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

Facharbeiten 88
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F: Ich bin Schüler der K13 und muss in den nächsten Monaten eine Facharbeit über das allgemeine Thema "Vitamin C" verfassen. Der Großteil dieser Arbeit besteht aus quantitativen Bestimmungen des Vitamin C Gehalts verschiedener Zitrusfrüchte(und anderer Früchte) unter bestimmten Lagerungsbedingungen.
Ich bräuchte deshalb weitere Bücher über die quantitative Ascorbinsäurebestimmung mit 2,6-Dichlorphenol-indophenol (und evtl. weiterer Verfahren). Vielleicht kennen sie auch noch weitere Links zu anderen Internetseiten die mir nützlich erscheinen könnten.Ich bedanke mich schon mal im Voraus für ihre Bemühungen.


A: In unseren Webseiten zur Ascorbinsäure ist alles ausführlich beschrieben.


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F: im Rahmen einer besonderen schulischen Facharbeit unternehme ich seit einiger Zeit Versuche mit Hilfe ihres Acetosolv Rezeptes aus Gras Papier herzustellen.
Darin beschreiben Sie den chemischen Hintergrund wie folgt:


Durch Protonen katalysierte Hydrolyse von Wasserstoffbrücken. Das chemisch abgetrennte schwarzbraune Lignin löst sich gut in konzentrierter Essigsäure. Der Prozess wird im geschlossenen System durchgeführt. Das Lösemittel wird quantitativ zurückgewonnen.

Weil ich nun leider noch nicht allzu bewandert bin mit den genauen Zellstrukturen, wollte ich Sie fragen, ob Sie mir vielleicht einen nützlichen Link, Tip oder wenn es ihre Zeit erlaubt, vielleicht auch eine weiterführende Erklärung senden könnten. Ich verstehe nämlich leider noch nicht, welche Wasserstoffbrücken zwischen welchen Strukturen gemeint sind und inwiefern die Protonen dabei die Hydrolyse katalysieren.

Ebenso fände ich es interessant zu wissen, ob Sie näheres über den derzeitigen Stand der Acetosolv-Methode wissen. Wird sie immer noch nicht in größerem Stil verwendet? Oder ist sie auch einfach noch immer sehr unbekannt?

Schon einmal im Voraus vielen Dank für ihre Bemühungen! Ich würde mich über eine Antwort sehr freuen.


A: Haben Sie die Hintergrundwebseiten zum Thema Cellulose bzw. Papier aus Holz gelesen? Da steht mehr über die Struktur der Wasserstoffbrückenbindungen. Zum Acetosolv-Verfahren: Es hat sich wie die anderen Organosolv-Verfahren nicht durchgesetzt.


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F: Betreff: Lithium/Braunstein-Zelle

Guten Tag Herr Blume!

Im Rahmen meiner Facharbeit beschäftige ich mich mit Lithiumbatterien und Lithium-Ionen-Akkumulatoren. Mittlerweile habe ich das Prinzip weitestgehend verstanden und bin auch mit der Fertigstellung der Facharbeit schon gut vorangekommen. Dabei hat mir Ihre Internetpräsenz stark geholfen. Selbstverständlich werde ich Sie deshalb auch im Quellenverzeichnis erwähnen.
Ich habe gelesen, was Sie zu Fragen bezüglich der Facharbeiten schreiben und bin mir natürlich bewusst, dass Sie mir nicht helfen müssen, jedoch habe ich noch einige Punkte, die ich gerne in die Facharbeit einbringen würde, da sie mich selbst interessieren und meine Facharbeit komplettieren würden, bei denen ich aber nicht weiterkomme...

Ich habe eine Lithium/Mangandioxid-Zelle mit 1,2-Dimethoxyethan und Propylencarbonat (1:1) als Elektrolytlösung und Lithiumperchlorat als Leitsalz gebaut. Das Mangandioxidpulver befand sich in einer Extraktionshülse, der ich auch noch ein wenig medizinische Kohle beigefügt habe. Eine Kohleelektrode diente hier als Ableitelektrode.
Ich erhielt eine Zellspannung von 3,35V.
Da ich die Temperaturempfindlichkeit testen wollte, habe ich den Versuchsaufbau zunächst auf 5°C abgekühlt und danach auf 55°C erhitzt. Bei beiden Versuchen habe ich jeweils die Spannung gemessen und bin nach dem Abkühlen nur noch auf 3,08V, nach dem Erhitzen nur auf 3,10V gekommen. Bei Angleichung an normale Zimmertemperatur stieg die Spannung jeweils wieder.
Würde die Spannung nur beim Abkühlen oder nur beim Erhitzen sinken und im anderen Fall steigen, hätte ich eventuell einen Lösungsansatz, aber dies kann ich mir nicht erklären. Ich gehe davon aus, dass irgendwo ein chemisches Gleichgewicht gestört ("die Gleichgewichtskonstante verschoben") und durch Bildung bzw. Verbrauch an Elektronen in den Halbzellen ausgeglichen wird. Aber warum denn in beide Richtungen, bei kalt und bei heiß?
Hier wäre ich Ihnen sehr dankbar, wenn Sie mir zumindest einige hilfreiche Denkanstöße geben könnten, denn momentan habe ich keinen Anhaltspunkt, wo ich anfangen soll, das Problem zu lösen.

Die zweite Frage ist wahrscheinlich kürzer zu beantworten: Ich habe kein Buch gefunden, in dem das Standardelektrodenpotenzial einer Mn(IV)O2 / Mn(III)O2 - Halbzelle angegeben ist, wie sie auf Ihrer Internetseite ( /dc2/echemie/libat.htm ) vorgestellt wird und wie ich sie nachgebaut habe. Gibt es das überhaupt oder ist das abhängig von der Art der eingelagerten Ionen?
Gibt es dann ein Standarelektrodenpotenzial speziell für den Fall, dass der Braunstein Lithiumionen aufnimmt oder ist so etwas grundsätzlich undenkbar, da ja bei der Standard-Wasserstoff-Halbzelle Lithiumionen gar keine Rolle spielen? Wir haben nämlich gelernt, wie man mithilfe der Standardelektrodenpotenziale von zwei Halbzellen die zu erwartende Spannung berechnet und möchte gerne testen, ob meine Versuchsergebnisse den rechnerisch ermittelbaren Werten wenigstens nahe kommen.

Und die letzte Frage ist etwas abstrakter und umfangreicher, für mich aber auch relativ wichtig. Was zeichnet eigentlich das Diemethoxyethan/Propylengemisch und die vorgeschlagenen Leitsalze besonders aus, dass sie hier Verwendung finden? Welche Vorraussetzungen muss eine Elektrolytlösung (außer aprotisch) haben, um hier verwendbar zu sein? Und warum muss die Elektrolytlösung eigentlich organisch sein? Warum unpolar?
Welche Eigenschaften haben die Salze, die verwendet werden können?

Ich weiß bei diesen Fragen einfach nicht, wo anzufangen ist. Ich würde Sie bitten, mir so viel, wie Sie können, davon zu beantworten.

Ich habe schon zwei andere Professoren angeschrieben, aber keine Antwort zurück bekommen, sodass ich mittlerweile schon das Gefühl habe, meine Fragen seien zu simpel oder zu umfangreich. Aber da Sie auf ihrer Seite ja extra schreiben, dass Sie gerne helfen, möchte ich Sie bitten, sich ein wenig für mich damit zu beschäftigen. Oder schreiben Sie mir wenigstens, warum meine Fragen nicht würdig sind, beantwortet zu werden. =)

Herzlichsten Dank im Voraus schon einmal, MfG, ...


F: (Einige Tage später):
Hallo, Herr Blume!
Gehe ich richtig in der Annahme, dass sie mir auf meine Fragen keine Antwort geben möchten? In diesem Fall wäre es nett gewesen, mir wenigstens dieses als Antwort zuzuschicken. Falls Sie bis nächsten Sonntag doch noch irgendwann Zeit finden sollten, wäre es nett, wenn sie mir wenigstens zur ersten meiner Fragen ein paar Tipps geben könnten.
MfG, ...


A: Guten Tag Herr ...,
ich habe Ihnen (was mein Verzeichnis angeht) schon auf Ihre Mail geantwortet. Der Sinn dieser Mail war der, dass ich auf so einen extrem umfangreichen Fragenkatalog - der vor allem auch noch Ihre wenig überschaubare praktische Tätigkeit umfasst - schon aus zeitlichen Gründen nicht antworten kann. Das sehe ich genauso wie meine Kollegen.
Sie haben schließlich einen Betreuer, der Ihnen das Thema "eingebrockt" hat und den Sie befragen sollten.
Ansonsten bitte ich Sie, sich an die Batterie-Spezialisten wie z. B. Varta zu wenden.
Ich empfehle Ihnen für Ihre weitere Laufbahn übrigens einen angepassteren Mail-Stil.
Mit freundlichen Grüßen ...


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F: Betreff: Seifenherstellung, präzise Fragen :)

Zunächst möchte ich einmal ein großes Lob für ihre hp aussprechen. Ich finde es klasse, wie sie sich bemühen Schülern zu helfen. Ich habe auch Ihre Kritik an Anfragen gelesen und die Kritik den Lehrern gegenüber. Ich bin völlig ihrer Meinung, dass viele Lehrer Aufgaben nicht präzise stellen, oder zu schwere Anforderungen an die Schüler haben. Mit meinem Chemielehrer habe ich da ziemliches Glück, er stellt die Aufgaben klar und auch so, dass man sie bewältigen kann. Außerdem ist er zum Beantworten von Fragen bereit. Trotzdem würde ich ihnen zu meiner Facharbeit gerne einige Fragen stellen, die ich möglichst präzise stellen werde :) Mein Lehrer beantwortet mir gerade diese Frage leider nicht, obwohl er sonst so freundlich ist. Ich hoffe, Sie helfen mir. Ich wäre sehr dankbar :)
Mein Thema lautet: ,,Herstellung von Seifen- experimentelle Untersuchung von Herstellungsverfahren von Seifen aus verschiedenen Fetten und Bestimmung der Verseifungszahl unter Berücksichtigung des technischen Verfahrens der Seifenherstellung"
Ich habe recherchiert und folgende Herstellungsverfahren ausfindig gemacht:
- eine alte Rezeptur aus Pottasche und Fett
- heiße Verseifung, Herst. von Kernseife aus Rindertalg, Schweineschmalz und Natronlauge
- halbwarme Verseifung: Schmierseife aus z.B. Olivenöl, Natronlauge
- kalte Verseifung: Kokosöl, Natronlauge

meine Fragen dazu:
- ist diese Auswahl an Herstellungsverfahren gut gewählt oder habe ich was wichtiges unterschlagen?
- wenn ich einmal Kokosöl u´nd ein anderes mal Olivenöl nehme, sind das dann verschiedene Fette oder was ist mit verschiedenen Fetten gemeint?
- Ich habe mich übeer die Bestimmung von Verseifungszahlen informiert, aber wieso muss ich dabei die technischen Verfahren der Seifenherstellung beachten?
- in einem Buch stand: Zwei Arten der Seifenherstellung lassen sich unterscheiden: das ,,Seifensieden" und die Neutralisation von Fettsäuren mit Laugen. Fallen die von mir angegebenen Herstellungsverfahren alle unter das ,,Seifensieden" oder ist dort auch eine Neutralisation von Fettsäuren mit Laugen bei? Im Prinzip werden doch auch beim Vorgang des Seifensiedens die Fettsäuren mit Natronlauge neutralisiert, nur das zuvor noch ein Schritt kommt, die Spaltung von Fett.
- soll ich auch einen Versuch mit kalilauge nehmen, denn Kalilaugen unterscheiden sich ja von Natronlaugen

Ich danke Ihnen im vorraus für Ihre Geduld!
Ich wünsche Ihnen einen schönen Abend!
Liebe Grüße
Ihre ...


A: Ich bin kein Seifensieder... Die Thematik der Arbeit halte ich für einen großen Witz - wenn man daran denkt, dass es sich um eine schulische Leistung halten soll. Wahrscheinlich hat Ihr Lehrer dazu zum Studienabschluss eine Arbeit anfertigen müssen und kennt sich etwas aus.
Die Fettspaltung durch Natronlauge ist etwas anderes als die Neutralisation einer Fettsäure durch Natronlauge.
Sie haben darüber hinaus eine wichtige Methode vergessen: Esterspaltung mit Wasser (bei hohem Temperaturen und unter Druck) und anschließende Seifenherstellung durch chemische Variation der Fettsäuren. Wer Ihnen helfen könnte: Das sind Henkel oder Unilever.


F: Sehr geehrter Herr Blume!
Vielen Dank für die Beantwortung meiner Frage! In Bezug auf meine Facharbeit hat sich noch eine Frage ergeben:
Ich soll Seifen aus verschiedenen Fetten herstellen. Mir fällt nun die wahl der Fette schwer. Wie unterscheiden sich Fette und welche Eignschaften bringen die unterschiedlichen Fette in Bezug auf die daraus entstehende Seife mit sich? Es gibt ja auch verschiedene Seifen, Schmierseifen, Kernseifen,... Diese Unterschiede müssen ja aufgrund unterschiedlicher fette auftreten. Aber wie genau unterscheiden sich die Fette und wieso hat das die Auswirkungen wie eine Seife dann ist (schmierig oder fest)?
Vielen Dankim voraus!!


A: Das, was Sie fragen steht eigentlich in jedem Chemiebuch. Natrium-Salze bilden Kernseifen, Kaliumseifen sind Schmierseifen. Den Sinn der Fragen mit den unterschiedlichen Fetten verstehe ich deshalb nicht. Im Übrigen: Warum nehmen Sie nicht alles Fette und Ölige, was Sie finden, um daraus Seifen zu kochen?


F: Betreff: erstmal dankeschön!!
Sehr geehrter Herr Professor Blume!
Erstmal vielen Dank, dass Sie meine Fragen beantwortet haben. Sie sagen, Sie verstehen nicht, warum ich nicht irgendwelche Fette und Öle nehme. Das Problem ist, dass mein Lehrer sagt, ich muss begründen, warum ich dieses oder jenes Fett/Öl nehme. Aber im Moment habe ich eine andere frage:
Warum werden Seifen, die mit Kalilauge hergestellt werden schmierig, während sie, hergestellt aus Natronauge, fest werden?


A: Was Ihre Lehrerin für krause Gedanken hegt, kann ich überhaupt nicht nachvollziehen. Gut - es gibt Fette und Öle, die besonders viele C12-Säuren enthalten. Diese Lauryl-Fette sind wichtig für die Tensidchemie.
Zu anderen Frage: Das ist eine Frage des Aufbaus der Kristallgitter und der Ionengrößen. Kalium-Ionen sind offenbar zu groß und verhindern den Aufbau eines Kristallgitters bei Zimmertemperatur.


F: Hallo Herr Professor Blume!
Ich habe gerade über 2 stunden über google versucht herauszufinden, wie der Aufbau eines Kristallgitters von einem Natriumsalz der Fettsäuren ist und wie die Kaliumionen und Fettsäureionen zusammen vorliegen. jedoch ohne erfolg. Können Sie mir da nocheinmal weiterhelfen?
Mit freundichen Grüßen ...
PS: hat dies dann auch mit der Ladungsdichte zu tun? ich konnte auch nicht ermitteln, welche Ladunsdichte Kaliumionen und Natriumionen haben.


F: Sehr geehrter Herr Professor Blume!
Vielleicht können Sie mir bei einer Frage weiterhelfen.
Wenn ich eine Seife aus einem Fett herstelle, welches eine flüssige Konsistenz hat, wird das Produkt Seife dann auch flüssiger, als würde ich ein festeres Fett verwenden? Hängt die Konsistenz der Seife von der Konsistenz des verwendeten Fettes ab? Ich denke, dass wäre nur logisch, da die Fettsäuren (aufgrund von Länge und Doppelbindungen) die Konsistenz des Fettes bestimmen und schließlich auch in dem Produkt Seife als dieselben Fettsäuren(reste) auftreten.
Es wäre sehr nett, wenn Sie mir sagen könnten, ob diese Vermutung richtig ist.


A: Es spricht einiges für Ihre Annahme. Aber das müssen Sie ausprobieren.


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F: Betreff: Klebstoffe

Sehr geehrter Professor Blumes,
können sie mir vielleicht sagen, warum Eiweiß klebt? Was hat das Eiweiß, was andere Stoffe nicht haben?
Sehe ich das richtig, dass im Casein auch Eiweiß enthalten ist, was die Klebeverbindung stabil hält? Und warum klebt Stärke?
Worauf beruht die Klebkraft bei zwei-Komponenten Klebern? Worauf beruht die Klebkraft beim Sekundenkleber?
Sie würden mir sehr helfen!
Mit freundlichen Grüßen

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Letzte Überarbeitung: 24. Februar 2008, Dagmar Wiechoczek