Anfragen wegen Facharbeiten
Aus dem E-Mail-Korb von Professor Blume

Facharbeiten 147
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F: Hallo,
ich schreibe zurzeit meine Facharbeit über die Elektrophorese von Aminosäuregemischen. Dazu soll ich auch praktische Versuche machen. Leider wandern bei mir keine aufgetragenen Substanzen von der Startlinie weg.
Ich habe mich bei den Elektrophoresen auf Celluloseacetatfolien immer genau an die Versuchsbeschreibung gehalten.
An was könnte es liegen,dass sich bei mir keine Moleküle der Substanzen in irgendwelche Richtungen bewegen?Wie könnte man dies beheben?
Ich hab schon allerlei versucht von Verlängerung der Elektrophoresenlaufdauer bis zur Versetzung der Startlinien in beiden Richtungen


A: Ich kann keine Ferndiagnose stellen. Wenn Sie die Vorschrift beachten und es passiert nichts, kann es vielleicht an der Vorschrift liegen. Ihre kenne ich leider nicht.
Meistens sind Spannung und folglich auch die Stromstärke zu gering, weil der innere Widerstand des Systems zu groß ist.


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F: Hallo,
Ich muss eine Facharbeit in Chemie über Druckfarben und Druckfarben in Lebensmitteln schreiben.
Ich wollte mal wissen, ob Sie da eine Idee für einen Praxisbezug, also ein Experiment haben?
Glauben Sie mein Thema bietet genug Informationen für eine Facharbeit?


A: Meinen Sie wirklich Druckfarben in Lebensmitteln? Es kann sich hierbei ja wohl nur um die Adsorption von Farbstoffen aus Verpackungen handeln, die z. B. von Fetten aus der Verpackung gelöst werden. Da kann man sicherlich Versuche machen: Probieren Sie verschiedene Verpackungen aus und lassen Sie diese mit unterschiedlich fetten Lebensmitteln „reagieren“.

Zu den Druckfarben würde ich eine Druckerei aufsuchen und mich informieren, was die so verwenden. Es geht ja auch nicht nur um die Farbstoffe, sondern auch um das zu bedruckende Material. Am besten ist es, wenn Sie sich mit einem der vielen Druckverfahren begnügen.


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F1: Guten Abend,
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.


A1: Zur Frage 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“). 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…

Wichtig ist auch die Kennlinie der Brennstoffzelle (Brz). Wenn z. B. die Anode viel mehr Elektronen produziert als die Kathode auf das Oxidationsmittel (meistens Sauerstoff) übertragen kann, so bricht die Zelle leistungsmäßig ein.

Zur Frage 2: Mittlerweile gibt es durchaus Verfahren, 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 dem Brz-System vorgeschalteten chemischen Reaktoren. Der Brennstoff bleibt letztlich immer noch Wasserstoff, Kohlenwasserstoff oder Alkohol.


F2: Guten Abend
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 mit der jeweiligen Technik der Brennstoffzelle (Aufbau, Membranchemie, Katalysatoren, Einsatzort…) kompatibel sein.

Wir beschreiben die verschiedenen Brennstoffzelltypen sowie die Theorie der Wirkungsgrade in einer besonderen Webseitengruppe.


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F: Zur Zeit bin ich mit dem Bau einer alkalischen Brennstoffzelle beschäftigt. In den Beschreibungen, die ich im Internet finden konnte, wird dabei immer von Kaliumhydroxid als Elektrolyt gesprochen. Deshalb frage ich mich, ob etwas gegen die Verwendung von Natriumhydroxid spricht. KOH reagiert ja mit CO2, d.h. die Zelle kann in diesem Fall nicht mit normaler Luft betrieben werden.
Welche Nachteile bringt die Verwendung von NaOH mit sich?


A: Beide Laugen absorbieren CO2. Man nimmt in der Technik aber KOH, da es sich um einen stärkeren Elektrolyten handelt als NaOH.

Die alkalische Brennstoffzelle (Gemini-FC), die Ihnen wohl vorschwebt, wird mit reinem H2 und O2 betrieben. Im Fall der Verwendung von Luft muss CO2 vor dem Einleiten mit Hilfe von Filteranlagen entfernt werden.

Zu den Brennstoffzellen haben wir eine Webseitengruppe.


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F: Hallo Herr Blume, ich habe einige Probleme bei der Darstellung von Hexachloroplatinsäure. Ich schreibe demnächst eine Facharbeit über Platinate zur Darstellung von Cytostatika wie etwa Cisplatin über Hexachloroplatinsäure. Können sie mir helfen mit einer Syntheseanleitung dieser Verbindung. Google bietet leider nichts Brauchbares. Muss im Königswasser molekular gelöstes Chlor vorhanden sein?
Welche Temperatur? Konzentrationen der Ausgangsstoffe?? Zum Teil werden widersprüchliche Angaben gemacht.


A: Das Zersetzen („Lösen“) von Pt in Königswasser reicht aus (Abzug!). Dann auskristallisieren lassen (-> gelbe Kristalle). Wenn Sie von PtCl4 ausgehen, müssen Sie das in konzentrierter HCl lösen und daraus auskristallisieren lassen.

Sie können das Zeugs aber auch kaufen.

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Letzte Überarbeitung: 02. Februar 2010, Dagmar Wiechoczek