Ziel des Versuchs: In diesem Versuch wird Paraffinöl mit Perlkatalysator gecrackt und die entstandenen Produkte in ihren Eigenschaften mit der Ausgangssubstanz verglichen.
| Thema: Erdölraffination und Energieträgergewinnung | Tags: Cracken, Paraffin, Paraffinöl | Klassenstufen: 9-10 | Versuchsart: LV |
Materialien
2 Stative, Stativklemmen, gebogenes Glasrohr, hitzefestes Reagenzglas, Reagenzglas, durchbohrter Stopfen, Glasschale, Spatel, Gasbrenner, Pinzette, Holzstab
Chemikalien
Perlkatalysator, Paraffinöl, Eis-Wasser-Gemisch, Glaswolle
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS |
|---|---|---|---|
| Cyclohexan | H225-H304-H315-H336-H410 | -- |     |
| Benzin | Leider in der Datenbank nicht gefunden - bitte nachschlagen! | ||
| Paraffin, schüttfähig | -- | -- | |
| n-Heptan | H225-H304-H315-H336-H410 | -- | |
Durchführung
Es können noch weitere Stoffe entstehen, für die ähnliche Gefahrenhinweise gelten. Zur Vermei- dung von Gefahren ist stets unter dem Abzug zu arbeiten. Beim Abbau und der Reinigung der Apparatur Handschuhe tragen.
In das Reagenzglas werden 2 – 3 mL Paraffinöl und zwei Spatellöffel Perlkatalysator gegeben. Darüber wird etwas Glaswolle in das Reagenzglas geschoben, damit das Paraffinöl beim Sieden nicht direkt in die Destillierbrü- cke übergehen kann. Das Reagenzglas wird mit einem durchbohrten Gum- mistopfen verschlossen durch den das Glasrohr gesteckt wurde. Das Glasrohr führt in ein Reagenzglas, das in einem Eis-Wasser-Gemisch gekühlt wird. Das Paraffinöl mit dem Perlkatalysator wird mit dem Gasbrenner erhitzt. Das aufgefangene Kondensat wird mit Paraffinöl verglichen. In einer Porzellanschale wird sich beiden Stoffen mit der brennenden Holzstabspit- ze genähert.
Beobachtung
Das Paraffinöl siedet nach kurzer Zeit unter Aufschäumen. Entstandenes weißes Gas kondensiert im Glasrohr und sammelt sich als Flüssigkeit im Reagenzglas im Eis-Wasser-Gemisch. Der Perlkatalysator verfärbt sich zunächst braun und wird im Verlauf schwarz. Das entstandene Produkt riecht benzinartig.
Während sich Paraffinöl nicht entzünden lässt und sehr zähflüssig ist, ist das Reaktionsprodukt dünnflüssig und entzündet sich sehr schnell. Die Flamme leuchtet gelb und es kommt zu einer starken Rußbildung.
Deutung
Paraffinöl wurde durch starkes Erhitzen gecrackt: Aus den langkettigen Alkanen (15 C-Atome) sind verschiedene kürzerkettige Alkane entstanden. Diese sind verdampft und nicht kondensiert (1-4 C-Atome) oder als Kondensat, d.h. als Flüssigkeit im Reagenzglas aufgefangen worden (5-10 C-Atome).
Die entstandenen Produkte sieden sehr leicht und sind gut brennbar.
Entsorgung
Paraffinöl und Destillat werden im Abfallbehälter für organische Lösungsmittel entsorgt.
Perlkatalysator und Glaswolle werden gewaschen im Feststoffabfall entsorgt.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse:
Erdöl und Erdölraffination kann als Einstieg in die Grundlagen der organischen Chemie behan- delt werden. Auch anhand des Crackens können gesättigte und ungesättigte Kohlenwasserstof- fe in ihren wesentlichen Eigenschaften betrachtet werden.
In Klassen mit guter Experimentierkompetenz kann der Versuch auch als (Gruppen- )SchülerInnenexperiment durchgeführt werden, wenn genügend Abzüge vorhanden sind.
Literatur
Henkel, S. (2008). Versuch: Thermisches Cracken von Paraffinöl. http://www.chids.de/dachs/praktikumsprotokolle/PP0112Cracken_von_Paraffinoel.pdf [abgerufen am 05.08.2015]Schuchlenz, C. (2003). Cracken von Paraffinöl. http://www3.edumoodle.at/hsgruenburg/mod/resource/view.php?id=1578 [abgerufen am 05.08.2015]
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