Experimente rund um die Kunststoffe des Alltags E-Book

Georg Schwedt

• Herausgeber: Wiley-VCH
• Kategorie: Fachliteratur
• Sprache: Deutsch
• Veröffentlichungsjahr: 2013

Seitenzahl: 187

Beschreibung

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.

Leseprobe

Contents

Vorwort

1 Einführung

1.1 Ausgewählte Daten aus der Geschichte der Kunststoffe

1.2 Zur Systematik der Kunststoffe, deren Strukturen sowie Eigenschaften

1.3 Materialien für die Experimente

2 Allgemeine physikalisch-chemische Eigenschaften

2.1 Dichte

2.2 Lösemittel-Beständigkeit

2.3 Wärmeleitfähigkeit

2.4 Kunststoffe im Heißluftstrom

2.5 Brennbarkeit

2.6 Saugfähigkeit spezieller Polymere

3 Experimente mit speziellen Biokunststoffen

3.1 Modifizierte Biopolymere – Pergamentpapier und Cellophan

3.2 Galalith aus Magermilch

3.3 Stärkopor und Folien aus Stärke

3.4 Polyester aus Sorbit und Citronensäure

3.5 Gummi – aus Kautschuk oder synthetisch?

3.6 Schwämme aus Viskose

4 Experimente mit vollsynthetischen Kunststoffen

4.1 Massen-Kunststoffe – Überblick und Synthesen

4.2 Verfahren der Kunststoff-Verarbeitung

4.3 Massen-Kunststoffe: PE/PP, PET, PVC und PS

4.4 Technische Kunststoffe

5 Experimente mit speziellen Kunststoff-Produkten

5.1 Superabsorber

5.2 Joghurtbecher

5.3 Tischtennisball

5.4 Basotect®-Schmutzradierer

5.5 Folien

5.6 PET-Flaschen

5.7 Kunststoffkorken und andere Flaschenverschlüsse

5.8 Phenolharze: Proben aus dem Bakelit-Museum Kierspe

5.9 Plastik-Geschirr für das Picknick

5.10 SAN: Messbecher für die Küche

5.11 Die CD und ihre Hülle

5.12 Perlmutt-Imitate für Knöpfe und Plektren für Zupfinstrumente

5.13 Kunststoffmaterialien aus dem Baumarkt

Literatur

Index

Beachten Sie bitte auch weitere interessante Titel zu diesem Thema

Schwedt, G.

Flaschen, Fleece und Styropor

Ohne Kunststoffe geht es nicht

2013

978-3-527-33362-2

Schwedt, G.

Zuckersüße Chemie

Kohlenhydrate & Co

2010

978-3-527-32786-7

Schwedt, G.

Experimente rund ums Kochen, Braten, Backen

2010

978-3-527-32790-4

Schwedt, G.

Noch mehr Experimente mit Supermarktprodukten

Das Periodensystem als Wegweiser

2009

978-3-527-32476-7

Schwedt, G.

Experimente mit Supermarktprodukten

Eine chemische Warenkunde

2009

978-3-527-32450-7

Kreißl, F. R., Krätz, O.

Feuer und Flamme, Schall und Rauch

Schauexperimente und Chemiehistorisches

2008

978-3-527-32276-3

Autor

Prof. Dr. Georg Schwedt

Lärchenstr. 21

53117 Bonn

1. Auflage 2013

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Umschlaggestaltung Simone Benjamin,

McLeese Lake, Canada

Satz Reemers Publishing Services GmbH, Krefeld

ISBN: 978-3-527-33503-9

ePDF: 978-3-527-33573-2

epub: 978-3-527-67253-0

mobil: 978-3-527-67252-3

Vorwort

Kunststoffe bestimmen unseren Alltag: „Flaschen, Fleece und Styropor – Ohne Kunststoffe geht es nicht“ – so der Titel eines Sachbuchs vom Autor dieses Experimentierbuchs, in dem die Entdeckung, die Entwicklung und die Bedeutung der verschiedensten Kunststoffe und der daraus entstandenen Produkte als Teil sowohl der Wissenschafts- und Technikgeschichte als auch der Sozial- und Kulturgeschichte dargestellt sind.

Parallel dazu ist dieses Experimentierbuch entstanden. In ihm werden die Grundlagen der Polymerchemie und -synthese vorgestellt, aber vor allem die Eigenschaften der verschiedenen Kunststoffe bzw. Polymere – vom Naturprodukt über vollsynthetische Kunststoffe bis zu Biopolymeren und Kunststoff-Blends – durch Experimente anschaulich gemacht.

Im Vordergrund aller (einfachen) Experimente stehen folgende Eigenschaften, die auch zur Identifizierung von Kunststoffen geeignet sind: Dichte, thermisches Verhalten, Brennbarkeit, Verhalten gegenüber Lösemitteln. Aber auch spezielle Eigenschaften wie die Kristallinität von Polymeren oder die Einflüsse auf die Elastizität von Elastomeren werden in den auf einfache Weise durchführbaren Experimenten veranschaulicht. Einige Biopolymere werden sogar synthetisiert.

Für die verwendeten Materialien bzw. deren Auswahl galten zwei Regeln:

1) Alles, was nach dem Gebrauch in die Gelbe Tonne als Wertstoff gelangen würde, ist für die beschriebenen Versuche geeignet.

2) Spezielle Materialien aus den Bereichen Büro- bis Baumarkt wurden so ausgewählt, dass sie zu den „Billig-/Preiswertprodukten“ (in der Regel zwischen ein und zwei Euro) zu rechnen bzw. als solche zu erwerben sind.

Ziel der Versuche ist es, jeweils an einem exemplarischen Beispiel die wesentlichen Eigenschaften eines Kunststoffes erkennbar zu machen. Darüber hinaus sollen sie zur Untersuchung weiterer Produkte (jeweils als Produktgruppen genannt) anregen, die möglicherweise aus den gleichen Kunststoffen bestehen. Dafür sind die genannten allgemeinen Untersuchungsverfahren gut geeignet.

Ein Experiment, das sich nur an einem speziellen Produkt (Material) durch-führen lässt, regt nicht dazu an, sich weiterhin – die Palette erweiternd, die Kenntnisse vertiefend, das Interesse und die Neugier fördernd – und darüber hinausgehend mit der Chemie der Kunststoffe zu beschäftigen. Ziel und Zweck dieses Buches ist es aber, den Leser zu ermutigen, über die beschriebenen und vom Autor erprobten Experimente hinausgehend eigene Entdeckungsreisen in die Welt der Kunststoffe zu unternehmen.

Ich danke dem Unternehmen BASF, Ludwigshafen, für die Bereitstellung des „Experimentiersets Kunststoffe“ (mit CD), der Arbeitsgemeinschaft Deutsche Kunst-stoff-Industrie (AKI) in Frankfurt am Main für die „Kunststoff-Probensammlung“ und den Mitarbeitern der LyondellBasell in Wesseling, die mich mit Informationen und vor allem umfangreichen Materialien zum Experimentieren (s. Abschn. 4.1) unterstützt haben, sowie Herrn Dr. Volker Hofmann als Vorsitzendem vom För-derverein des Troisdorfer Kunststoff-Museums für seine interessante Führung (s. Abschn. 1.1).

1

Einführung

1.1 Ausgewählte Daten aus der Geschichte der Kunststoffe

1530

Galalith

(„Kunsthorn“ aus Casein) – Benediktinerpater Wolfgang Seidel (1492

–

1562), nach einem Rezept des Schweizer Handelsherren Bartholomäus Schobinger (1500

–

1585)

1770

Radiergummi

aus Naturkautschuk

–

von Joseph Priestley (1733

–

1804) bekannt gemacht

1833

Begriff

Polymerie

– J. J. Berzelius (1779

–

1848)

1841

H

eißvulkanisation

des

Kautschuks

mit Schwefel

–

Charles Goodyear (1800

–

1860)

1865

Herstellung von

C

elluloseacetat

– Paul Schützenberger

1868

C

elluloid

– Gebrüder John Wesley Hyatt (1837-1920), in Amerika als Vater der „Plastikindustrie“ bezeichnet, und Isaiah Hyatt

1882

Viskose

aus Cellulosexanthogenat (Kunstseide)

1904

Produktion von

C

asein

-

Kunststoff

in Hamburg-Harburg

1907

Bakelit

– Leo Hendrik Baekeland (1863

–

1944)

1908

C

ellophan

– Jacques E. Brandenberger (1872

–

1954)

1909

C

ellon

(Celluloseacetat)

–

Ernst Arthur Eichengrün (1867

–

1949)

1912

Polyvinylchlorid

(PVC)

–

Fritz Klatte (1880

–

1934)

1922

Begriff

M

akromolekül

– Hermann Staudinger (1881

–

1965)

1930

Nylon

– W. H. Carothers (1896

–

1937)

1932

Plexiglas

(Polymethylmethacrylat)

–

Röhm & Haas

Hochdruckpolymerisation

von

Ethylen

in England