Haltbarkeit von Experimentierkastenchemikalien

[Platinboy]

Hallo zusammen,

hat jemand Erfahrung mit der Haltbarkeit der Chemikalien aus den Experimentierkästen . Ich meine vor allem die schon älteren Kasten wie den Allchemist, den C1, oder den C2. Wenn die angeboten werden, können die durchaus mal so 40 Jahre alt sein.

Dass die Perhydrit-Tabletten nicht besonders lange halten weiß ich bereits - und auch das Kaliumpermanganat hält nicht ewig(wenigstens nicht in der ursprünglichen Reinheit). Aber wie sieht es mit den anderen Chemikalien aus? Hat da jemand entsprechende Erfahrung?

[Kosmos]

Die meisten Chemikalien zeigen eine mehr oder weniger starke Giftwirkung. Diese reicht in der Regel aus, Mikroorganismen, die die Chemikalien zersetzen könnten, abzutöten.
Wenn man also die Chemikalien entsprechend sorgsam lagert, sind sie sehr lange/ewig haltbar; d.h. die müssen Chemiekalien vor Lichteinwirkung geschützt werden (dunkler Lagerort und lichtundurchlässige Verpackung, z.B. Kunststoff (Achtung kann porös werden bei längerer Lagerung und brechen, daher ebenfalls vom Licht fernhalten!), Karton, Braunglas) und von Feuchtigkeit ferngehalten werden (Dazu kann man ggf. bei stärker hygroskopischen Substanzen Beutel mit Trockengranulat verwenden.)

Meine Erfahrungen zeigen, dass die Chemikalien der KOSMOS C1-, C2-, C1000- bis C4000-Kästen fast alle noch problemlos verwendet werden können. Ausnahmen sind meist lediglich Perhydrit-Tabletten, wie du ja schon selbst weißt, und Cobalt(II)-nitrat (hygroskopisch; Lösung kann aber theoretisch noch verwendet werden; Hautkontakt unbedingt vermeiden!). Und gelegentlich oxidieren Eisen(-verbindungen), wie an den Rostflecken leicht zu erkennen ist. Meist kann man aber das Eisen/Eisen(II)-sulfat trotzdem noch verwenden.
Durch die Verpackung der Kästen (sofern diese nicht völlig zerstört ist) sind die Chemikalien ausreichend vor Lichteinfluss geschützt, jedoch nicht unbedingt vor Feuchtigkeit. Es empfiehlt sich also z.B. bei Ebay die angebotenen Bilder genau anzuschauen und ggf. genauere Fotos anzufordern. Wenn die Chemikalien nicht "schwimmen" sind sie im Normalfall noch ohne Probleme zu verwenden.

[Wilhelm]

Bei Calciumhydroxid aus einem alten Kasten konnte ich kein brauchbares Kalkwasser mehr herstellen, die Trübung bei Kohlendioxid zufuhr erfolgete nicht.
Reines Kaliumpermanganat ist besser zu gebrauchen als die entsprechende Mischung.
Ich habe auch noch Röhrchen mit Perhydrit Tabletten die sich nicht aufgelöst haben sonder eher eingetrocknet sind, vermutlich schließt der Deckel hier besonders gut, so das keine Luftfeuchtigkeit eindringen kann.
Resorcin ist trotz braunfärbung offensichtlich nicht beeinträchtigt, ebenso Kaliumnitrat.
Ammoniumchlorid, Natriumhydrogensulfat und Natriumcarbonat sollten auch nicht mehr verwendet werden.
Das Magnesiumband ist in manchen Kästen zerbrößelt.

Wie schon erwähnt ist die Lagerung schon wichtig, ich werde jetzt in jeden Kasten einen Trockenbeutel einlegen, kann nicht Schaden.

[Platinboy]

Bei Calciumhydroxid aus einem alten Kasten konnte ich kein brauchbares Kalkwasser mehr herstellen, die Trübung bei Kohlendioxid zufuhr erfolgete nicht.
Reines Kaliumpermanganat ist besser zu gebrauchen als die entsprechende Mischung.
Ich habe auch noch Röhrchen mit Perhydrit Tabletten die sich nicht aufgelöst haben sonder eher eingetrocknet sind, vermutlich schließt der Deckel hier besonders gut, so das keine Luftfeuchtigkeit eindringen kann.
Resorcin ist trotz braunfärbung offensichtlich nicht beeinträchtigt, ebenso Kaliumnitrat.
Ammoniumchlorid, Natriumhydrogensulfat und Natriumcarbonat sollten auch nicht mehr verwendet werden.
Das Magnesiumband ist in manchen Kästen zerbrößelt.

Das Calciumhydroxid (oder auch das Calciumoxid aus einem Philips-Kasten) wird wohl auch als Feststoff mit dem CO2 aus der Luft reagieren. Nach 40 Jahren ist da wohl nur noch Calciumcarbonat im Gläschen sein. Man könnte theoretisch das Calciumcarbonat durch Ausglühen bei hoher Temperatur wieder regenerieren. Ob dazu die Temperatur eines Bunsenbrenners ausreicht weiß ich aber nicht.

Das Magnesiumband reagiert mit der Luftfeuchte zu Magnesiumhydroxid bzw. Magnesiumoxid und wird dabei brüchig.

Kaliumpermanganat verliert im Alter Sauerstoff und bildet zum größten Teil wohl Braunstein (MnO2)

Ammoniumchlorid, Natriumhydrogensulfat und Natriumcarbonat sollten eigentlich stabil sein, natürlich vorausgesetzt man mischt diese Substanzen nicht untereinander oder weiss vielleicht jemand was da innerhalb von Jahrzehnten geschehen könnte

[Kosmos]

Ich kann dazu bestenfalls Vermutungen anstellen: aus Ammoniumchlorid könnte man doch theoretisch Ammoniak abspalten (dabei könnte die Luftfeuchtigkeit auch wieder von Bedeutung sein) und aus Natriumcarbonat Kohlenstoffdioxid. Recht viele Möglichkeiten gibt es ja sonst nicht, die Sinn machen...

Zu Natriumhydrogensulfat fällt mir außer Kristallwasseraufnahme/-abgabe nicht viel ein. Ich halte es für unwahrscheinlich, dass dieses auch "ausraucht" (Schwefeldi-/-trioxid). Aber vielleicht wirkt ja das UV-Licht der Sonne wie so oft auch hier "wahre Wunder"...

[helmut]

Die meisten Chemikalien zeigen eine mehr oder weniger starke Giftwirkung.
Diese reicht in der Regel aus, Mikroorganismen, die die Chemikalien zersetzen könnten, abzutöten.
Wenn man also die Chemikalien entsprechend sorgsam lagert, sind sie sehr lange/ewig haltbar

Tut mir leid - aber das ist Blödsinn!

Chemikalien zersetzten sich im Laufe der Zeit (z. B. durch Oxidation, Lichteinwirkung, Feuchtigkeit, Verdunstung, CO2-Aufnahme usw. und so fort.)
Natürlich sind einige Salze (fast) beliebig lange haltbar. Calciumhydroxid (Kalkhydrat) und auch Calciumoxid nehmen aber unter Luftfeuchtigkeit CO2 auf
und verwandeln sich in Calciumcarbonat.
Jeder Maurer weiss das und auch dem angehenden Chemiker sollte so etwas einleuchten.
Das einige Stoffe sich von selbst zersetzen (wie z. B. Wasserstoffperoxid) wurde schon mehrfach behandelt.
Insofern ist eine Frage nach der Haltbarkeit sicherlich gerechtfertigt.
Aber im Einzelfall ist das wirklich sehr schwer zu sagen.
Natürlich muss man bei jahrelanger Lagerung mit einem gewissen Zerfall rechnen – aber das hängt immer stark von
den Lagerungsbedingungen ab. Einige organische Verbindungen sind schon nach wenigen Monaten unbrauchbar geworden,
andere wiederum überdauern Jahrzehnte, womöglich Jahrhunderte wie etwa manche Dioxine.
Trotzdem sollte man aber immer versuchen, auch ältere Chemikalien zu verwenden - das ist nämlich auch eine Frage des Umweltschutzes!
Daher sollte man immer wieder daran denken jeden Chemikalienbehälter wieder nach Gebrauch gut zu verschliessen.

[Kosmos]

Aber wenn diese Aussage nicht stimmt, dann könnte man doch z.B. Lebensmittel, wie Wurst (sind im Grunde ja auch Chemikalien-/Stoffgemische), nicht mit Hilfe von Nitriten haltbar machen. Das Prinzip ist doch, dass Nitrite für Mikroorganismen tödlich sind und diese deshalb nicht die Lebensmittel "essen" und ungenießbar machen können. Der Meinunug ist wenigstens mein Chemielehrer. Die in den KOSMOS-Kästen mitgelieferten Chemikalien sind gegen Zersetzung beständig, während andere, z.B. Eiweise, alleine nicht gegenüber Mikroorganismen beständig sind.

[helmut]

Aber wenn diese Aussage nicht stimmt, dann könnte man doch z.B. Lebensmittel, wie Wurst (sind im Grunde ja auch Chemikalien-/Stoffgemische), nicht mit Hilfe von Nitriten haltbar machen. Das Prinzip ist doch, dass Nitrite für Mikroorganismen tödlich sind und diese deshalb nicht die Lebensmittel "essen" und ungenießbar machen können.

Ein Biologielehrer wäre da ganz anderer Ansicht!
Nitrite und Nitrate hemmen zwar das Wachstum einiger Bakterienarten, sie fördern aber auch das Wachstum anderer Bakterien und Mikroorganismen! Diesen Prozess bezeichnet man als Reifung. In der Wurst bewirken also zum einen Bakterien die Umwandlung von der Rohmasse in eine schmackhafte Dauerware, zu anderen werden aber auch andere Bakterien am Wachstum gehemmt, die sonst diese Rohmasse zersetzen würden. Das Nitrit dient gleichzeitig aber auch zur "Umrötung" des Myoglobins. (Vor allem bei Kochware). Das Ganze ist sicherlich interessant, hat aber mit der Haltbarkeit von Chemikalien nur wenig zu tun.

Es gibt nur wenige Chemikalien, die generell von Mikroorganismen "gefressen" werden wie z. B. die Salze der Citrate. Andererseits existieren aber auch unter extrem feindlichen Bedingungen spezialisierte Bakterienarten, die Stoffe wie Schwefel, Schwefelwasserstoff und Schwefelsäure "verdauen" bzw. darin überleben können!

Die "Zersetzung" von Chemikalien ist häufig eine Sache der Entropie. Sie "zerfallen" zum Teil wieder in ihre Ausgangsstoffe oder wandeln sich in Stoffe um, die einen geringeren Ordnungsgrad aufweisen. So gibt es z. B. chemische Verbindungen, die nur bei tiefen Temperaturen existieren und schon bei Raumtemperatur längst zerfallen sind.

Nicht zuletzt ist aber auch der Behälter, indem eine Chemikalie gelagert wird, mit von entscheidender Bedeutung. Er beeinflusst die Haltbarkeit. Ein kleines Beispiel: Natronlauge in einer gewöhnlichen Glasflasche aufbewahrt, hat das Glas schon nach einigen Monaten deutlich angegriffen - die Natronlauge wird durch Silikataufnahme zunehmend unbrauchbar. Manche Plastikflaschen sind auch nicht besser, weil sie für Kohlendioxid teilweise durchlässig sind. Die Natronlauge verwandelt sich in einer solchen Flasche zur Sodalösung.

Nichts hält eben ewig — auch nicht Chemikalien

[Wilhelm]

Calciumhydroxid (Kalkhydrat) und auch Calciumoxid nehmen aber unter Luftfeuchtigkeit CO2 auf
und verwandeln sich in Calciumcarbonat. Jeder Maurer weiss das und auch dem angehenden Chemiker sollte so etwas einleuchten.

Das ist es auch warum Kalkfarbe an der Wand haftet, bzw. sich mit dem Untergrund verbindet und bei richtiger Verarbeitung nacher auch nicht abkreidet. :wink:

Kalk wirkt durch seinen hohen Ph-Wert desinfizierend (allerdings nicht auf Dauer, da der Ph mit der Zeit sinkt, Stichwort versauerung von Bauwerken) und nimmt Luftschadstoffe auf.

Deshalb kommt bei uns die Tapete runter und Kalk drauf.

[Platinboy]

Wie sehr die Verpackung die Haltbarkeit bestimmt, sieht man an der Verbindung Ammoniumcarbonat. Ist die Verpackung 100% luftdicht, dann hält es sich für Jahrzehnte. Ist sie auch nur etwas undicht, dann löst sich das Ammoniumcarbonat buchstäblich in "Nichts" auf. Genauer gesagt, entstehen die Gase Kohlendioxid, Ammoniak und Wasserdampf, die sich durch die Undichtigkeit verflüchtigen. Nicht umsont wurde/wird diese Verbindung als Riechsalz verwendet.

Wenn ich mich richtig erinnere, ist Ammoniumcarbonat auch im C2 enthalten.

[helmut]

Wie sehr die Verpackung die Haltbarkeit bestimmt, sieht man an der Verbindung Ammoniumcarbonat. Ist die Verpackung 100% luftdicht, dann hält es sich für Jahrzehnte. Ist sie auch nur etwas undicht, dann löst sich das Ammoniumcarbonat buchstäblich in "Nichts" auf.

Leider trifft dies bei den alten Kosmos Kästen auch z. B. für das Kobalt(II)-nitrat und einige andere Chemikalien zu. Häufig hat man dann nur noch eine "rötliche Suppe", die dann auch noch ausgelaufen ist. Die berühmten Schnappdeckelgläser schließem halt nicht immer dicht, weil der Deckel im Gegensatz zu handelsüblichen keinen Doppelwulst besitzt. (Nur ganz alte hatten einen). Die wohl allererste C1-Auflage hatte überhaupt keine Schnappdeckel-Verschlüsse, sondern einfache Plastikstopfen, wie sie auch in Arzneifläschchen verwendet wurden. Dies wurde aber schon bald beseitigt.

Zudem kommt, dass die Gläser häufig überfüllt waren. Eigenlich sollte der Inhalt nur etwa 1,5-2cm bis zum Deckel reichen, weil sich bei Feuchtigkeitaufnahme häufig das Volumen vergrößert. So wurde manmal der Deckel regelrecht herausgedrückt und der Inhalt war dann nach einiger Zeit verdorben.

[Platinboy]

Hallo zusammen,

ich interessiere mich nicht nur für den Reinheitsgrad der Experimentierkastenchemikalien, sondern auch dafür was eigentlich bei deren Zersetzung geschieht. Seit etwa 3 Wochen analysiere ich mit der Laborausrüstung in der Firma eines Freundes in meiner Freizeit die Chemikalien aus den Allchemist, C1 und C2. Mir stehen allerdings nur relativ einfache Methoden zue Verfügung (Titration, Gravimetrie, Fotometrie, einige Typen Merck Messstäbchen und IR-Spektrometer ist alles was ich zur Verfügung habe).Macht direkt Spaß nach vielen Jahren endlich wieder mal selber im Labor zu stehen! Ich werde von Zeit zu Zeit meine Ergebnisse hier veröffentlichen. Die Ergebnisse werden größenordnungsmäßig sicher stimmen und für Baukastenfreunde ausreichend sein. Allerdings darf man von den Ergebnissen nicht erwarten, dass sie auf 0,5% genau sind. Den Aufwand dafür betreibe ich nicht, da das für unsere Zwecke völlig irrelevant sein sollte.
Ich besitze einen Allchemist und einen C1 (rote Verpackung) aus den 70ern und einen C2 (auch rote Verpackung) aus den frühen 80ern. Ich hoffe die Zeitangaben stimmen - jedenfalls haben die Verkäufer diese Zeitangaben angegeben. Alle 3 Kästen waren, als ich sie erworben habe, orginalverpackt und noch eingeschweißt.

Doch nun zu den ersten Ergebnissen:

Ammoniumchlorid: Ammoniumgehalt entspricht 96% Reinheitsgrad, Methode: Fotometer; Substanz etwas klumpig, im IR zeigt sich eine deutliche OH-Valenzschwingung, was dafür spricht, dass zumindest ein Teil der fehlenden 4% wohl Wasser sein werden.

Ammoniumcarbonat: Hat sich vollständig verflüchtigt (das Gläschen war rückstandsfrei leer). Der Schnappdeckel hatte von vorneherein einen Riss. Das Salz wird als Riechsalz verwendet und zersetzt sich bei undichter Verpackung zu Ammoniak, Wasser und CO2

Methylorangezubereitung: Im IR Spektrum keinerlei relevanter Unterschied zur Orginalsubstanz der IR-Spektrendatenbank erkennbar. Einzige Unterschiede sind auf die Beimischung von Natriumsulfat zurückzuführen. --> Wenn überhaupt nur irrelevante Mengen an zersetztem Produkt

Methylenblau: Im IR Spektrum keinerlei relevanter Unterschied zur Orginalsubstanz der IR-Spektrendatenbank erkennbar.. --> Wenn überhaupt nur irrelevante Mengen an zersetztem Produkt

Eisen-III-oxid: 98% Reinheitsgrad bezogen auf den Eisengehalt; Methode fotometrisch

Phenolphthalein: Im IR Spektrum keinerlei relevanter Unterschied zur Orginalsubstanz der IR-Spektrendatenbank erkennbar.. --> Wenn überhaupt nur irrelevante Mengen an zersetztem Produkt

Kupfersulfat: Kupfergehalt >99% bezogen auf das Pentahydrat Methode: Fotometrie

Natriumcarbonat: 96% bezogen auf den Carbonatgehalt. Methode: Säure Base Titration. Nach Zugabe von BaCl2 erscheint schwache Trübung --> Sulfat in geringen Mengen vorhanden (vermutlich Reaktion des Sodas mit saurem Regen)

Calciumhydroxid: Total zerstört. 2 g "Ca(OH)2" in 100 ml Wasser aufgeschlämmt ergab nur einen pH von 8,1. Die Zugabe on Salzsäure ließ den Ansatz extrem aufschäumen --> Ursprüngliches Ca-hydroxid hat mit dem CO2 der Luft zu Calciumcarbonat reagiert. Das mir vorliegende Ca(OH)2 taugte nicht einmal mehr zum Nachweis von CO2 mit Kalkwasser

Kaliumhydrogensulfat: 97% bezogen auf den Hydrogensulfatanteil ; Methode: Säure-Base Titration

Perhydrit-Tabletten: Komplett zerflossen, ausgelaufen und zerstört. In den Resten ist keinerlei H2O2 mehr nachweisbar. (Methode Iodometrie)
Nächste Woche mehr.

[Nobe01]

Gute Arbeit Platinboy. Das klingt sehr interessant, ich glaube nicht nur ich sind an der weiteren Arbeit und den Ergebnissen von Dir interessiert. Danke.

Gruß Norbert

[Kosmos]

Gute Arbeit Platinboy. Das klingt sehr interessant, ich glaube nicht nur ich sind an der weiteren Arbeit und den Ergebnissen von Dir interessiert. Danke.

Du hast Recht! Somit lässt sich die Frage endgültig beantworten, welche Chemikalien auch aus älteren Experimentierkästen noch zu gebrauchen sind und welche man vor dem Experimentieren besser noch nachkaufen sollte.

:D Also auch von mir ein dickes Lob für deine Arbeit, Platinboy. :D

[Platinboy]

Du hast Recht! Somit lässt sich die Frage endgültig beantworten, welche Chemikalien auch aus älteren Experimentierkästen noch zu gebrauchen sind und welche man vor dem Experimentieren besser noch nachkaufen sollte.

Na ja. Das Ergebnis ist ja leider nur eine Stichprobe. Meine Chemikalien waren ja alle noch originalverpackt. Trotzdem, wie man bei mir am Ammoniumcarbonat sieht, spielt die oft zufällige Güte der Verpackung eine wesentliche Rolle. Mag sein, dass in einem anderen Kasten ein anderes Gläschen undicht war. Das spielt in den ersten Jahren nach der Herstellung des Experimentierkastens kaum eine Rolle, nach Jahrzehnten aber macht das oft den Unterschied zwischen brauchbar und total unbrauchbar aus.
Hat man den Experimentierkasten über die Bucht gebraucht gekauft, muss man sich fragen, ob manche Chemikalien vom Vorbesitzer nicht z.B. über dreckige Spatel verunreinigt wurden. Mischt man z.B. das Kaliumhydrogensulfat und das Soda aus dem Allchemist, werden die beiden Chemikalien sogar direkt miteinander reagieren und sich gegenseitig zerstören. Leider kennt man vom Vorbesitzer normalerweise nicht die Sauberkeit beim Arbeiten.

Leider habe ich diese Woche nur zwei weitere Substanzen analysiert

Kupfer-(II)-oxid: 98% bezogen auf den Kupferanteil (Fotometrie)

Zinkpulver: 95% bezogen auf Zink (Zinkpulver wurde mit Salzsäure umgesetzt und das Volumen des entstehenden Wasserstoffs gemessen. Daraus wurde auf den Zinkgehalt zurückgerechnet --> Methode wahrscheinlich nicht sehr genau, aber ich hatte leider keine EDTA-Maßlösung zur Hand)

[Kosmos]

An dieser Stelle hätte ich mal eine Frage: Ist es normal, dass Resorcin (nach gut einem Jahr Lagerung) wie auf dem beigefügten Bild aussieht bzw. habt ihr eine Ahnung, was da passiert sein könnte?

[Platinboy]

An dieser Stelle hätte ich mal eine Frage: Ist es normal, dass Resorcin (nach gut einem Jahr Lagerung) wie auf dem beigefügten Bild aussieht bzw. habt ihr eine Ahnung, was da passiert sein könnte?

Ich schätze mal, dass da das Resorcin mit sich selbst reagiert hat (vielleicht auch oxidiert wurde). Bei einer derartigen Reaktiion würden wahrscheinlich konjugierte Doppelbindungen entstehen. Je größer das Sytem der konjugierten Doppelbindungen desto größer die Farbverschiebung (von gelb, übere braun bis zu schwarz). Ich vermute, dass da Farbstoffe entehen, die dem gelben Morin ähnlich sind. Allerdings wird das konjugierte System wohl größer sein.

Mein Resorcin ist auch braun. Die Gehaltsbestimmung kann ich leider mit der mir zur Verfügung stehenden Ausrüstung nicht durchführen. Das IR-Spektrum unterscheidet sich kaum von der Spektrenbibliothek. Allerdings sind im Bereich der phenolischen C-O-Valenzschwingung zwei schwache Schultern zu sehen, die bei der Reinsubstanz nicht vorhanden sind. Außerdem ist ein kleiner zusätzlicher Peak im Bereich der Carbonylbanden zu sehen, obwohl das gerade beim Resorcin ja nicht der Fall sein sollte.

Jedenfalls läßt sich trotz Braunfärbung der Farbstoff Fluorescein problemlos aus dem Resorcin herstellen. Also ist das für uns Experimentierkastenbesitzter kein echtes Problem

[Kosmos]

Jedenfalls läßt sich trotz Braunfärbung der Farbstoff Fluorescein problemlos aus dem Resorcin herstellen. Also ist das für uns Experimentierkastenbesitzter kein echtes Problem

Gut zu wissen! Es sollte also noch zu gebrauchen sein. Viellecht kann ich das demnächst selbst ausprobieren...

[Platinboy]

Hallo zusammen,

anbei die Fortsetzung meiner Haltbarkeitsanalysen_

Cobalt-II-nitrat: 87% Cobaltgehalt bezogen auf das Hexahydrat(Methode fotometrisch). 82% Nitratgehalt (ebenfalls bezogen auf das Hexahydrat). Das Nitrat wurde auch mittels Fotometrie bestimmt. Für die Genauigkeit dieser Messung würde ich jedoch nicht meinen Ruf verwetten, da das Co selbst schon eine gewisse Farbe mitbringt und die Messung gestört haben könnte. Die zu úntersuchender Substanz war fast eine rotbraune "Suppe", da Cobaltnitrat extrem hygroskopisch ist. Nach der Analyse habe ich den Rest der Suppe in einen Exsikkator über P4O10 gelagert und damit das Wasser entzogen (wahrscheinlich würde als Trockenmittel auch Silikagel reichen). Ergebnis: Rotbraune Kristalle,deren Restfeuchtigkeit ich durch Aufdrücken eines Filterpapiers entfernt habe.
Analyse der getrockneten Substanz ergab 96% Cobalt bezogen auf das Hexahydrat

Eisen-II-sulfat: 94% Eisen (Fotometrisch) bezogen auf das Heptahydrat. 95% Sulfat bestimmt durch relativ grobe gravimetrische Bestimmung. Aus Erfahrung weiss ich, dass Fe-II-sulfat oft an der Luft zu Fe-III oxidiert wird. Das erkennt man aber schnell, wenn die ursprünglich blass cyanblaue Verbingung einen grün-gelblichen bis braunen Farbstich bekommt

Schwefel: Wird von mir nicht untersucht, Das Zeug hält Jahrhunderte

[Nobe01]

Schwefel: Wird von mir nicht untersucht, Das Zeug hält Jahrhunderte

:D ...ich denke Aktivkohle kannst Du Dir auch sparen... :D

Aber ansonsten Danke für Deine Arbeit die Du Dir damit machst!

Gruß Norbert

[Platinboy]

[/quote]...ich denke Aktivkohle kannst Du Dir auch sparen... [/quote]

Vorausgesetzt es hat keiner zuvor mit Hilfe der Kohle seine Würstchen gebraten :D
In diesem Fall müßte man den Pottaschegehalt der Kohle bestimmen :wink:


Zur Zeit scheint hier ja (vermutlich wegen Urlaub) saure Gurkenzeit zu herrschen.

Ich habe einen Teil meines Urlaubs im Labor verbracht und noch ein paar Reinheiten von einigen Chemikalien aus dem C2 bestimmt

Thioacetamid: Die Substanz zerfällt in wässr. Lösung in Ammoniumacetat und Schwefelwasserstoff. Ich kann die Konzentration nicht direkt bestimmen, aber es läßt sich jedenfalls noch ordentlich Gestank erzeugen. Andererseits kann man im IR-Spektrum eine deutliche Carbonylbande sehen, die im Orginalspektrum des Thioacetamids nicht vorhanden ist. Offensichtlich hat da die Luftfeuchtigkeit im Laufe der Jahre Fakten geschaffen.

Natriumacetat: 94% bezogen auf das Triydrat (Methode Potentiometrie). Möglicherweise ist die Konzentration in Wahrheit noch etwas größer, da ich nicht genau weiß wie groß der Kristallwassergehalt wirklich ist.

Kaliumbromid: 99% bezogen auf den Bromidgehalt (Gravimetrisch als Silberbromid)

Seignettesalz: 97% bezogen auf das Tetrahydrat (Potentiometrie)

[Platinboy]

Fortsetzung meiner Haltbarkeitsanalysen.
Übrigens: In Zukunft werden einzelne Analysen auftauchen, die ich im Rahmen dieser Analysen bereits schon einmal durchgeführt habe. In diesen Fällen wird es sich um Substanzen aus einem zweiten Experimentierkasten handeln. Da ich alle Kästen (C1/C2 und Chemie Praktikum) in zum Teil extrem gebrauchten Zustand ein zweites mal besitzte, die also nicht originalverpackt waren, habe ich sie bislang nicht weiter beachtet.

Calciumoxid: Genauso wie Calciumhydroxid weiter oben. Komplett zerstört, hat mit dem Luft-CO2 reagiert, reagiert mit Salzsäure unter Aufschäumen. Mischung mit Ammoniumchlorid setzt kein Ammoniak mehr frei

Kaliumnitrat: 97% bezogen auf den Nitratgehalt (Methode : Fotometrisch)

Braunstein: 98% bezogen auf den Mangangehalt (Fotometrisch)

Salicylsäure: Der Versuch den Gehalt mit Säure/Base-Tritration zu bestimmen ergab nur etwa 94% Säuregehalt. Das IR-Spektrum stimmt aber perfekt mit der Spektrenbibliothek überein, so dass ich annehme, dass der wahre Gehalt darüber liegt.

Natriumthiosulfat: 94% bezogen auf das Thiosulfat (Methode: Iodometrie). Substanz löst sich zwar komplett in Wasser jedoch ist diese Lösung ganz leicht trüb --> vermutlich kolloider Schwefel

Phthalsäureanhydrid: : Lt. IR-Spektrum scheint durch Luftfeuchtigkeit ein Teil des Anhydrids in Phthalsäure umgrwandelt worden zu sein. Jedenfalls läßt sich die OH-Valenzschwingung damit ganz gut erkären. Dies sollte aber für die Versuche des Experimentierkastens keinen Einfluss haben

Gelbes Blutlaugensalz: Gehalt 101 % bezogen auf den Eisengehalt (Methode Fotometrie). Dieses in erster Linie unlogische Ergebnis läßt sich dadurch erklären, dass Kristallwasser im Laufe der Jahre entwichen ist

Eisen-Pulver: 99% (Fotometrisch) bezogen auf den Eisengehalt

[Wilhelm]

Im Chemikus und Chemie Junior befindet sich Ammoniumeisen(II)-Sulfat, habe jetzt mehrfach versucht nach Anleitung einen Kristall zu erzeugen, leider Fehlanzeige.
Beim erhitzen der Substanz in Wasser wird die Flüssigkeit auch schon bräunlich, da hat sich wohl was zersetzt.

[helmut]

Ammoniumeisen(II)-Sulfat, habe jetzt mehrfach versucht nach Anleitung einen Kristall zu erzeugen, leider Fehlanzeige.
Beim Erhitzen der Substanz in Wasser wird die Flüssigkeit auch schon bräunlich, da hat sich wohl was zersetzt.

Schwer zu sagen, warum es nicht funktionierte. Eigentlich ist "Mohrsches Salz" die stabilste Eisen(II)-Salzverbindung. Beim Umkristallisieren von Eisen(II)-sulfat ist ein gewisser Zerfall von Eisensulfat sehr häufig. Einfaches Abfiltrieren reicht meistens aus. Leider kann man das wasserhaltige Eisen(II)-sulfat nur verschlossen aufbewahren — sonst zerfallen die grünblauen Kristalle zu einer bräunlich-gelben Masse. (Ich hab das Ganze mal mit gewöhnlichem Eisendünger aus dem Baumarkt ausprobiert und dabei etwa 5—10 mm große Kristalle erhalten).

Beim Mohrschen-Salz müßte es eigenlich besser klappen, da es nicht so oxidationsempfindlich ist. Ansonsten kann man es aus aus stöchiometrischen Ansätzen von Eisen(II)-sulfat und Ammoniumsulfat zubereiten, wobei dem Eisen(II)-sulfat vorher zusätzlich Eisenpulver zugesetzt wurde.

Nebenbei: man sollte dabei sehr vorsichtig sein, die "Rostflecke" bei Verschütten der Lösung sind praktisch nicht mehr zu beseitigen!

[Platinboy]

Hallo zusammen,

zum Kristallzüchten wird üblicherweise das Ammonium-eisen(III)-sulfat verwendet. Nur dieses ist dem Alaun ähnlich (Ammonium entspricht Kalium, Eisen entspricht dem Aluminium) und es kristallisiert wie dieses auch in Oktaederform. Ich habe selbst mal Kristalle davon gezüchtet und schöne hellviolette durchsichtige Kristalle erhalten, die aber im Laufe der Monate Kristallwasser und v.a. Ammoniak verloren. Dann bleibt nur noch das braune Fe(III)-sulfat übrig.
Damit werden die Kristalle braun und trübe

Im Kosmos Junior ist das Ammoniumeisen(II)sulfat enthalten. Aber gibt es dazu im Experimentierhasten auch eine Anleitung zur Kristallzucht damit?


Ich habe selber den folgenden Vorschlag noch nicht ausprobiert, aber eigentlich sollte sowohl beim Ammoniumeisen(II)sulfat als auch beim -(III)-sulfat der Zusatz von einigen Tropfen einer nicht oxidierenden Säure (z.B. Essigsäure) während der Kristallisation die Braunfärbung verzögern. Damit würden die Ammoniumionen stabilisiert werden und deren Zerfall in Ammoniak verzögert werden.

[helmut]

… zum Kristallzüchten wird üblicherweise das Ammonium-eisen(III)-sulfat verwendet.

Natürlich hat Platinboy recht. Erst nachher ist mir eingefallen, dass "Eisenalaun" viel schönere Kristalle produziert. Es entstehen blassrosafarbene, oktaederförmige Kristalle mit 12 Teilen Kristallwasser (wie bei allen Alaunen). Leider sind sie sehr unbeständig und zerfallen bereits an der Luft zu einem weisslichem Pulver.

In der Mikroskopie wird dieses Salz zur Beizung verwendet um z. B. schwarze Hämatoxilin-Lacke zu produzieren. Aber auch hier wird manchmal "Ammonium-Eisen(III)-sulfat" mit "Ammonium-Eisen(II)-sulfat" verwechselt. Die kleine römische Eins macht dabei den Unterschied!

Anbei ein Bild von Ammonium-Eisen(III)-sulfat, das ich der englischen Wikipedia entnommen habe. Übrigends ist die "braune" Farbe auf Verunreinigungen zurückzuführen. Tatsächlich sind die Kristalle wirklich blassrosa und durchsichtig. (Warscheinlich handelt es sich hier um Eisenhydroxid-Einlagerungen)!

Den ganzen Arrtikel dazu findet man unter: http://en.wikipedia.org/wiki/Ammonium_i ... 29_sulfate

Viel Spass beim Experimentieren!

[Wilhelm]

Hallo zusammen,

zum Kristallzüchten wird üblicherweise das Ammonium-eisen(III)-sulfat verwendet. Nur dieses ist dem Alaun ähnlich (Ammonium entspricht Kalium, Eisen entspricht dem Aluminium) und es kristallisiert wie dieses auch in Oktaederform. Ich habe selbst mal Kristalle davon gezüchtet und schöne hellviolette durchsichtige Kristalle erhalten, die aber im Laufe der Monate Kristallwasser und v.a. Ammoniak verloren. Dann bleibt nur noch das braune Fe(III)-sulfat übrig.
Damit werden die Kristalle braun und trübe

Im Kosmos Junior ist das Ammoniumeisen(II)sulfat enthalten. Aber gibt es dazu im Experimentierhasten auch eine Anleitung zur Kristallzucht damit?


Ich habe selber den folgenden Vorschlag noch nicht ausprobiert, aber eigentlich sollte sowohl beim Ammoniumeisen(II)sulfat als auch beim -(III)-sulfat der Zusatz von einigen Tropfen einer nicht oxidierenden Säure (z.B. Essigsäure) während der Kristallisation die Braunfärbung verzögern. Damit würden die Ammoniumionen stabilisiert werden und deren Zerfall in Ammoniak verzögert werden.

Werde mal das Ammoniumeisen(III)-sulfat besorgen und ausprobieren.

Den Versuch gibt es natürlich im Chemikus und Junior (V8)
Ich musste ziemlich lange überlegen, bin mir aber nun recht sicher. Ich bekam den Kasten damals mit 11, 12 Jahren und machte den Versuch auch, ich meine die Lösung blieb beim erhitzen grün, der Kristall jedenfalls war grün. Das Gemisch wurde im Probierglas erhitzt und blieb auch da drin bis zur Kristallbildung, was nacher ein Problem war denn ich bekam den Kristall nicht mehr heraus und machte deshalb das Probierglas kaputt - gab dann natürlich Ärger, schon nach dem 8. Versuch ein Glas kaputt :-)

Da ich noch Reste vom Ammoniumeisen(II)-sulfat habe werde ich das mit der Essigsäure mal testen.

Hier mal Fotos von der Geschichte.

[Platinboy]

Hallo zusammen,

wenn ich mir die Bilder von Wilhelm anschaue, dann wird klar, dass sich in seinem Fall fast quantitativ Fe3+ gebildet hat. Im Allgemeinen kann man sagen, dass sich Kristalle umso einfacher und regelmäßiger bilden, je sauberer die zugrundeliegende Lösung ist.

@ Wilhelm: Du erhitzt den Bodensatz des Ammoniumeisen (II)-sulfats mit dem Spiritusbrenner. Auch wenn Wasser bei ca. 100°C siedet, so kann der Bodensatz wegen fehlender Wasserzirkulation doch lokal erheblich heißer werden. Damit zerbrätst Du das Mohrsche Salz regelrecht. Kein Wunder, dass Du Fe2+ zu Fe3+ oxidierst. Zugleich wirst Du das Ammoniak, dass in geringer Menge auch im leicht sauren Milieu immer in der Lösung vorhanden ist, durch die hohe Temperatur austreiben. --> Es dürfte eime Mischung aus Ammonium Fe(II) sulfat, div. Eisen(III) hydroxiden, Eisen (III) sulfat und Ammoiumsulfat entstanden sein. Dass die "Lösung" trüb ist belegt, dass eben sehr wahrscheinlich Eisenhydroxide ausgefallen sind. Dieser Niederschlag bildet abermillionen kleine Störstellen, die eine vernünftige Kristallisation verhindern.
Versuche doch mal folgendes. Wiege oder schätze das Gewicht des Mohrschen Salzes, das Du einsetzten willst. 269g Mohrsches Salz löst sich in 1000 ml Wasser (bei 20°C). Errechne die Menge Wasser, die Du dafür benötigst und ziehe ca 5% ab. Erhitze diese Menge destilliertes Wasser im Becherglas bis zum sprudelndem Sieden (keine Siedesteinchen verwenden, da diese nur Schmutz eintragen). Durch dass Sieden vertreibst Du gelösten Sauerstoff, der Dir das Fe2+ aufoxidieren könnte. Lass das Wasser bis ca. 40-45° abkühlen und gieße es dann in dein Reagenzglas mit dem Mohrschen Salz, das sich wahrscheinlich wegen der leicht erhöhten Temperatrur trotzdem komplett lösen sollte. Zur Not mit dem Glasstab umrühren. Danach wird die Lösung von allem Unlöslichen abfiltriert und das Filtrat in ein möglichst jungfräulichs Reagenzglas gegeben. Das ist deshalb notwendig, da jeder winzige Kratzer im Glas als Kristallisationskeim wirkt, und nicht Millionen von kleinen sondern wenige große Kristalle entstehen sollen. Als Verschluss das Reagenzglas mit wenig Watte oder Glaswolle verschließen . Der Verschluss darf den Wasserspiegel in Reagenzglas nicht berühren und sollte so dünn wie möglich sein. Er soll lediglich verhindern das Staub in das Reagenzglas fällt, dabei aber das Verdunsten des Wassers zulassen. Dann das Reagenzglas an einen sehr ruhigen (keine Erschütterungen) und normal warmen (Raumtemperatur) Platz aufstellen und warten, warten,warten. Wenige Jahre später :D bilden sich am Boden des Reagenzglases hoffentlich schöne große Kristalle. Das ganze ist eine Geduldsfrage.

Ich habe selber früher Alaunkristalle (KAl(SO4)2) gezüchtet. Die Kantenlänge des größten war 1,8 cm. Die Züchtung dieses Kristalls dauerte ca. 3 Monate. Ein Kollege hat innerhalb eines halben Jahres einen Kristall von 4,5 cm Kantenlänge gezüchtet und nur damit aufgehört, weil das Semester zuende war

[helmut]

… Erhitze diese Menge destilliertes Wasser im Becherglas bis zum sprudelndem Sieden (keine Siedesteinchen verwenden, da diese nur Schmutz eintragen). Durch dass Sieden vertreibst Du gelösten Sauerstoff, der Dir das Fe2+ aufoxidieren könnte.

Natürlich darf man hier kein Leitungswasser nehmen und auch das Austreiben von Sauerstoff (und was genauso wichtig ist, Kohlendioxid!) gehört unbedingt dazu. Für die eigentliche Kristallisation gibt es verschiedene Methoden. Ist die Löslichkeit zwischen heiß und kalt besonders hoch, kann man auch mit einem Temperierbad in gesättigter Lösung arbeiten (hierbei wird die Abkühlung möglichst lange hinausgezögert). Auch Trockenschränke führen manchmal zum Ziel, da sie einen praktisch staubfreien Raum liefern — nur darf das verwendete Trockenmittel hinterher nicht die Kristalle austrocknen! In der Praxis werden dabei häufig Salzgemische wie Calciumchlorid/Glaubersalz oder sogar feuchtes Natriumthiosulfat verwendet. Wie auch immer, das Züchten dauert zwar nicht Jahre, ist aber sehr mühsam und nicht immer von Erfolg beschieden! Eisen(II)-Salze sind dabei schon eine gewisse Herausforderung.

[Platinboy]

Das mit dem "wenige Jahre später" war natürlich nicht ganz ernst gemeint. Bei genau der richtigen Vorgehensweise kann man mit Alaun bereits über Nacht erstaunliche Ergebnisse erzielen. Will man aber den perfekten Oktaeder an einem Faden züchten braucht es Geduld und das richtige know how. Im Internet lassen sich dazu etliche Seiten finden

[Wilhelm]

In der Zwischenzeit habe ich mir die 2 Salze besorgt ( Ammoiumeisen(II)-Sulfat und Ammoniumeisen(III)-Sulfat) natürlich wie kann es anderst sein gibts dazu neue Fragen.

Zunächst der Versuch mit Ammoniumeisen(III)-Sulfat eien Kristall zu züchten, was aber überhaupt nicht klappte.

[Wilhelm]

Hier habe ich mir das "alte" MOHRsche Salz aus den Kosmos Kästen nochmals genauer angeschaut.

[Wilhelm]

Hier der Versuch mit dem MOHRschen Salz das ich frisch bekommen habe.
Ich muss das auf 2 Antworten verteilen da nur maximal 3 Fotos je Beitrag möglich sind.

[Wilhelm]

Fortsetzung:

Meiner Meinung nach hat die lange Lagerzeit, immerhin um die 35 Jahre, dem Ammoniumeisen(II)-Sulfat doch nicht so gut getan.

Ob sich das durch die Zugabe von Essig wieder beheben lässt habe ich leider vergessen zu prüfen, vielleicht komme ich noch dazu.

[Platinboy]

Hallo zusammen,

ich habe im Keller die Fehlversuche meiner Alaunkristallzüchtungen gefunden. Der Kristall, den ich damals im Studienpraktikum abgegeben habe, hatte eine Kantenlänge von 1,8 cm. Den habe ich aber leider nicht mehr und fotografiert habe ich ihn damals auch nicht. Die Kristalle auf dem, Foto sind nur meine damaligen Fehlversuche. Insgesamt habe ich fast 4 Monate Alaunkristalle gezüchtet. Na ja - gut Ding braucht Weile.

Anmerkung: Ich weiß nicht ob man es erkennen kann: Das Geldstück ist eine 1€-Münze