Ziel des Versuchs: SuS identifizeiren Alltagskunststoffe anhand fester Kriterien.
| Thema: Kunststoffe | Tags: Eigenschaften von Kunststoffen | Klassenstufen: 11-12 | Versuchsart: SV |
Materialien
Großer Messzylinder, Waage, Reagenzgläser, Reagenzglashalter, Universal-Indikatorpapier, Tiegelzange, Bunsenbrenner, Alufolie, Heizplatte
Chemikalien
Kunststoffe aus dem Haushalt
| Gefahrstoff | H-Sätze | P-Sätze | GHS |
|---|---|---|---|
| Aceton | H225-H319-H336-EUH066 | -- |   |
Durchführung
Die Eigenschaften Bruchfestigkeit (durch mehrmaliges Abknicken), Dichte (Bestimmung des Volumens durch Wasserverdrängung und Masse), Löslichkeit in Aceton (eine bestimmte Masse des Kunststoffs wird in einem Reagenzglas mit Aceton bedeckt und nach einigen Stunden getrocknet ausgewogen) werden bestimmt und notiert. Zusätzlich wird mittels eines angefeuchteten Universalindikatorpapiers der pH-Wert der Verbrennungsdämpfe geprüft. Durch das Halten kleiner Stücke in die Gasbrennerflamme wird die Brennbarkeit geprüft. Anschließend wird eine Heizplatte mit Alufolie vollständig abgedeckt und darauf die Kunststoffstücke gelegt. Durch Erwärmung werden ihre Schmelzbereiche bestimmt.
Beobachtung
Die Beobachtungen sind abhängig von den untersuchten Kunststoffen. Sie sollten entsprechend der Tabelle 1 ausfallen.
Deutung
Die Kunststoffe sind anhand ihrer Eigenschaften zu identifizieren.
Tabelle 1: Bestimmungstabelle für einige Kunststoffe (biegsam, gummi-elastisch, hart, löslich, unlöslich, quellbar)
| Kunststoff | Bruchverhalten | Dichte in g/cm3 | Löslichkeit in Aceton | Verhalten bei trockenem Erhitzen / Reaktion der Dämpfe | Verhalten in der Flamme / Geruch der Verbrennungsprodukte | Schmelzbereich in °C |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Polyethylen | b | 0,92-0,96 | u / q | wird klar, schmilzt, zersetzt sich / neutral | gelbe Flamme, tropft brennend ab | 105 - 120 |
| Polypropylen | h | 0,91 | u | wird klar, schmilzt, zersetzt sich / neutral | gelbe Flamme, tropft brennend ab | 105 - 120 |
| Polystyrol | h | 1,05 | l | schmilzt, verdampft / neutral | brenntstarkrußend/ süßlich | 80-100 |
| PVC (hart) | c | 1,4 | u / q | schmilzt, sauer / verkohlt | schwer entflammbar, gelbe Flamme mit grünem Saum, rußend / stechend, brenzlig | 75 - 110 |
| PVC (weich) | G | 1,2 - 1,3 | q | schmilzt, sauer / verkohlt | schwer entflammbar, gelbe Flamme mit grünem Saum, rußend / stechend, brenzlig | 75 - 110 |
| Polymethylmethaacrylat (Acrylglas) | h | 1,2 | l | schmilzt, verdampft / neutral | brennt knisternd, tropft ab, leuchtende Flamme, rußend / fruchtartig | 85 - 105 |
| Polyamid | b/h | 1,1 | u | schmilzt, verkohlt / alkalisch | bläuliche Flamme, tropft fadenziehend ab / hornartig | 185 - 255 |
| Polycarbonat | h | 1,2 - 1,4 | q | schmilzt, verkohlt / sauer | leuchtende Flamme, rußend, brennt nicht weiter, verkohlt / phenolartig | 220 - 230 |
| Polytetrafluorethylen | h | 2,1 | u | wird klar, nicht / sauerschmilzt | brennt und verkohlt nicht, grüner Flammensaum / stechend | 320 - 330 |
Entsorgung
Die Entsorgung erfolgt über den gelben Sack.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse: Die SuS können selbst Materialien von zu Hause mitbringen. Es ist auch möglich eine Materialiensammlung bei der Arbeitsgemeinschaft deutsche Kunststoffindustrie zu bestellen, die von den SuS untersucht werden kann.
Literatur
Barke, H.-D. (2014). Chemie heute - Sekundarstufe 1 (Sekundarbereich I, Gymnasium, [Neubearb., Baden-Württem., Berlin, Brandenbrg., Bremen, Hamburg, Hessen, Meckl.-Vorp., Nieders., Rheinl.-Pfalz, Saaland, Sachsen, Sachsen-Anh., S.-H., Thüringen], Dr. A 14). S. 355 Braunschweig: Schroedel.
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