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Erwärmungsmethoden

Ersatzverfahrensprüfungen

In der Tabelle ist eine Übersicht der gängigen Erwärmungstechniken mit Beispielen von Experimenten, die den Schülerinnen und Schülern demonstriert oder von den Schülerinnen und Schülern (*) selbst durchgeführt werden können.

Die in der Tabelle aufgeführten Erwärmungsmethoden können anhand ihrer Gefährdungen im Kontext der Ausstattung und den baulichen Besonderheiten jeder Schule in einer schulinternen Rangfolge der Erwärmungsmethoden eingeordnet werden. Aufgrund der Pflicht zur Minimierung der Gefährdung sollte dabei stets die sicherste Technik zur Erwärmung ausgewählt bzw. bevorzugt angewendet werden, die für die optimale Durchführung des jeweiligen Experiments bzw. der Vermittlung des entsprechenden Lehrziels geeignet ist.

Anhand dieser schulinternen Rangfolge der Erwärmungsmethoden ist es möglich, die Benutzung der Gasbrenner im Wesentlichen auf die Durchführung von Glasbläserarbeiten und den Nachweis von Elementen durch ihre Flammenfärbung zu beschränken. Dies ist insbesondere für Schulen die in Fachräumen mit prekären Belüftungsverhältnissen oder prekärer Brenngasversorgung experimentellen Chemieunterricht erteilen müssen besonders interessant. 

In Inverter-Mikrowellengeräten können sowohl Hochtemperaturreaktionen als auch Reaktionen in wässriger Lösungen, die nur schwach erwärmt werden dürfen, sicher durchgeführt werden.

Beispiele

Versuchsaufbau mit Heißluftgebläse, Reagenzglas gefüllt mit ca. 4 ml des jeweiligen Reaktionsgemischs und Siedesteinchen; geschlossen mit einem Gummistopfen mit Lochbohrung und einem Steigrohr. :



  1. Spaltung von Saccharose mit verdünnter Salzsäure im Heißluftstrom,
  2. Neutralisation des salzsauren Reaktionsgemisches mit Natron (ohne äußere Erwärmung) und die
  3. Durchführung der Benedict-Probe im Heißluftstrom











Bestätigung des Gesetzes der konstanten Massen: 

In einem Reagenzglas, dass mit einem Luftballon geschlossenen ist, können beispielsweise die Reaktion von Gemischen aus Kupfer mit Schwefel oder Eisen mit Schwefel im Heißluftstrom gestartet werden.

Zudem können mit offenen Reagenzgläsern im Heißluftstrom beispielsweise zum Thema Stoffeigenschaften die endotherme Dehydratation von Kupfersulfathydrat oder die Bestimmung des Salzgehalts von „Totem Meerwasser“ durchgeführt werden. Ein einfacher Versuchsaufbau zur Destillation von Wasser ist unten abgebildet. 


Die Heizleistung reicht in der Regel sogar aus um Experimente mit geschmolzenem Zinn durchzuführen.

Die Vorteile von Heißluftgebläsen auf einen Blick (Bild)


Reaktionsführung im geschlossenen System

Kann bei einem Schulexperiment nicht auf extrem- oder leichtentzündbare Stoffe oder beim Einatmen gesundheitsgefährdene Stoffe verzichtet werden, ist zunächst zu prüfen, ob unter den Versuchsbedingungen diese Stoffe ein relevantes Freisetzungspotential haben. 

Ist dies der Fall, ist entweder das Arbeiten in einem Abzugsschrank wie zB. bei den Versuchen 11321133 oder 1134 oder in einem durchgängig geschlossenen System (Bildfolge) erforderlich.

 

Bildfolge mit 8 s Verzögerung

Bromextraktion (8s)



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