Experimente: Recycling und Stofftrennung

Materialien aus Gelbem Sack
Materialien aus Gelbem Sack

Landesinstitut für Pädagogik und Medien Referat Chemie 66125 Saarbrücken

 

Zu schade für Gelben Sack & Glascontainer:

Schülerexperimente für den Unterricht der Klassenstufen 5 + 6

 

Leitung: OStR Wolfgang Kirsch
            Referent: OStR i.R. Dr. Peter Schwarz, Lauterbach/Hessen
Do, 25.09.2014            15.00-18.30 Uhr

Geleerte Verpackungen (TetraPaks, Flaschen, Dosen), alte Handys, selbst durchgerostete Autos sind Wertstoffe. Edelmetalle und Seltene Erden lassen sich z.B. aus Elektronikschrott und alten Handys zurückgewinnen, aus Dosen und Folien erhält man Aluminium, aus Scherben neue Flaschen. Beim Recycling un­brauchbarer Getränkeflaschen schließt sich der Stoffkreislauf: Aus dem zurückgewonnenen Kunststoff PET lassen sich nicht nur neue Flaschen, sondern T-Shirts, Klebebänder oder Becher herstellen.

 

Die Microscale-Experimente dieses Workshops beschäftigen sich mit einer anderen Form des Recyclings, der Wiederverwendung. In beiden Fällen gehört zur Stofftrennung Auslesen von Hand, Aussieben, Magnetscheiden, Herauslösen …

 

 

 1. Experimente zur Einführung wiederverwendeter Materialien

 

Station 1 (http://www.micrecol.de/sicherheit-zuerst/)

Sicherheit zuerst („Safety first“)    

1.     Aus dem Metallverschluss einer Sektflasche und einem Teelicht wird ein Kerzenbrenner gebaut. Darauf wird Wachs zum Sieden gebracht. Die Wachsdämpfe werden entzündet. Durch Überstülpen eines Marmeladenglases wird der Brand sicher gelöscht.

    http://youtu.be/59HGIYOTRWg

 

Station 2 (http://microchem.jimdo.com/stofftrennungen/magnetscheiden/)

Magnetscheiden von Materialien aus Gelbem Sack,  von Bodenproben und Münzen

Materialien aus Gelbem Sack, Bestandteile einer Bodenprobe und verschiedene Münzen  werden durch Magnetscheiden voneinander getrennt.

https://www.youtube.com/watch?v=tfSddkqSx24

Abtrennen „leichter“ Bestandteile im Luftstrom (Ventilator oder Föhn)

 

 Station 3  http://www.micrecol.de/ampullen-wieder-verwenden/

Trennen von Glas, Etikett, Aluminium und Gummi beiHeparin-Ampullen 

Zum Entfernen der Etiketten wird die Löslichkeit der Klebstoffe(in kochendem Wasser oder in Lampenöl)ge­nutzt. Die Verschlüsse (Aluminium und Gummi) lassen sich  mechanisch abtrennen. https://vimeo.com/105688430   
 

Station 4  http://www.micrecol.de/sicherheit-zuerst/sicher-im-experimentiertablett/

Experimentiertablett, Aufbewahrungshilfen und Abfall-behälter aus Getränkekartons

Der Nutzen des Arbeitens im Tablett wird durch den folgenden Versuch mit  wasserähnlich aussehenden Tropfen bestätigt. (Jeder verspritzte Tropfen sollte mit Toilettenpapier aufgesaugt werden. Er könnte Kleidung angreifen (= verätzen).

http://youtube.googleapis.com/v/8SKq1eEGya0&rel=1

·     An dieser Station wird das Mehrfasergewebe testex Typ 10 mit den Zahlen 1 – 6 als Acetat  •  Baumwolle  •  Polyamid 6.6  •  Polyester  •  Polyacryl  •  Wolle eingeführt. Testfarben, heißes Bügeln“ und Kompostieren: https://vimeo.com/106433436 

 

Station 5

Trennen von Kunststoffen aufgrund unterschiedlicher Dichten inSchale

Aus zwei Schlagsahne-Bechern werden Streifen herausgeschnitten und in einen Behälter voll Wasser geworfen. Der eine Streifen schwimmt, der andere geht unter. Auf dem Becherboden sind die Recycling-Angaben PP und PS zu sehen. Wasser hat die Dichte von 1,0 g/mL. Polypropylen = PP muss also eine kleinere Dichte haben,  Polystyrol = PS eine größere. Weitere Kunststoffproben wie PET, PE, PC, PVC werden auf gleiche Weise getestet.    https://vimeo.com/105354355

 

Station 6

Perle aus Recycling-Glassand schmelzen in Sektverschluss

In einem Sektverschluss wird fein zerkleinertes Grünglas aus dem Glas-Recycling mit einem Butangasbrenner zu einer Perle geschmolzen und zwischen zwei Pinzetten ausgezogen.https://www.youtube.com/watch?v=deBHzf3Dg3A

 

Station 7

Herstellung von Meerwasser und Totes Meerwasser in Tropfflaschen

Die verwendeten Tropfflaschen fassen genau 10 mL.

Meer­was­ser ist eine etwa 3-prozentige Lösung von Speisesalz.

Totes Meer Wasser enthält in 100 mL ca. 30 g Totes Meer Badesalz.
Zur Herstellung von 10 mL dieser Wasser-Proben werden 0,3 g bzw. 3 g der beiden Salze abgewogen.
Diese Salz-Proben kommen in je eine Tropfflasche. Dort werden sie auf 10 mL mit destil­liertem Wasser aufgefüllt und unter Schütteln aufgelöst. 

 https://www.youtube.com/watch?v=zJ6ZxLK3ZC8 

 

 Station 8  

 Indikatorfarben testen inBlister

Aus dem Metall-Gestell eines Sektflaschen-Verschlusses und einem Teelicht wird ein Kerzenbrenner gebaut. Darauf lässt sich die blaue Farbe einer Stiefmütterchen-Blüte extrahieren. Tropfen der Lösung zeigen in den Vertiefungen eines Blisters Säuren durch Rot- und Laugen durch Grün-Färbung an.  http://www.youtube.com/watch?v=aNO_C6XkceE

 

2. Weitere Experimente mit wiederverwendeten Materialien

 

Station 9

Stofftrennung von Glassand und Brause durch Auslesen und Sieben

1. Verteile einen Trinkhalm-Spatel voll Glassand und Brausepulver in möglichst dünner Schicht auf einer dunklen Unterlage.
2. Trenne unterschiedliche Bestandteile daraus durch Auslesen und Sieben.
3. Teste die Eigenschaften der Bestandteile der Brause mit Hilfe der Zunge....  

mehr siehe  http://microchem.jimdo.com/stofftrennungen/brause-auslesen/ 

                  http://youtu.be/SD6whp1FyaY 

 

Station 10 

Stofftrennung von Speisesalz durch Sedimentation und Kristallisation

Speisesalz mit Calciumcarbonat als Zusatzstoff wird mit Wasser gemischt. Die milchig trübe Flüssigkeit klärt sich langsam. Ein weißer Feststoff setzt sich dabei am Boden ab (= Sedimentation). Aus Tropfen der geklärten Flüssigkeit trennen sich auf einer schwarzen Unterlage kleine Würfel ab (= Kristallisation). 

https://vimeo.com/97943883

 

Station 11 

Kalkwasser durch Sedimen­tation aus Kalkmilch

Die Reaktionen zwischen Wasser, dem Element Calcium und seinen Verbindungen mit Kohlenstoff (-carbid) und mit Sauerstoff (-oxid) werden untersucht. Calcium und Calciumcarbid reagieren heftig mit Wasser. Außer zwei verschiedenen brennbaren Gasen bilden sich milchige Flüssigkeiten (Suspensionen).…                                           https://vimeo.com/105430111/

 

Station 12

Papierchromatografie: Farben von Stabilo-Filzschreibern trennen

Ein Rundfilter wird in der Mitte durchbohrt. Um dieses Loch zeichnet man mit einem schwarzem oder einem braunem Stabilo einen Kreis. Ein Stück Toilettenpapier wird zu einem Docht gedreht und von unten durch das Loch im  Filterpapier geschoben. Den Docht dreht man in eine hohe mit Wasser gefüllte Ampulle. Sobald sich das Wasser bis kurz vor den Filterpapierrandes bewegt hat, entnimmt man die Scheibe zum Trocknen. http://www.youtube.com/watch?v=NTDEYX4TtZg   

 

Station 13 

Stoffttrennung wegen Unterschieden der Siedepunkte 1: Weinbrennen mit Kerzenbrenner

Eine Ampulle mit 3 mL Wein (aus http://www.youtube.com/watch?v=sf_1dhwHSk0) wird auf einem Stativ (aus Sektverschluss) über einem Kerzenbrenner zum Sieden gebracht. Sie ist verschlossen mit einem Stopfen, von dem ein gebogener Schlauch abgeht. Dämpfe kondensieren in ihm und tropfen zuerst in eine kleine Metallschale (DESTILLATIO = herabtropfen). Dort lässt sich die Flüssigkeit entzünden. Jetzt taucht das Schlauchende in eine zweite Ampulle. In dieser sammelt sich eine wasserklare Flüssigkeit.   http://www.youtube.com/watch?v=h-2gIX53f3g

 

Station 14 
Stofftrennung wegen Unterschieden der Siedepunkte 2: Sauerstoff aus Luft

Flüssigstickstoff füllt die Lehrkraft in eine schräg mit der Öffnung nach oben in ein Stativ eingespannte Getränkedose aus Aluminium. Nach einiger Zeit tropft eine Flüssigkeit vom unteren Rand der Dose. Ein an den Tropfen gehaltener Glimmspan entzündet sich mit greller Flamme. htp://www.youtube.com/watch?v=HK42ED-7Ung 

 

Station 15

Stofftrennung wegen Unterschieden der Löslichkeit Fett aus Brotaufstrichen

Mit einer Spritze, deren vorderes Ende abgeschnitten wurde, sticht man je 5 mL aus Päckchen von

1. Butter mit besonders geringem Fettgehalt ("Du darfst"),

2. Butter mit Zusatz von Rapsöl ("Kerrygold extra") und

3.gewöhnlicher Butter.

Nach Injektion in  drei Ampullen schmilzt man die Butter.

Die Flüssigkeiten kommen dann in je eine vorne abgeschnittene Pipette zum Erstarren. 

https://vimeo.com/106863398

Station 16 

Klebereiweiß Gluten aus Mehl abtrennen

Ein Teig aus Weizenmehl (Type 550) und Wasser wird so lange ausgewaschen, bis das Waschwasser sauber ist.

Die dabei gewonnene klebrige Masse (Klebereiweiß Gluten) wird auf Aluminiumfolie ausgebreitet, getrocknet, abgelöst und angesteckt. Die Verbrennungsgase haben einen Geruch von verbranntem Eiweiß.  http://youtu.be/NSE9QjfkI_I

Erste Veröffentlichung: 10.09.2014                                                  letzte Veränderung: 23.09.2014