Experimente der "Tensid-Gruppe"

1. Seife herstellen

Das richtig knackige Rezept habe ich bisher nicht gefunden.

Gerät: zahlreiche Erlenmeyerkolben, Rührstab, Stopfen. Zahlreiche Reagenzgläser in einem Ständer mit Stopfen, Teelöffel und Esslöffel. Bunsenbrenner mit Dreibein mit Stellfläche.

Chemikalien: destilliertes Wasser, Natriumhydroxidplätzchen, Soda = Natriumcarbonat, konzentrierte Natronlauge, Kochsalz, Essig, Essigessenz, Olivenöl, Fett,

1,1, http://www.seilnacht.com/waschm/seifhers.html   redet viel, ist aber ungenau in praktischen Momenten

1.2. Bei  http://www.chemieunterricht.de/dc2/grundsch/versuche/gs-v-081.htm  habe ich die Erwartung, dass nur wenig Seife und viele störende Stoffe entstehen. Seife erkennt man eben nicht an Trübung und Blasen, sondern sie muss abtrennbar sein vom Gemisch und in Wasser dann haltbaren Schaum erzeugen. Hier aber mal das Rezept zum Probieren:

Mische 1 ml Speiseöl (= 1 ccm = etwa 1 nicht ganz gefüllter Teelöffel) mit 50 ml destilliertes Wasser. Gib dazu zwei Teelöffel voll Soda. Koche das Ganze 10 min lang in einem größeren Gefäß mit Siedesteinchen. Das Glas wird locker abgedeckt. Damit verhinderst du, dass das Wasser verdampft. Achtung, die Mischung kann spritzen und überschäumen! Deshalb solltest du besser nicht mit einem Reagenzglas arbeiten und setzt eine Schutzbrille auf.

Dass Seife entstanden ist, erkennst du daran, dass die Mischung milchig trübe wird und beim Kochen Blasen wirft. Außerdem riecht sie kaum noch nach Öl, sondern richtig nach erhitzter Seifenlösung.

1.3. Am erfolgversprechendsten erscheint mir die Seifenherstellung nach http://random-experiments.lima-city.de/html/chemie/verseifung.html Das Video dort ist sehr sinnvoll, der Text rudert noch etwas herum.

1.4. Versuchen Sie mal folgendes:
Speiseöl und destilliertes Wasser je einen Zentimeter hoch in einen Erlenmeyerkolben geben. Dazu einen gehäuften Teelöffel Natriumhydroxid-Plätzchen. Einen Stopfen auf den Erlenmeyerkolben geben und hitzestabile Handschuhe anziehen. Das Natriumhydroxid löste sich ins Wasser unter großer Hitze. Destilliertes Wasser stellt sicher, dass nicht schon bei der Seifenherstellung die Wasserhärte stört. Den Erlenmeyerkolben kreisen lassen und schütteln, bis die größte Hitze vorbei ist. Wenn das Gefäß nur noch zahm warm ist, den Stopfen wegnehmen und mit einem Glasstab einige Zeit rühren. Stehenlassen.
Im praktischsten Fall haben wir oben über Glycerin und Wasser eine Schicht von Seifenflocken. Wir gießen Teile des Inhalts des Erlenmeyerkolbens so in ein Sieb, dass möglichst gar kein Glycerin mitkommt. Die erhaltenen Seifenflocken waschen wir mit destilliertem Wasser ein wenig - aber so, dass noch Seife übrig bleibt. Mit wenig von dieser Seife machen wir den Seifentest: Etwas Seife in ein Reagenzglas geben, vier Zentimeter Wasser dazugeben, Stopfen drauf und schütteln. Gute Seife sollte nach einigem Schütteln lang haltenden Schaum bis oben hin liefern.

Wenn das so gradlinig nicht klappt, müssen wir ergänzend "aussalzen". Dazu stellen wir eine gesättigte Kochsalzlösung her: Vier Teelöffel Kochsalz in einen Erlenmeyerkolben mit nur 2 cm hoch destilliertem Wasser geben. Stopfen drauf, und ausgiebig schütteln. Es sollte etwas Salz unten im Kolben übrig bleiben, das sich bei weiterem Schütteln nicht mehr im Wasser löst. Nun gießen wir die Flüssigkeit so in unseren Erlenmeyerkolben, in dem wir die Seife herstellen, dass das feste Salz nicht mitkommt.
Rühren. Stehenlassen. Mit höherer Wahrscheinlichkeit scheidet sich nun als oberste Schicht feste Kernseife ab.

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Seifensiederei historisch? Die "Pottasche" enthielt als wirksame Substanz Soda = Natriumcarbonat. Dazu wurde Fett und etwas Wasser gegeben. Dieses Gemisch wurde tagelang bis heran an den Siedepunkt des Wassers erhitzt, bis oben Seife schwamm, die man absiebte, und unten Glycerin, das man verwarf oder anderweitig nutzte. Bei Problemen wurde noch ausgesalzt.

Wir haben nicht tagelang Zeit. Wenn Sie aber beliebiges Fett nach obigem Rezept statt mit Soda mit konzentrierter Natronlauge übergießen, wenn Sie außerdem ein wenig Olivenöl dazugeben (bei feiner Seife müssen es 70 Prozent sein), und ausgiebig kochen (Siedsteine! Spritzschutz!) dann schaffen Sie vermutlich auch die klassische "Verseifung von altem Fett". Denn das war die historische Nutzung: Fettreste wurden zu Seife oder Kosmetikartikeln veredelt.
 

2. Klassische Seife kommt nicht klar mit Säuren und hartem Wasser

Stellen Sie drei Reagenzgläser her, in denen sich schäumende Seifenlösung befindet. Geben Sie in ein Reagenzglas etwas Essig, in eines eine Lösung von Calciumcarbonat (das erzeugt Wasserhärte). Ein Glas lassen Sie zu Vergleichszwecken unverändert.

Stellen Sie nun drei andere Reagenzgläser her, in denen sich ein schäumendes modernes Waschmittel befindet. Geben Sie in ein Reagenzglas etwas Essig, in eines eine Lösung von Calciumcarbonat. Ein Glas lassen Sie zu Vergleichszwecken unverändert.
  

3. Freisetzen von CO2-Gas bei Zugabe einer organischen Säure > schwebende Seifenblasen

Übergießen Sie in einer Glasschüssel einen Esslöffel festes weißes Natron = Natriumhydrogencarbonat mit einem Esslöffel Essig, oder, das ist wirksamer, mit Essigessenz:
CO₂ -Gas entsteht. Es bildet einen Kohlensäuregas-See und diffundiert nicht gleich in die Höhe.
Dies kann man sichtbar machen, indem man Seifenblasen in die Glasschüssel pustet: Sie sollten in der "Luft" stehenbleiben, weil sie leichter sind als das Kohlensäuregas.

Zeigen Sie die Haltbarkeit von Seifenblasen, die mit Zugabe von Glycerin und Stärkekleister zäh gemacht wurden. Blasen Sie solche Seifenblasen auf ihre Schüssel mit dem Kohlensäuregas-See.
 

4. Sichtbarmachen der einmolekularen Schicht von Tensiden auf Wasseroberflächen

Eine Rasierklinge kann man so sanft auf die Wasseroberfläche legen, dass sie dort schwimmt. Stellen Sie eine kleine Wanne mit Wasser hin, und wer will, kann es probieren. Nun stellen Sie eine gleiche kleine Wanner mit Wasser daneben, in dem Spülmittel gelöst wurde: "Das Wasser des Untergangs". Wird eine Rasierklinge in dieses Wasser eingetaucht, ist sie anschließend nicht mehr imstande, auf einer Wasseroberfläche zu schwimmen,

Ein Tropfen Tensid drückt Pfefferpulver an den Rand eines Gefäßes, in dem es zuvor zufällig verteilt auf dem Wasser schwamm.

  
5. Geben Sie zwei Seifenlösungen - selbst hergestellte Seife und Lösung eines modernen Waschmittels - an die "Indikatorgruppe". Die sollen den PH-Wert der Lösungen feststellen.
   

Stichworte mit weiterführenden Hinweisen:

Moderne Tenside: Anpassung an Haut-PH. Unempfindlich gegen Wasserhärte.

(Was ist in einem Fleckentferner-Stift drin?)

(Phosphate, Überdüngung von Gewässern, neue Austauschstoffe statt Phosphaten... ist Theoriethema)

(Wasserreinheit, Sauerstoff-Verbrauch als Maß der Bakteriendichte im Wasser, Kläranlage)