Experiment des Monats März 2002 Rizinus-Polyester

Die heute technisch eingesetzten Kunststoffe werden fast ausschließlich aus petrochemischen Erzeugnissen hergestellt. Zunehmend wird versucht, Kunststoffe aus nachwachsenden Rohstoffen zu gewinnen. Als Grundstoff für ein - bisher jedoch noch nicht technisch verwendetes - Harz dient Rizinusöl. Durch starkes Erhitzen von Rizinusöl und Zitronensäure entsteht eine gelbe klebrige Masse.

Geräte und Chemikalien:
hohes Becherglas oder Weithals-Erlenmeyerkolben, Bunsenbrenner, Dreifuß mit Keramik-Drahtnetz
Rizinusöl, Zitronensäure

Durchführung:
In einem 250 ml Becherglas oder Erlenmeyerkolben werden 4,5 g Zitronensäure und 10 g Rizinusöl über dem Bunsenbrenner so lange erhitzt, bis sich ein zäher hellgelber Schaum bildet. Nach dem Abkühlen erhält man ein dunkelgelbes, zähes, wasserunlösliches Harz.

Erklärung:
Rizinusöl enthält neben gesättigten Fettsäuren auch ungesättigte, die teilweise an der Kette Hydroxylgruppen tragen. Der wichtigste Vertreter dieser Fettsäuren ist die Ricinolsäure.

Rizinusöl enthält pro Triglycerid im Mittel etwa zwei Hydroxylgruppen. Diese können mit Zitronensäure verestert werden, wodurch sich ein dreidimensional vernetztes Harz bildet. Bei den hohen Temperaturen laufen jedoch zahlreiche Nebenreaktionen ab, insbesondere die Zitronensäure kann dehydratisiert und decarboxyliert werden. Das dabei gasförmig freigesetzte CO₂ und H₂O führt zum Aufschäumen des Reaktionsansatzes.

Gefahren:
Ricinusöl ist brennbar. Verbrennungsgefahr am heißen Öl und Harz.

Entsorgung:
Hausmüll.

Literatur & Links:
Rüdiger Blume, Herbert Sommerfeld, Hans Joachim Bader: "Chemierohstoffe aus Pflanzenfetten"
Naturwissenschaften im Unterricht - Physik/Chemie, 37 (1989), Nr. 47, 28-32
"Chemicus"; Stuttgart: Heureka Klett, 2001

Frau Dipl.-Chem. Gisela Martinek danke ich sehr herzlich für die Unterstützung bei der Durchführung.

Februar 2002: Die chemische Ampel

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Seite erstellt am: Donnerstag, 28. Februar 2002, A. Schunk, CCC Univ. Erlangen.

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