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F: Betreff: fachbücher zum thema stärkefolien
Ich schreibe eine Facharbeit zum Thema Stärkefolie. Meine Versuche in der Schule sind alle wunderbar verlaufen. Was mir jetzt noch fehlt ist die entsprechende Literatur zu meinem Thema.
Hätten sie vielleicht ein paar Bücher, die Sie mir empfehlen können?

A: Ich kenne kein Buch zu diesem Thema. Sie können aber meine Webseiten dazu zitieren. Das ist mittlerweile auch in der Uni üblich, weil zu vielem kein gedruckter Text mehr erscheint.

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F1: Betreff: Wirkungsgrad der Brennstoffzelle
Ich muss für die Schule eine Arbeit schreiben und möchte erstmal herausfinden, was alles möglich ist. Ich habe hier zwei Fragen und wäre froh wenn sie diese beantworten könnten. Besten Dank.
- Ist es bei der Brennstoffzelle so, dass desto mehr Elektronen abgespalten werden, desto mehr Energie wird frei? (Desto grösser die Effizienz/Wirkungsgrad?)
- Und kann man auch Molekühle zum reagieren bringen? Zum Beispiel Kohlenstoffverbindungen? Dann könne man z. B. 3 H2 + CO2 reagieren lassen?
Vorteile:
Bei Frage 1 hätte man mehr Energie als beim „normalen“ Vorgang.
Und bei Frage 2 könnte man ein schädliches „Abfall“ Produkt verwerten.

Besten Dank für Ihre Antworten

A1: Ich hoffe, dass Sie unsere Webseitengruppe zum Thema „Brennstoffzellen“ kennen…

Zu 1: Elektrische Energie ist bekanntlich Ladung · Spannung: E = U · I · t. Je mehr Ladungen (Elektronen) zwischen Anode und Kathode ausgetauscht werden, desto mehr Energie wird freigesetzt.

Aber: Ich weiß nicht, wie Sie die Frage meinen. Es geht hier letztlich um den Stoffdurchsatz („Faraday-Wirkungsgrad“).
Sie müssen aber auch die Kennlinie im Blick behalten. Wird mehr Energie abgenommen, als die Chemie hergibt, bricht die Zelle zusammen.

Zu 2: Man kann aber jetzt nicht jeden Stoff nehmen, der viele Elektronen abzugeben in der Lage ist. Das Ganze muss auch technisch realisierbar sein. Die Substanz muss z. B. mit dem Redox-Katalysator, der die negative Elektrode (Anode) bildet, quantitativ reagieren. So kann man beispielsweise nicht einfach Kohlestaub oder Holzabrieb in die Brennstoffzelle blasen… Ich habe auch meine Zweifel, ob Sie z. B. Altöl von der Tankstelle als Brennstoff verwenden können. Das vergiftet die Katalysatoren, das A und O der Brennstoffzelle.

Mittlerweile gibt es durchaus Verfahren, das CO₂ mit Wasserstoff zu Alkoholen, Kohlenwasserstoffen etc. umzuwandeln. Die Verfahren erfordern aber sehr viel Energie, hohen Druck und vor allem spezielle Katalysatoren. Das kann man auch nicht in der Brennstoffzelle machen, sondern nur in vorgeschalteten chemischen Reaktoren. Der Brennstoff bleibt letztlich immer noch Wasserstoff, Kohlenwasserstoff oder Alkohol.

F2: Ich habe Ihnen bereits eine Frage gestellt über die Brennstoffzelle. Besten Dank für Ihre Antwort. Ich habe eine weitere kurze Frage:
Welchen Bedingungen müssen die Eduktstoffe entsprechen? Also welche Bedingungen müssen erfüllt werden, wenn ich Sauerstoff oder den Wasserstoff austauschen will.
Wasserstoff klar: man muss den stellvertretenden Stoff durch eine Membran von seinen Elektronen trennen können.
Sauerstoff: und diese Elektronen müssen mit dem hier stellvertretenden Stoff und mit dem 1. Stoff ein stabiles Molekül / (oder auch nur wieder ein Atom?) ergeben.

A2: Es gibt nicht die Brennstoffzelle.
Allgemein gilt für die Edukte: Es muss sich jeweils um ein Oxidationsmittel und um ein Reduktionsmittel handeln. Mehr nicht.
Ansonsten müssen die Edukte natürlich mit der Technik der Brennstoffzelle (Trägermaterial, Membranen, Katalysatoren…) kompatibel sein.

F3: Tut mir leid wenn ich schon wieder eine Frage habe. Übrigens besten Dank für die vorige Antwort.
Ist es möglich mit Brennstoffzellen eine ganze Schule zu heizen, oder den Lichtbedarf zu decken? Um aus Wasser H2 herzustellen würde ich dann die bereits vorhandenen Solarzellen in mein Projekt mit einbeziehen. Reicht die Leistung der beiden Vorgänge für ein Schulhaus (2000 Schüler) aus?

A3: Das ist möglich. Solche Brennstoffzellen gibt es bereits. Ich beschreibe in unserer Webseitengruppe „Brennstoffzellen“ eine Großbrennstoffzelle mit 420 kWatt Gesamtleistung, die ein Jahr lang an der Uni Bielefeld lief. Sie deckte nicht nur die morgendlichen und abendlichen Leistungsspitzen ab, sondern sorgte mit der Abwärme noch für die Fernbeheizung Tausender Wohnungen.

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F: Betreff: Versuchsbeschreibung notwendig für Facharbeit

Ich suche schon lange vergeblich im Internet nach einer Versuchsbeschreibung der Herstellung von Trinitroanisol aus Trinitrochlorbenzol. Deshalb währe ich Ihnen sehr dankbar, wenn sie mir helfen könnten mit eben dieser Versuchsbeschreibung, da ich es für meine Facharbeit dringend benötige.
MfG (…)

A: Anisol ist Phenylmethylether. Das Chloratom muss durch eine Methoxy-Gruppe (-OCH₃) substituiert werden. Das geht sicherlich mit Natriummethylat.
Leider liegt mir eine Versuchsbeschreibung nicht vor. Vor allem habe ich meine Zweifel, ob Sie die Chemikalien überhaupt bekommen werden. Denn daraus könnten Sie zum Beispiel Sprengstoff (Pikrinsäure) herstellen.

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F: Betreff: Trennung Diesel-Benzin-Gemisch

Einer meiner Schüler der Jahrgangsstufe 12 des …-Gymnasiums in … arbeitet im Verlaufe dieses Schuljahres an einer experimentellen Jahresarbeit (sog. "Besondere Lernleistung") zum Thema der "kalten" Trennung eines Diesel-Benzin-Gemisches. Die Arbeit soll auch beim Wettbewerb "Jugend-forscht" starten.

Im elterlichen Abschleppdienst fallen größere Mengen an Diesel-Benzin-Gemischen an, aufgrund von Fehltankungen der Kunden an Tankstellen. Das Unternehmen muss die anfallenden Mengen sachgerecht und somit teuer entsorgen. Um diese Entsorgungskosten zu sparen, kam der Schüler auf die Idee, dieses Gemisch auf "kaltem" Wege - also ohne Einsatz eines Destillationsverfahrens - zu trennen.

Bei unseren Recherchen sind wir allerdings schon an unsere Grenzen gestoßen. Wir hatten in unserer Unbedarftheit an eine Dichtetrennung gedacht. Allerdings liegen die Dichtewerte offensichtlich zu eng beieinander.

Was uns noch Mut macht, sind sog. "Koalesker". Allerdings haben wir keine Ahnung, aus welchem Material die Filter bestehen könnten. Die angeschriebenen Firmen haben bisher nicht geantwortet. Vielleicht können Sie uns einen entscheidenden Tipp geben...?!

A: (Wegen des allgemeinen Interesses haben wir daraus die Frage 1644 gemacht.)

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F: Betreff: Die toxische Wirkung von Borax (Schädlingsbekämpfung/Facharbeit)

Meine Name ist … und ich bin Schüler des … Gymnasiums in …. Ich besuche dort die 13.Klasse und schreibe deshalb gerade meine Facharbeit in Biologie. Mein Thema ist die Schädlingsbekämpfung der Ameisenart Plagiolepis alluaudi im Botanischen Garten Bayreuth. Hierfür habe ich drei verschiedene Ködergele ausgetragen, die hauptsächlich aus Kohlenhydraten bestehen und als giftigen Bestandteil jeweils Borax (5% von 50g) beinhalten. Leider konnte ich keinerlei Literatur in den Unibibliotheken in Bayern zu Borax, als Schädlingsbekämpfungsmittel, finden.
Deshalb gab mir meine Lehrerin den Tipp Sie zu fragen. Vielleicht können Sie mir sagen, wie Borax bei Ameisen wirkt, sodass sie nach einer bestimmten Zeit daran sterben, oder generell worin die toxische Wirkung von Borax oder Borsäuren liegt! Ich würde mir sehr über eine Antwort von Ihnen freuen!
Vielen Dank, dass Sie sich Zeit für meine Frage genommen haben!

A: (Wegen des allgemeinen Interesses haben wir daraus die Frage 1641 gemacht.)

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