Versuch: Ozonbildung durch UV-Bestrahlung von Luft

Schülerversuch; 30 min.

Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten.

Hinweis
Während des Versuchs ist darauf zu achten, dass sich in der Nähe keine Lösemittel oder andere organische Substanzen befinden, die angesaugt werden können und den Versuchserfolg zunichte machen.

Geräte
Trichter (15 cm Durchmesser), Waschflasche mit Fritte (oder alternativ: Glasrohr (Länge 20 cm, Durchmesser 1 cm) mit Glaswolle locker gepackt), Schlauchmaterial (Silikon; kein Gummi), Wasserstrahlpumpe, Reagenzgläser, kleine Bechergläser, UV-Lampe mit Strahlungsbereich unter 242 nm.

Bestrahlung von Luft zur Erzeugung von Ozon

Chemikalien
Kaliumiodid, Kaliumcarbonat, Stärkelösung, Natriumthiosulfat-Lösung (w = 5 %).

Durchführung
1) Herstellung der Reaktionslösungen
  • Basische Kaliumiodid-Lösung:
    In 50 ml dest. Wasser löst man 0,5 g Kaliumcarbonat und 5 g Kaliumiodid (frisch ansetzen und im Dunkeln aufbewahren).
  • Stärke-Lösung:
    2,5 g lösliche Stärke werden in 50 ml heißem Wasser gelöst.

2) Man baut die Apparatur wie in Bild 2 gezeigt zusammen. Die Waschflasche füllt man mit der basischen Iodidlösung halbvoll. Anschließend schaltet man die UV-Lampe ein und saugt langsam die bestrahlte Luft über der Fritte durch die Lösung. Man muss darauf achten, dass die Waschflasche nicht direkt bestrahlt wird. Deshalb wird sie abgeschirmt.
Nach spätestens einer halben Stunde beobachtet man, dass die Fritte sich aufgrund der Freisetzung von Iod dunkelbraun färbt.
Das Iod in der Fritte kann man mit Stärkelösung blau anfärben oder mit Thiosulfatlösung in Iodid-Ionen umwandeln und dann herauslösen.
3) Um den Effekt deutlicher werden zu lassen, wird bei gleichem apparativen Aufbau, aber ohne die UV-Lampe, in einem Parallelansatz Luft durch die Lösung gezogen. Hier bleibt die Verfärbung der Fritte aus - wenn die atmosphärische Ozonkonzentration in der angesaugten Außenluft nicht zu hoch ist.
4) Alternativ kann man die bestrahlte Luft anstatt durch die Waschflasche mit Fritte durch ein Glasrohr saugen, in dem sich mit einer Mischung aus basischer Iodidlösung und Stärkelösung angefeuchtete Glaswolle befindet. Nach kurzer Zeit färbt sich die Glaswolle rosa bis lila (verdünnter Iodstärke-Komplex).

Hintergründe zum Experiment


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Letzte Überarbeitung: 08. Februar 2005, Dagmar Wiechoczek