Prof. Blumes Tipp des Monats Dezember 2001 (Tipp-Nr. 54)
Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis
unbedingt beachten.
Die brennende Bleistiftmine
Um zu zeigen, dass Graphit aus Kohlenstoff besteht, verbrennt man ihn am besten
und weist das entstehende CO2 nach.
Das Verbrennen gelingt aber nicht so einfach. Man kann es über der
Bunsenbrennerflamme versuchen. Aber dann kann man nur schlecht CO2 nachweisen.
Am besten geht es mit elektrischer Zündung.
Graphitpulver leitet jedoch den elektrischen Strom nicht.
Mit Stücken aus reinem, natürlichem Graphit hat man erfahrungsgemäß auch keinen
Erfolg, weil dieser wiederum auf Grund der zu großen Querschnitte der Stücke zu gut leitet
und dass eher die Zuleitungskabel anfangen zu brennen, als dass der Graphit glüht
und sich entzündet. Das gilt auch für käufliche Graphitelektroden. (Aber bitte keine
Holzkohlestäbchen nehmen!)
Am besten geht es mit Bleistiftminen, aber nur mit solchen, die man aus ihrer
Holzumhüllung herausschneidet. Mit den feinen Minen für Nachfüllstifte funktioniert
der Versuch nicht.
Versuch: Graphit brennt
Präpariere aus einem Holzbleistift die Mine heraus. Sie sollte etwa 5-6 cm lang sein.
Schließe die Bleistiftmine über zwei Kabel mit Krokodilklemmen an eine
Gleichstromquelle mit ausreichender Sicherung an.
Hänge diese in ein weites Gefäß (zum Beispiel in einen Standzylinder).
Gieße in das Gefäß etwas frisches Kalkwasser. Fülle
es dann mit Sauerstoff und verschließe es mit Alu-Folie. Regel die Spannung
langsam auf etwa 10 V.
Ergebnis
Die Mine fängt zunächst an, leicht zu glühen, und entzündet sich dann mit heller
Flamme. Nach dem Abkühlen ist die Bleistiftmine weiß geworden.
Im Gasraum lässt sich CO2 nachweisen, wenn man 50 ml frisches, filtriertes
Kalkwasser eingießt, verschließt und gut umschwenkt.
Bei manchen mit Kunststoff präparierten Bleistiftminen beobachtet man während der Verbrennung
die Entstehung von weißem Rauch, der auch in das Kalkwasser gelangen könnte. Um diesen Rauchrückstand
von der weißen Fällung des Calciumcarbonats im Kalkwasser zu unterscheiden, säuert man die Flüssigkeit
nach dem Versuch mit verdünnter Salzsäure an. Wenn es CaCO3 war, das sich im Kalkwasser auf Grund des
nachzuweisenden CO2 gebildet hat, löst sich der Niederschlag dabei sofort wieder auf, und
es bilden sich Gasblasen.
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Versuchsaufbau. Das Amperemeter ist nicht notwendig (Foto: Daggi) |
Woher der Name Bleistift kommt, ist sicherlich allen bekannt: Man schrieb früher
tatsächlich mit Stäben aus Blei.
Mit unserem Versuch kann man auch zeigen, woraus eine Bleistiftmine wirklich
besteht: Wir müssten heute also eher von Graphitstift sprechen. Der weiße Rest besteht
aus Tonmineralien. Diese hat man dem Graphit zugefügt, um ihn zu härten. Je
härter ein Bleistift ist, desto mehr Tonmaterial enthält er.
Rüdiger Blume
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Letzte Überarbeitung: 12. August 2008, Dagmar Wiechoczek
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