kolloid disperse systeme
Download
Skip this Video
Download Presentation
kolloid disperse Systeme

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 39

kolloid disperse Systeme - PowerPoint PPT Presentation


  • 84 Views
  • Uploaded on

kolloid disperse Systeme. Vom Gold zum Geld machen. 17.06.2009. Experimentalvortrag von David Zindel. 1 Gliederung. 1 Gliederung 2 Definition kolloid disperser Systeme 3 Solid/Liquid - System 4 Gas/Solid - System 5 Liquid/Gas - System 6 Liquid/Solid - System

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' kolloid disperse Systeme' - valiant


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
kolloid disperse systeme

kolloid disperse Systeme

Vom Gold

zum Geld machen

17.06.2009

Experimentalvortrag von David Zindel

1 gliederung
1 Gliederung
  • 1 Gliederung
  • 2 Definition kolloid disperser Systeme
  • 3 Solid/Liquid - System
  • 4 Gas/Solid - System
  • 5 Liquid/Gas - System
  • 6 Liquid/Solid - System
  • 7 Einordnung in den Lehrplan
  • 8 Literatur
2 definition kolloid disperser systeme
2 Definition kolloid disperser Systeme
  • Kolloide sind Partikel im Bereich zwischen 1 und 1000 nm.
  • Diese Partikel können fest, flüssig oder gasförmig sein und werden auch als disperse Phase bezeichnet.
  • Die Kolloide befinden sich gleichmäßig verteilt in einem Dispersionsmittel, dieses kann fest, flüssig oder gasförmig sein.
  • Kolloide werden in drei Klassen unterteilt:

Dispersionskolloide: Zerteilungsform der Materie

Molekülkolloide: Makromoleküle (103 – 109 Atome)

Assoziationskolloide (Micellkolloide): selbstorganisierte Systeme,

Bsp: Seifen und andere Tenside

3 solid liquid system
3 Solid/Liquid - System
  • Versuch 1: Kolloidales Gold

Ausgangsstoffe:

- Tetrachlorgoldsäure HAuCl4 C

- Natriumcarbonat Na2CO3Xi

- Natriumcitrat C6H8O7

3 solid liquid system3
3 Solid/Liquid - System
  • Die Farbigkeit der Goldkolloide beruht darauf, dass bestimmte Wellenlängen des sichtbaren Lichts durch die Kolloide absorbiert werden.

Abb.: Farbkreis, aus:http://www.rechtsklick.org/alt/online_lesen/Jahresarbeit_Komplett-img3.png

3 solid liquid system4
3 Solid/Liquid - System
  • Einsatz in Kirchenfenstern
  • Verwendung in

Katalysatoren

Abb. Kirchenfenster der Kathedrale von Sevilla , aus: http://www.geo-reisecommunity.de/bild/regular/140601/Sevilla-Kathedrale.jpg

3 solid liquid system5
3 Solid/Liquid - System
  • Versuch 2: Kolloidales Kupfer

Ausgangsstoffe:

- Kupfer Cu

- Natriumchlorid NaCl

- ention. Wasser H2O

3 solid liquid system6
3 Solid/Liquid - System
  • Auswertung

Kupfer-

Elektrode

Kupfer-

Elektrode

Kathode

Anode

NaCl-Lösung

3 solid liquid system7
3 Solid/Liquid - System
  • Auswertung

- Schematische Darstellung eines Kupferkolloids -

Das kolloidale Teilchen ist von einer stabilisierenden Doppelschicht aus Ionen umgeben.

3 solid liquid system8
3 Solid/Liquid - System
  • Tyndall-Effekt

Lichtstrahl

Kolloidale Lösung

Auge / Detektor

3 solid liquid system9
3 Solid/Liquid - System
  • Versuch 3: Ladungssinn von Kolloiden

Ausgangsstoffe:

- Eisenhydroxidoxid-Kolloide FeO(OH)

- Salzsäure HCl C

3 solid liquid system10
3 Solid/Liquid - System
  • Auswertung

Reduktion: Aufnahme von 2 Elektronen

+1 -2 -1 0 +1 -2 0

Oxidation: Abgabe von 2 Elektronen

Anode (Oxidation):

Kathode (Reduktion):

3 solid liquid system11
3 Solid/Liquid - System
  • Auswertung

- Schematische Darstellung eines Eisenhydroxidoxid-Kolloids -

+ Pol

Anode

  • Pol
  • Kathode
3 solid liquid system12
3 Solid/Liquid - System
  • Demonstration 1: „Echte“ und kolloidale Lösungen

Ausgangsstoffe:

- Gelatine - Methylorange (w = 0,001)

- Tinte (w = 0,005) - Methylenblau (w = 0,0005)

- Fuchsin (w = 0,0005) - Kupfersulfat (w = 0,05)

- kolloidales Berliner Blau (w ≈ 0,022 )

- Eisenhydroxidoxid-Kolloid (w ≈ 0,001)

- verdünntes kolloidales Berliner Blau (w ≈ 0,001)

3 solid liquid system13
3 Solid/Liquid - System
  • Beobachtung

- Proben unmittelbar nach dem Überschichten -

Kolloidales

Eisenhydroxidoxid

Methylorange

Methylenblau

Kupfersulfat

Kolloidale

Tinte

Fuchsin

Kolloidales

Berliner Blau

Gering

konzentriertes

Berliner Blau

3 solid liquid system14
3 Solid/Liquid - System
  • Beobachtung

- Proben einen Tag nach dem Überschichten -

Kolloidales

Eisenhydroxidoxid

Methylorange

Methylenblau

Kupfersulfat

Kolloidale

Tinte

Fuchsin

Kolloidales

Berliner Blau

Gering

konzentriertes

Berliner Blau

3 solid liquid system15
3 Solid/Liquid - System
  • Beobachtung

- Proben eine Woche nach dem Überschichten -

Kolloidales

Eisenhydroxidoxid

Methylorange

Methylenblau

Kupfersulfat

Kolloidale

Tinte

Fuchsin

Kolloidales

Berliner Blau

Gering

konzentriertes

Berliner Blau

3 solid liquid system16
3 Solid/Liquid - System
  • Auswertung

„echte“ kolloidale

Lösung Lösung (Berliner Blau)

(Fuchsin)

Gelatine

3 solid liquid system17
3 Solid/Liquid - System
  • Versuch 4: Fällung von Kolloiden

Ausgangsstoffe:

- kolloidales Berliner Blau

K[FeFe(CN)6] - Lösung

- Silberiodid-Sol AgI - Lösung

- Aluminiumsulfat-Lösung Al2(SO4)3 - Lösung

3 solid liquid system18
3 Solid/Liquid - System
  • Auswertung

= K+

= Cl-

3 solid liquid system19
3 Solid/Liquid - System
  • Versuch 5: Berliner Blau: Vom Sol zum Gel zum Sol

Ausgangsstoffe:

- Kaliumhexacyanoferrat- Lösung

K4[Fe(CN)6]-Lösung

- Eisen(III)chlorid – Lösung FeCl3-Lösung Xn

3 solid liquid system21
3 Solid/Liquid - System
  • Gelbildung

Koagulation

Peptisation

Kolloid Gel

4 gas solid system
4 Gas/Solid - System
  • Demonstration 2: Gasbeton

Ausgangsstoffe:

- Seesand (SiO2)

- Portlandzement (Kalk-Ton-Zement): Xi

CaO (58-66%), SiO2 (18-26%), Al2O3 (4-12%), Fe2O3 (2-5%), Ca3SiO5, Ca2SiO4, Ca3Al2O6, Ca2AlFeO5

- Aluminiumpulver Al F

- Wasser H2O

4 gas solid system1
4 Gas/Solid - System
  • Auswertung

Oxidation: Abgabe von 6 Elektronen

Reduktion: Aufnahme von 6 Elektronen

4 gas solid system2
4 Gas/Solid - System
  • Reaktionen beim Aushärten des Zements:

Calciumsilicate reagieren beim Aushärten des Zements zu „Tobermoritphasen“.

4 gas solid system3
4 Gas/Solid - System
  • Die Gaseinschlüsse erfolgen im nm – Maßstab

rgasrgtartgartart

Aufnahme: 300 kV Hochauflösung im Transmissions-Elektronenmikroskop

4 gas solid system4
4 Gas/Solid - System
  • Ytong® Steine

ca. 1 Milliarde Euro Umsatz der Xella-Gruppe im Bereich Baustoffe (2008)

Abb. Ytong-Stein, aus: http://www.bau-docu.at/5/pdcnewsitem/00/82/65/ytong.jpg

5 liquid gas system
5 Liquid/Gas - System
  • Versuch 6a: Nebel

Ausgangsstoffe:

- Trockeneis CO2

- heißes Wasser H2O

  • Versuch 6b: Kunstnebel

- Propylenglycol C3H8O2

- Wasser H2O

5 liquid gas system1
5 Liquid/Gas - System
  • Auswertung Versuch 6a

Abb.: Phasendiagramm des Wassers, aus: Hollemann, Wiberg, 2007

5 liquid gas system2
5 Liquid/Gas - System
  • Auswertung Versuch 6b
  • Vorteil gegenüber Trockeneis

- Ausgangsstoffe sind lang lagerungsfähig

- geringer Aufwand bei der Lagerung

- geringe Kosten bei gleichzeitiger Flexibilität der

Anwendung

6 liquid solid system
6 Liquid/Solid - System
  • Demonstration 3: Opal

Der Opal ist ein amorphes Mineral der Zusammensetzung SiO2. nH2O.

Opale entstehen durch Polykondensation von Kieselsäure. Dabei kommt es zur kolloidalen Einlagerung von Wasser.

7 einordnung in den lehrplan
7 Einordnung in den Lehrplan
  • V1 - 10. Klasse Redoxreaktionen in wässriger Lösung
  • V2 - 10. Klasse Elektrolyse
  • V3 - 10. Klasse Elektrolyse, Redoxreaktionen

Alternativ: Wahlthema im Bereich Angewandte Chemie, 12. Klasse

  • D1 - 7. Klasse Diffusion im Teilchenmodell
7 einordnung in den lehrplan1
7 Einordnung in den Lehrplan
  • V4 - 12. Klasse Chemisches Gleichgewicht Fakultativ: im Bereich Abwasserreinigung, Fällungsreaktionen, 12. Klasse
  • V5 - 12. Klasse Chemisches Gleichgewicht
  • D2 - 10. Klasse Redoxreaktionen
  • V6 - 7. Klasse Aggregatzustände und Übergänge
  • D3 - 7. Klasse Erhitzen zur Stofftrennung,

Stoffgemische

Optional und optimal: Projektwoche

8 literatur
8 Literatur
  • Atkins, P. W., de Paula, J., Kurzlehrbuch Physikalische Chemie, 4. Auflage, Wiley-VCH, Winheim 2008.
  • Heinzerling, P., Nanochemie in der Schule: Eine historisch experimentelle Annäherung, in: PdN – ChiS (1/2006), S. 32 – 36.
  • Hoffmann, T., Kolloide, in: ChiuZ (1/2004), S. 24 – 35
  • Holleman, A. F., Wiberg, N., Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 102. Auflage, Walter de Gruyter, Berlin 2007.
  • Jannasch, S., Duvinage, B., Eigenschaften von Kolloiden experimentell ermittelt, in: PdN – ChiS (7/2006), S. 25 – 28.
  • Kouetz, J., Kolloidchemie – Von der Alchemie zur Nanotechnologie, in: PdN – ChiS (7/2006), S. 2 – 4.
  • List, P. H., Arzneiformenlehre, Ein Lehrbuch für Pharmazeuten, 4. Auflage, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart 1985.
  • Mortimer, C. E., Müller, U., Chemie. Das Basiswissen der Chemie, 9. Auflage, Thieme, Stuttgart 2007.
  • Pötter, M., Vom Stoffgemisch z den Kolloiden, in: PdN – ChiS (7/2006), S. 5 – 17.
  • Tuckermann, R., Wipper, K., Cammenga, H. K., Demonstrationsversuche zur Herstellung und zu den Eigenschaften von Kolloiden, in: PdN – ChiS (7/2006), S. 18 – 24.
  • Voigt, R., Pharmazeutische Technologie. Für Studium und Beruf, 7. Auflage, Ullstein Mosby, Berlin 1993.
8 literatur1
8 Literatur
  • http://images.google.de/imgres?imgurl=http://www.geo-reisecommunity.de/bild/regular/140601/Sevilla-Kathedrale.jpg&imgrefurl=http://www.geo-reisecommunity.de/bild/140601/Spanien-Sevilla-Kathedrale&usg=__ni3BPGht6x7SEPsxcRAa8phGgjA=&h=733&w=550&sz=105&hl=de&start=12&tbnid=_KfXARIR_qTGEM:&tbnh=141&tbnw=106&prev=/images%3Fq%3Dsevilla%2Bkathedrale%26gbv%3D2%26hl%3Dde
  • www.xella.de/downloads/deu/press/1_Xella_auf_Wachstumskurs_61.doc
  • matsci.iw.uni-halle.de/Kressler/EDUCATION/lectures/VOScript6-PhysChemPharm.doc –
  • http://books.google.de/books?id=t0t1g7CN0BMC&pg=PA59&lpg=PA59&dq=ausf%C3%A4llen+von+kolloiden&source=bl&ots=BZ-KYsosgL&sig=mmRMnV9xP7qml3rislNFrQqEp10&hl=de&ei=GUUuSovGPMKwsAa6-oC_CQ&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1
  • http://www.rechtsklick.org/alt/online_lesen/Jahresarbeit_Komplett-img3.png
  • http://www.bau-docu.at/5/pdcnewsitem/00/82/65/ytong.jpg
  • http://darwin.bth.rwth-aachen.de/opus3/volltexte/2006/1371/pdf/Noyong_Michael.pdf
ad