Experimente rund um die Kunststoffe des Alltags
Joghurtbecher, Frischhaltefolien, Plastikbeutel, Parkbänke, Wärmedämmungs- und Verpackungsmaterialien und, und, und … ohne Kunststoffe geht es in unserem Alltag nicht! Georg Schwedt, erfolgreicher Sach- und Lehrbuchautor, präsentiert ein neues und in seiner Thematik einzigartiges Experimente-Buch.
Seit mehreren Jahrzehnten wirbt Georg Schwedt für die Chemie. Den Aufbau und Betrieb mehrerer Mitmachlabors hat er maßgeblich initiiert und mitgestaltet – die daraus gewonnene Erfahrung fließt auch in die Gestaltung jedes der mehr als 70 Experimente ein. Wie in seinen anderen Experimentierbüchern sind die Materialien – die Palette reicht von Biopolymeren bis zu vollsynthetischen Kunststoffen – problemlos zu besorgen und die Untersuchungen sind ungefährlich und einfach nachzuvollziehen.
Wie kann man das Material eines Joghurtbechers von dem eines Zahnputzbechers unterscheiden? Was kann man mit dem Superabsorber einer Babywindel so alles Sinnvolles anstellen? Nach der Lektüre dieses Buches wissen Sie mehr! Und den Spaß beim lehrreichen Experimentieren gibt es kostenlos dazu!
Ein Buch für Lehrer und Schüler der Mittel- und Oberstufe, Dozenten, Studenten und überhaupt für Alle an Chemie Interessierte.
Innehållsförteckning
Vorwort ix
1 Einführung 1
1.1 Ausgewählte Daten aus der Geschichte der Kunststoffe 1
Exkurs: Kunststoffgeschichte im Museum für Stadt- und Industriemuseum in Troisdorf 2
1.2 Zur Systematik der Kunststoffe, deren Strukturen sowie Eigenschaften 5
1.3 Materialien für die Experimente 9
2 Allgemeine physikalisch-chemische Eigenschaften 11
2.1 Dichte 12
EXPERIMENT: Dichte-Vergleich von Kunststoffmaterialien 13
2.2 Lösemittel-Beständigkeit 14
EXPERIMENT: Verhalten verschiedener Kunststoffe beim Kontakt mit Lösemitteln 14
2.3 Wärmeleitfähigkeit 15
EXPERIMENT: Versuche zur Wärmeleitfähigkeit 17
2.4 Kunststoffe im Heißluftstrom 18
EXPERIMENT: Versuche mit der Heißluftpistole 20
2.5 Brennbarkeit 21
EXPERIMENT: Untersuchung verschiedener Kunststoffe auf Brennbarkeit 21
2.6 Saugfähigkeit spezieller Polymere 23
EXPERIMENT: Untersuchung der Saugfähigkeit einiger Kunststoffe 23
3 Experimente mit speziellen Biokunststoffen 25
3.1 Modifizierte Biopolymere – Pergamentpapier und Cellophan 25
EXPERIMENT: Prüfung auf Wasserdichtigkeit bzw. Veränderungen durch Wasser – im Vergleich zu Polyethylen 29
EXPERIMENT: Prüfung auf Fettdichtigkeit bzw. Verhalten gegenüber Öl 30
EXPERIMENT: Spezielle Versuche mit dem Cellophan 31
3.2 Galalith aus Magermilch 32
EXPERIMENT: Galalith, Variante 1 – Aus Milch wird Plastik 34
EXPERIMENT: Galalith, Variante 2 – Ein Bio-Kunststoff 35
EXPERIMENT: Galalith, Variante 3: „Knöpfe aus Milch“ 36
EXPERIMENT: Galalith, Variante 4a: „Kunststoff aus Milch“ 38
EXPERIMENT: Galalith, Variante 4b 38
EXPERIMENT: Untersuchung von Knöpfen oder Stricknadeln auf Galalith 39
3.3 Stärkopor und Folien aus Stärke 40
EXPERIMENT: Stärkopor 41
EXPERIMENT: Folien aus Stärke, Variante 1 42
EXPERIMENT: Folien aus Stärke, Variante 2 42
EXPERIMENT: Geschäumte Stärke 43
3.4 Polyester aus Sorbit und Citronensäure 44
EXPERIMENT: Polymer aus Sorbit und Citronensäure 44
EXPERIMENT: Biopolymer-Blend 45
3.5 Gummi – aus Kautschuk oder synthetisch? 46
3.5.1 Radiergummis 47
EXPERIMENT: Experimente mit Radiergummis 48
3.5.2 Gummiringe 49
EXPERIMENT: Eigenschaften eines roten Gummibands (-rings) 50
3.5.3 Gummihandschuhe 51
EXPERIMENT: Eigenschaften von Gummihandschuhen 51
3.5.4 Luftballon 52
EXPERIMENT: Nachweis von Proteinen im Luftballon 53
EXPERIMENT: Brennprobe bei Luftballons 53
3.5.5 Gummistiefel 54
EXPERIMENT: Eigenschaften eines Gummistiefels 55
3.5.6 Kaugummi 56
EXPERIMENT: Versuche mit Kaugummi 57
3.6 Schwämme aus Viskose 58
EXPERIMENT: Vergleich der Saugfähigkeit von Schwämmen 60
EXPERIMENT: Brennprobe bei Schwämmen 60
4 Experimente mit vollsynthetischen Kunststoffen 63
4.1 Massen-Kunststoffe – Überblick und Synthesen 63
4.1.1 Polyethylen und Polyproylen 63
Exkurs: Polyethylen und Polypropylen aus Wesseling am Rhein 66
4.1.2 Polyvinylchlorid (PVC) 71
4.1.3 Polyethylenterephthalat (PET) 71
4.1.4 Polystyrol, Polycarbonate, Polyurethane, Polyamide und Polymethylmethacrylate 72
4.2 Verfahren der Kunststoff-Verarbeitung 74
4.3 Massen-Kunststoffe: PE/PP, PET, PVC und PS 77
4.3.1 Allgemeine Untersuchungen 77
EXPERIMENT: Dichte von Massen-Kunststoffen 77
EXPERIMENT: Thermisches Verhalten von Massen-Kunststoffen 79
EXPERIMENT: Brennbarkeit von Massen-Kunststoffen 79
EXPERIMENT: Lösemittel-Beständigkeit von Massen-Kunststoffen 80
4.3.2 PS (Polystyrol) 80
EXPERIMENT: Thermische Stabilität von Polystyrol 81
EXPERIMENT: Lösemittel-Beständigkeit von Polystyrol 82
EXPERIMENT: Expandiertes Polystyrol schäumen 83
EXPERIMENT: Expandiertes Polystyrol in siedendem Wasser 84
EXPERIMENT: Eigenschaften von Schaum-Polystyrol 86
4.3.3 PVC (Polyvinylchlorid) 87
EXPERIMENT: Brennprobe an PVC-Stäbchen 88
EXPERIMENT: Erwärmen von PVC-Stäbchen im heißen Wasser 88
EXPERIMENT: Erhitzen von PVC-Stäbchen im Heißluftstrom 89
EXPERIMENT: Zersetzung von PVC-Stäbchen 90
EXPERIMENT: Lösemittelbeständigkeit von PVC-Stäbchen 90
4.4 Technische Kunststoffe 91
4.4.1 PA (Polyamide) 91
EXPERIMENT: Thermisches Verhalten von Polyamiden 91
4.4.2 PMMA (Plexiglas) 93
EXPERIMENT: Thermische Stabilität von Plexiglas 94
EXPERIMENT: Lösemittelbeständigkeit von Plexiglas 95
5 Experimente mit speziellen Kunststoff-Produkten 97
5.1 Superabsorber 97
EXPERIMENT: Saugfähigkeit einer Babywindel 99
EXPERIMENT: Absorption von Leitungswasser durch Superabsorber 100
EXPERIMENT: Versuchsreihe zur Absorption von destilliertem und salzhaltigem Wasser durch Superabsorber 101
5.2 Joghurtbecher 103
EXPERIMENT: Vergleich durchsichtiger (klarer) und weißer Joghurtbecher 104
EXPERIMENT: Thermische Stabilität der Polyethylen-Varianten 106
5.3 Tischtennisball 107
EXPERIMENT: Eigenschaften eines Tischtennisballs 109
EXPERIMENT: Verhalten von Celluloid in heißem Wasser 113
EXPERIMENT: Brennbarkeit von Celluloid 114
5.4 Basotect ® -Schmutzradierer 115
EXPERIMENT: Basiseigenschaften von Basotect ® in Wasser 115
EXPERIMENT: Versuchsreihe zur Saugfähigkeit von Basotect ® 117
EXPERIMENT: Trocknen eines Basotect ® -Schwammes 118
EXPERIMENT: Basotect ® und die Spiritusflamme 119
EXPERIMENT: Der „Schaumeffekt“ im Experiment 120
EXPERIMENT: Verwendung als Wasser-Radiergummi 121
5.5 Folien 122
EXPERIMENT: Versuche mit Folien 123
5.6 PET-Flaschen 124
EXPERIMENT: PET-Flasche im Heißluftstrom 125
EXPERIMENT: Brennprobe mit PET 125
EXPERIMENT: Lösemittel-Beständigkeit von PET 126
5.7 Kunststoffkorken und andere Flaschenverschlüsse 127
EXPERIMENT: Korken in soda-alkalischer Lösung 129
EXPERIMENT: Korken in Spiritus 129
EXPERIMENT: Nachweis von Chlor in PVC- bzw. PVd C-Dichtungen 130
EXPERIMENT: Kunststoffstopfen im Heißluftstrom 131
EXPERIMENT: Brennprobe mit Korken 131
5.8 Phenolharze: Proben aus dem Bakelit-Museum Kierspe 132
EXPERIMENT: Thermisches Verhalten von Phenolharz 136
5.9 Plastik-Geschirr für das Picknick 137
EXPERIMENT: Versuche mit Plastikgeschirr 140
5.10 SAN: Messbecher für die Küche 141
EXPERIMENT: Vergleich zweier Messbecher aus PS und SAN 142
5.11 Die CD und ihre Hülle 143
EXPERIMENT: Thermisches Verhalten der CD und ihrer Hülle 144
5.12 Perlmutt-Imitate für Knöpfe und Plektren für Zupfinstrumente 146
EXPERIMENT: Knöpfe aus echtem oder synthetischem Perlmutt? 147
5.13 Kunststoffmaterialien aus dem Baumarkt 148
EXPERIMENT: Identifizierung von Kunststoffmaterialien 150
Literatur 153
Index 155
Om författaren
Georg Schwedt Der 1943 geborene Professor der Chemie lehrte bis zu seiner Emeritierung 2006 an der TU Clausthal Anorganische und Analytische Chemie. In seinen zahlreichen Sachbüchern zieht er gern Beispiele aus dem Alltag heran und zeigt, wie viel Chemie im Kochtopf, Supermarkt oder Badezimmer steckt. Die Wissensvermitt-lung rund um das Thema Chemie hat er mit seinem Mitmachlabor Super Lab, zahlreichen Experimentalvorträgen oder als Ideengeber der „Experimentier-Küche“ des Deutschen Museums in Bonn und auch des “Schülerlabors SCOLAB im Hamburger Großmarkt” vorangetrieben. Im März 2010 erhielt er als Anerken-nung seines langjährigen Engagements als Vortragender und Autor den Preis der Gesellschaft Deutsche Chemiker (GDCh) für Journalisten und Schriftsteller.
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