Experiment des Monats Juli 2015 Glycerin und Wasser

Glycerin (richtiger Glycerol) ist sehr gut wasserlöslich. Die Lösungen zeichnen sich durch Schmelzpunkte deutlich unter 0°C aus: Glycerol führt zu einer Schmelzpunkterniedrigung. Glycerol (und Ethylenglycol) werden daher als Frostschutzmittel eingesetzt.

Geräte und Chemikalien:
Glycerol, Kochsalz, Wasser, Eis.
Kleine Bechergläser oder Reagenzgläser, Schale für Eisbad, Thermometer (-50°...+50°C).

Durchführung:
Gleiche Mengen Glycerol und Wasser werden gemischt und die Temperaturänderung dabei verfolgt. Beim Mischen erwärmt sich die Lösung um einige Kelvin [hier beim Mischen von ja 15 ml Glycerol und Wasser von 21°C auf 27°C].
In einer Schale wird Kochsalz zu Eis gegeben. In diese Kältemischung werden je eine Probe reines Wasser und Glycerol-Lösung in Reagenzgläsern gestellt. Wasser erstarrt bei 0°C. Die Temperatur in der Lösung fällt schnell auf < 0°C ab. Selbst bei der minimalen mit der Kältemischung erreichbaren Temperatur um -21°C bleibt die Lösung flüssig.

Erklärung:
Das Mischen von Glycerol und Wasser ist leicht exotherm. Die Lösungsenthalpie beträgt -5,9 kJ/mol. Beim Mischen kommt es daher zu einem Temperaturanstieg.
Reines wasserfreies Glycerol erstarrt bei +18,2°C, Wasser bei 0°C. Je nach Mischungsverhältnis wird der Schmelzpunkt auf < -30°C abgesenkt; das Minimum liegt bei -38,9°C bei 70% Glycerol.

Literatur & Links:
F. Bukatsch, W. Glöckner: Experimentelle Schulchemie, Bd. 7, V. 61-63.

Juni 2015: Blitzeis

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Seite erstellt am: Sonntag, 26. Juli 2015, A. Schunk, Charité - Universitätsmedizin Berlin.  

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