Experimente mit Siliconen

Eigenschaften von Dichtungsmitteln

Zeitbedarf:

15min + Trocknung.

Ziel:

Erkennung der Eigenschaften von Silicondichtungsmittel im Vergleich zu Gips.

Material:

	2 Streichholzschachteln
	2 Plastikflaschenverschlüsse
	Wasserfarben, Pinsel
	Exsikkator mit trockenem Kieselgel
	Waage 0,0g
	Glasstab

	Becherglas 250ml
	2 Aluformen des Teelichts
	elektrisches Thermometer
	Wasserstrahlpumpe

Chemikalien:

Gips (aus der Packung oder CaSO₄ * 1/2 H₂O aus den Chemikalien der der Chemie)

	ELASTOSIL E43
	Wasser

Herstellung:

CA. 70g Gips nach Packungsanleitung herstellen, bzw. 50g Gips abwiegen, 20g Wasser hinzugeben und mit einem Glasstab verrühren.
In je eines der Streichholzschachteln, Plastikverschlüsse und Aluformen die Gipsmischung geben, in die jeweils andere ebensoviel WACKER ELASTOSIL E43.

Durchführung1:

Die Plastikverschlüsse werden in den Exsikkator gegeben. Darin wird mittels der Wasserstrahlpumpe Vakuum erzeugt. Wie verhalten sich die beiden Dichtungsmittel nach dem Austrocknen?

Beobachtung1:

Gips härtet aus wie an Luft, WACKER ELASTOSIL E43 hingegen bleibt weich und klebrig.

Deutung1:

Für die Reaktion der Aushärtung des WACKER ELASTOSIL E43 wird Luftfeuchtigkeit benötigt. Durch die Trocknung im Exsikkator über trockenem Kieselgel steht diese Luftfeuchtigkeit nicht zur Verfügung und die Reaktion des Aushärtens findet nicht statt.

Durchführung2:

In den Dichtungsmassen der Aluformen werden mit Hilfe des elektrischen Thermometers die Temperaturänderungen im Verlauf der Trocknung gemessen.

Beobachtung2:

Bei Gips findet nach einem kurzen Anstieg der Temperatur eine geringe Abkühlung statt, bei WACKER ELASTOSIL E43 nicht.

Deutung2:

Wasser dringt in das Gips-Ionengitter ein. Dabei bewirken die Coulomb-Kräfte zwischen den Wasser-Dipolen und den Ionen einen Temperaturanstieg. Diese Wärme lässt das noch vorhandene Wasser verdampfen, die überschüssige Wärme wird an die Umgebung abgegeben. Dabei kühlt der Gips ab.

Durchführung3:

Die Trocknung der mit Dichtungsmasse gefüllten Streichholzschachteln findet bei Raumtemperatur statt. Nach der Aushärtung werden die Massen aus den Schachteln genommen. Prüfe nun die Konsistenz und bemale sie mit Wasserfarben.

Beobachtung3:

Gips ist hart und spröde, lässt sich leicht bemalen. WACKER ELASTOSIL E43 dagegen wirkt elastischer, kann jedoch nicht gut bemalt werden.

Deutung3:

Gips ist porös, die Farbe kann gut eindringen, WACKER ELASTOSIL E43 hingegen ist wasserabweisend, nimmt daher die Farbe nicht auf.

Entsorgung:

Hausmüll.

Quelle:	DiSiDo, Prof. M. Tausch, Universität Wuppertal.
DiSiDo:	Didaktik der Chemie, Universität Duisburg
Methodischer Hinweis:	Durch Verwendung der unterschiedlichen Formen, in die Gips und WACKER ELSATOSIL E43 gegeben werden, kann auch zu einem späteren Zeitpunkt leicht nachvollzogen werden, um welche Durchführung es sich beim vorliegendem Objekt handelt. Zu diesem Versuch gibt es auch eine Experimentiervorschrift für Schüler. Wie verhält sich ein Silikon aus dem Baumarkt bei den Versuchen? Hierbei gibt es jede Menge unterschiedlicher Silicone, jeweils mit etwas anderen Inhaltsstoffen. Auch diese können mit in den Versuch eingebaut und die unterschiedlichen Ergebnisse im anschließenden Unterrichtsgespräch diskutiert werden.

Universität Bayreuth
Didaktik der Chemie