Styropor oder PS mit möglichst wenig Ethylacetat. Dämpfe können Augen und Atemwege reizen. Leere den gesamten Inhalt des kleinen Becherglases von hinten in eine 20 ml Spritze. Nun mit dem Kolben der Spritze den Inhalt in das warme Wasser drückt. Es entsteht eine Schnur. Diese wird mit der Gabel entnommen und auf einer Stativstange zum Trocknen aufgehängt. Wir haben es ausprobiert!

21 Experiment: Expandierendes Polystyrol Was du brauchst Wasserkocher oder Tauchsieder, Kaffeelöffel, expandierbares Polystyrol (treibmittelhaltig Pentan). Was du tun sollst Im Wasserkocher (Tauchsieder) Wasser zum Sieden bringen. 2 Kaffeelöffel voll expandierbares Polystyrol in das Wasser geben. Beobachte nun das Expandieren der Kügelchen. Das kann etwas dauern! Restmüll Wir haben es ausprobiert!

22 Experiment: Die durstige Windel Was du brauchst 3 Gläser, 1 Babywindel, 1 Papiertaschentuch, 1 Kunststoffsack, Wasser (ev. gelb gefärbt), Küchenrolle, Löffel, 3 Spritzen Was du tun sollst Reiße die Windel seitlich der Länge nach auf, sodass der weiche Inhalt ganz nach außen gedreht werden kann. Reibe mit den Fingern Körner von der Watte. Nun stecke die zerrissene Windel in einen durchsichtigen Kunststoffsack. Verschließe den Beutel und schüttle kräftig! Beobachte, was sich in den Ecken und am Boden sammelt. Entferne die zerschnittene Windel aus dem Sack. Gib das gesammelte Pulver in ein Glas Wir haben es ausprobiert!

23 TIPP: Befülle gleichzeitig immer auch das große Gurkenglas der gleichen Wassermenge aus der Spritze. So siehst du genau wie viel Wasser in der Windel ist.

24 Experiment: Kunststoff aus Milch Was du brauchst ¼ Milch (keine Haltbarmilch) ca. 2 Esslöffel Essig etwas Backpulver Pfanne Herdplatte Löffel Baumwolltuch oder feines Sieb Glas Gummiringe Formen: Herzen, Blumen, Was du tun sollst Erwärme die Milch langsam in einer Pfanne. Milch nicht bis zum Kochen erhitzen. Gib 2 Löffel Essig dazu beobachte. Trenne das Gemenge. Die Molke darfst du wegleeren (Abfluss). Die weiße Masse mit Wasser waschen und in ein Glas geben. Rühre einen 1TL Backpulver in das Kasein. (bis sich keine Blasen mehr bilden) Gib nun deine klebrige Masse in die Formen und lasse sie am Fensterbrett trocknen. Wir haben es ausprobiert!

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26 Experiment: Klebstoff kann man selbst herstellen Anleitung für Gummibärchenkleber: Was du brauchst Gummibärchen, Mais-, Kartoffelstärke,Weizenmehl, Gelatine, Wasser, ev. Farbstoff, Gläser, Glasstab, Thermometer, Herd, Pfanne, Pinsel, Papier,.. Was du tun sollst Die Gummibärchen (ca. 10 Stück) im Becherglas im Wasserbad (ca C) schmelzen. Wasser hinzugeben bis der Kleber die gewünschte Konsistenz hat. Tipp: Sortiert man die Bärchen nach Farben erhält man einen schönen bunten Klebstoff! Beobachtung: Was hier klebt ist die Gelatine! Wir haben es ausprobiert!

27 Experiment: Klebstoff kann man selbst herstellen Anleitung für Agar-Agar Kleber: Was du brauchst 2g Agar-Agar und 4ml Glycerin werden in einem Becherglas in 40 ml Wasser untergerührt. Die Mischung mit einem Uhrenglas bedecken und im Wasserbad aufkochen lassen. Lasse es weitere 10 Minuten köcheln. In ein Glas mit Schraubverschluss abfüllen und kühl (Kühlschrank) lagern. Anleitung für Maisstärkekleber: 4 g Maisstärke, 3 g Zucker, Lebensmittelfarbe und 10 ml Wasser gut vermischen. Mit einem anderen Becherglas kochendes Wasser vom Wasserkocher holen. Unter ständigem Umrühren darfst du dein Gemenge ins heiße Wasser geben. Falls du einen geschmeidigen Kleber möchtest, gib 2 ml Glycerin dazu. Wir haben es ausprobiert!