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.

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 SuperLab, 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.

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. PVdC-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