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Kurze Fragen - Kurze Antworten
Aus dem E-Mail-Korb von Professor Blume |
421
F: Ich habe mich mit dem Versuch: Betrieb von Brennstoffzellen mit
Glucose oder Alkoholen beschäftig. Allerdings sind mir noch ein paar Sachen unklar. Wie entstehen die
Elektronen in der Glucose-Kalilaugenlösung???
1 Anodenraum (Minuspol)
Bei der Oxidation liegt ein Akylrest vor, und die OH- kommen ja wahrscheinlich aus der Kalilauge. Aber wie werden die Elektronen abgegeben?? Dies ist mir noch recht unklar.
2 Kathodenraum (Pluspol)
Genau das gleiche Problem habe ich bei der Reduktion auch, ich kann mir nicht erklären wo die Elektronen
herkommen.
Ich schreibe nämlich gerade eine Facharbeit in Chemie über die Brennstoffzelle und habe diesen Versuch
durchgeführt. Meine Lehrerin war auch ratlos, wo die Elektronen herkommen könnten. Ich bedanke mich schon
einmal im Voraus und hoffe, dass Sie mir bald antworten werden.
A: Facharbeiten - immer wieder ein Turnen ohne Netz und Boden...!
Zunächst prüfen Sie einmal die Oxidationszahlen des C-Atoms der Aldehydgruppe in der Reaktionsgleichung
1. Da kommen die 2 e- für die Reduktion des H2O2 (Gleichung 2) her.
(Außerdem stimmt die Bruttogleichung, was die Ladungen angeht.)
Der Elektronenaustausch erfolgt an der Oberfläche der Edelmetall-Elektroden! Das ist ja gerade deren
katalytische Wirkung: Sie sind Redoxkatalysatoren. Moleküle von Zucker, H2O2 und Wasser
sowie OH--Ionen stoßen ständig dagegen. Es stellen sich zunächst die Gleichgewichte 1 und 2 ein.
Wenn jetzt aber der Stromkreis geschlossen wird, werden die Elektronen vom Zucker R-CHO auf die Oberfläche
der oxidierenden Anode in großem Umfang abgegeben und über den äußeren Leiter über die reduzierende Kathode
an das H2O2 weitergereicht. Grund für den Elektronenfluß ist das Redoxpotential
zwischen den Gleichgewichtssystemen 1 und 2.
422
F: Ich hab keine ahnung warum mein wärmekissen nicht mehr
funktioniert? vileicht habe ich es kaputt gemacht? ich habe es wie beschrieben gekocht bis es flüssig war
habe es dann herausgenomen und es um es "sicher" weckpacken zu können abgeschreck heute wollte ich es
vorführen aber es funkioniert nicht ich habe es jetzt bestimmt schon 100 mal geknickt aber es will
einfach nicht können umgebungseigenschaften falsch sein (zu kalt, zu heiß, zu hoch...)
A: Der Kunststoff der Wärmekissen altert. Durch zu starkes Erhitzen
(zum Beispiel durch zu langes Kochen) werden sie undicht. Wenn sie dann Wasser aufnehmen, funktionieren
sie nicht mehr richtig. Außerdem können die Klicker ihre Kanten verlieren und unwirksam werden. Also:
Wegwerfen. Wärmekissen sind mülltechnisch unbedenklich.
423
F: Ich muss mit meiner Freundin im Differenzierungskurs eine Facharbeit
zum Thema Milchanalyse machen. Doch wir wissen nicht so genau, was wir mit den Möglichkeiten, die uns zur
Verfügung stehen, nachweisen könnten. Es wäre nett, wenn sie uns vielleicht Versuchsanleitungen schicken
könnten, oder uns sagen könnten, wo wir Informationen bekommen.
A: Das Thema, das du dir ausgesucht hast, ist extrem schwierig.
Wegen der Vermischung von Substanzen unterschiedlichster Polarität und der daraus resultierenden
Emulsionen kannst du die Stoffe kaum richtig festmachen. Du kannst Fette nachweisen durch Fettfleckprobe
oder durch positive Lipasereaktion. Du kannst die Milch ausflocken lassen und veraschen, um Ca und
P nachzuweisen. Zum Proteinnachweis dient die -> Biuretprobe. Die Fluoreszenz von UV-Strahlung weist
auf B-Vitamine hin.
Das Thema Milch gehört zu den schwierigsten Kapiteln der Lebensmittelchemie. Das ist wohl auch der
Grund, weshalb eine meiner Staatsexamenskandidatinnen zu diesem (selbstgewählten) Thema seit nunmehr drei-vier
Jahren immer noch nicht allzu viel zustande bringt...
Ein Tipp: In der Zeitschriftenreihe "Naturwissenschaft im Unterricht (Chemie)" gab es vor 2 bis 3
Jahren ein Sonderheft zur Chemie der Milch. Frag mal bei deinem Lehrer nach.
424
F: Kann man Tipp-Ex von einer Papierseite entfernen und die
darunter mit einem Tintenstrahldrucker erstellte Schrift wieder sichtbar machen?
Für eine Lösung (die ich natürlich auch selber mixen würde) wäre ich sehr dankbar.
A: Tipp-Ex löst sich in Toluol. Ob sich darin auch die Farbe
Ihres Inkjets löst, müssen Sie zuvor ausprobieren.
425
F: Mir wurde gesagt, dass es eine Möglichkeit gibt ,
Bohrer in Wasser zwischen zu lagern ohne das sie rosten. Man soll entweder Zink oder Aluminium dazugeben.
Stimmt das? Wenn ja, dann wäre es eine preiswerte Alternative zu den so genannten "Bohrerlösungen".
Oder gibt es andere Möglichkeiten, dass Bohrer aus Stahl oder Hartmetall innerhalb von 24 - 36 Stunden
in wässrigen Lösungen nicht rosten?
A: Es sollte gehen, wenn Sie Ihre Geräte locker in Alufolie
einwickeln und das Ganze in Salzwasser legen. Dann bildet sich ein Kurzschluss-Element, bei dem sich
Aluminium für das Eisen opfert (-> Opferanode). Ein Problem gibt es: Achten Sie unbedingt darauf,
dass Sie unbeschichtete Alu-Folie verwenden. Denn die normale Alufolie ist mit wasserabweisendem Kunststoff
beschichtet. (Die unbeschichtete korrodiert zu rasch in der Küchenatmosphäre; der eine oder andere mag so
etwas von zu Hause kennen, diese Folie ist nämlich mit feinen weißen Ausblühungen von Al-oxid/hydroxid
überzogen.)