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Spritzentechnik / Hofmann´schen Wasserzersetzungsapparates

Als wir in dieser Woche zum Unterricht gekommen sind erwartete uns der Koffer für die Spritzentechnik und ein Bild des Hofmann´schen Wasserzersetzungsapparates den wir nun nachbauen sollten.

Zunächst schauten wir uns alles an was sich an Materialien im Koffer befindet und suchten die benötigten Bauteile für den Apparat zusammen. Benötigt werden für diesen Versuch:

  • zwei 60ml Spritzen mit Luer-Lock-Anschluss
  • eine 30ml Spritze mit Luer-Lock-Anschluss
  • zwei Dreiwegehähne
  • zwei Kanülen
  • Stativmaterial
  • eine Petrischale
  • Kabelmaterial und Klemmen
  • Spannungsquelle
  • Destilliertes Wasser mit etwas Schwefelsäure (zur Verbesserung der Leitfähigkeit) versetzt

Wie das ganze aufgebaut aussieht kann man auf dem folgenden Bild sehen.

DSCN0287

Nachdem wir das Material zusammengesucht hatten, stand die Überlegung an wie die Kanülen denn am besten in die beiden großen Spritzen kommen. Wir versuchten zuerst die Kanülen so zu biegen und zu befestigen, dass diese von unten in die Spritzen hineinragen. Dies gelang uns zwar aber spätestens als die Klemmen für die Stromversorgung angeschlossen werden sollten, stellte sich heraus, dass dies nicht die beste Lösung ist. Die ganze Zeit über gelang es uns nicht den Kontakt zwischen den Klemmen und der Flüssigkeit 100%ig zu vermeiden.

Es musste also eine andere Lösung her… Frau Zimmermann kam auf die Idee die Kanülen direkt durch die Wand der Spritzen zu drücken. Auch dies versuchten wir nun auf unterschiedlichen Wegen. Da wir die Kanülen nicht direkt durch die recht stabile Wand der Spritzen drücken konnten, erwärmten wir die Kanülen und versuchten so unser Glück… Ein oder auch zwei Fehlversuche später gelang uns dies dann auch ohne ein zu großes Loch mit der Kanüle zu machen, welches sich auch noch abdichten ließ. Zum Abdichten verwendeten wir dabei etwas Sekundenkleber. Die so gebaute Konstruktion konnte nun ins Stativ eingespannt und in Betrieb genommen werden.

Um die beiden Spritzen mit Wasser zu füllen, kamen die Dreiwegehähne und die 30ml Spritze zum Einsatz. An dieser Stelle ist der Luer-Lock-Anschluss sehr wichtig, da hierdurch eine feste Schraubverbindung zwischen den einzelnen Bauteilen hergestellt werden kann. Durch den jeweiligen Dreiwegehahn konnte mit Hilfe der Spritze die Flüssigkeit hochgesaugt werden bis beide Spritzen vollständig gefüllt waren.

Im nächsten Schritt wurden die Klemmen an die Kanülen angeschlossen und der Strom eingeschaltet. Den Strom erhöhten wir nun langsam bis wir bei ca. 10 Volt eine Gasentwicklung an den Kanülen beobachten konnten. Da diese nur sehr gering war erhöhten wir die Spannung noch bis auf 15 Volt und warteten einige Minuten.

Nach fast einer halben Stunde hatte sich in beiden Spritzen eine größere Menge Gas gebildet. Hierbei ist uns aufgefallen, dass sich in der einen Spritze ca. die doppelte Menge Gas gebildet hatte wie in der anderen.

Um nun festzustellen um welche Gase es sich handelt zeigte uns Frau Zimmermann zwei Versuche. Hierbei handelte es sich um die Knallgasprobe zum Nachweis von Wasserstoff und die Glimmspanprobe als Nachweis für Sauerstoff. Bevor wir diese Proben mit den Gasen aus den Spritzen durchführten gaben alle einen Tipp ab welches Gas sich in welcher Spritze befindet.

Da Wasser die Formel H2O hat und somit auf ein Sauerstoffteilchen, zwei Wasserstoffteilchen kommen sagten wir, dass die Spritze mit der größeren Gasmenge Wasserstoff enthalten müsste.

Frau Zimmermann füllte das Gas mit Hilfe einer kleineren Spritze aus der großen Spritze in ein Reagenzglas und hielt anschließend ein brennendes Streichholz an die Öffnung des Reagenzglases. Das nun zu hörende „Plopp“ zeigte uns das die Vermutung richtig war. Auch die Glimmspanprobe mit dem Gas aus der anderen Spritze verlief wie zu erwarten war positiv.

Somit hatten wir erfolgreich die Gase „Wasserstoff“ und „Sauerstoff“ aus dem eingesetzten Wasser hergestellt!

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