Chemie: Experiments :: Nuklear
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Bevor jemand über die Veröffentlichung dieser Versuche meckert :1. Diese Versuche s
- der Mutter aller Zuverlässigkeit.
Leonardo da Vinci
Wir lernen über die Herstellung von....
Erben, Linsen & Co. können ganz schön was anrichten
Früher wurden Sie zum Sprengen von Felsen verwendet - und doch finden wir sie immer wieder auf unserem Mittagstisch, zum Beispiel in Form von Linsensalat oder Erbsenreis. Hier kannst du selber als Sprengmeister tätig werden.
Organisiere dir einen Plastikbecher (ein sauberer Joghurtbecher zum Beispiel) - verwende auf keinen Fall ein Glas - und fülle diesen Becher zu zirka einem Drittel mit Wasser voll. Nun schütte so viel Gipspulver hinein, dass sich über dem Wasser ein kleiner Gips-Berg gebildet hat und rühre gut um.
Wichtig für deine Sicherheit ist hier die Reihenfolge: Schütte immer zuerst das Wasser, und dann erst den Gips in den Becher, nie umgekehrt!
Nun kommen die Hülsenfrüchte in den Gips - rühre also eine Hand voll Erbsen, Bohnen oder Linsen in den Gips, bevor er hart wird. Nach ein paar Stunden kannst Du schon das Ergebnis bewundern
Der Grund für dieses durchschlagende Ergebnis: Die Erbsen, Linsen und Bohnen beginnen zu quellen, wenn sie mit Wasser in Berührung kommen. Gleichzeitig wird der Gips aber hart und unnachgiebig - die einzige Möglichkeit für die Hülsenfrüchte ist also, sich den Platz zu schaffen, indem sie den Gips mit unglaublicher Kraft zersprengen.
Seifenblasen
Ziel:
Mit einfachen Methoden können Seifenblasen verschiedenster Art und Größe hergestellt werden.
Sicherheitshinweise:
sämtliche eingesetzte Stoffe sind in kleinen Mengen ungefährlich
Versuchsanleitung:
1. Rezept:
4 Eßlöffel grüne Seife
4 Eßlöffel Glyzerin aus der Apotheke
1 Liter warmes Wasser
1 Blumendraht
Wolle
Die grüne Seife im Wasser auflösen und Glyzerin dazugeben. Den Pustering aus Blumendraht biegen und mit Wolle umwickeln
2. Rezept für große Mengen:
75 g Zucker
1/2 Liter Wasser
375 ml Neutralseife
13 g Tapetenkleister
4,5 Liter warmes Wasser
1 Nacht Zeit
Den Zucker in 1/2 Liter Wasser auflösen. Neutralseife und Tapetenkleister daruntermischen und dann in 4,5 Liter warmes Wasser rühren und über Nacht stehen lassen.
3. Rezept:
60 ml Spülmittel
200 ml Wasser
1/2 Teelöffel Mais Sirup
Alle Zutaten miteinander mischen, und warten bis die Flüssigkeit nicht mehr schäumt
4. Rezept:
225 ml Spülmittel
3 Liter Wasser
1 Eßlöffel Glyzerin
Alle Zutaten miteinander mischen, und warten bis die Flüssigkeit nicht mehr schäumt
5. für tränenlose Seifenblasen:
60 ml Baby-Shampoo
200 ml Wasser
3 Eßlöffel Mais-Sirup
Alle Zutaten mischen, und warten bis die Flüssigkeit nicht mehr schäumt
6. Monster-Blasen:
1,5 Liter Wasser
200 ml Mais Sirup
450 ml Geschirrspülmittel
Alle Zutaten mischen und 4 Stunden ruhen lassen
7. süße Blasen:
3/4 l destilliertes Wasser
70 Gramm Puderzucker
1/4 Liter Spüli
1 Esslöffel Glyzerin aus der Apotheke
Den Puderzucker im Wasser auflösen, Spüli und Glyzerin unterrühren, eine Nacht lang ruhen lassen, fertig.
Erklärung / Hintergrund:
Warum schillern Seifenblasen?
Wird Seifenlauge zu einer dünnen Lamelle gezogen, so bilden sich zwei Oberflächen (bimolekulare Tensidschicht).
Trifft Licht auf diese Oberflächen wird es reflektiert. Zurückgeworfen werden dabei zwei Strahlen (a + b), wobei das Licht des Strahls b, der an der Innenseite der Seifenhaut reflektiert wird einen sehr wenig längeren Weg zum Auge des Betrachters zurücklegt. Der "längere Strahl" schwingt so mit anderer Frequenz (= 1/Wellenlänge) als der kürzere. Aufgund dieser unterschiedlichen Wellenlängen sehen wir eine Farbe.
Die Lamelle der Seifenblase ist nicht rundherum perfekt aus einem Tensidmolekül neben dem anderen aufgebaut. Es gibt Anhäufungen und Stellen geringerer Konzentration. Dadurch ist einerseits die Differenz der an oberer und unterer Lamellenschicht gebrochenen und reflektierten Lichtstrahlen an verschiedenen Stellen der Seifenhaut unterschiedlich, und andererseits die Seifenhaut ständig in Bewegung, um den Konzentrationsunterschied auszugleichen. So entsteht das Schillern.
Ist die Haut der Seifenblase an einer Stelle allerdings "dicker" als 1/1000 mm erscheint die Seifenblase durchsichtig. Dies liegt daran, dass sich das reflektierte Licht zweier dicht nebeneinander auf die Seifenhaut auftreffenden Strahlen überlagert und sich so die Farben gegenseitig aufheben.
Warum zerplatzen sie so leicht wieder?
Der Überdruck in einer Seifenblase und die regelmäßige Anordnung der Tensidmoleküle sorgen für eine gewisse Stabilität .
Doch unterliegen die Seifenhülle (bimolekulare Tensidschicht) und die eingeschlossene Luft der Seifenblase der Schwerkraft. Aus diesem Grund fließt der Wasserfilm, der sich ja zwischen den Tensidschichten befindet, nach unten. (Er wird aufgrund der Massenanziehung "stärker" angezogen als die Luft.) Dadurch wird die Seifenblasenhülle an der Oberseite dünner und dünner, bis die Tensidmoleküle mit ihrem gleichgeladenen Ende aufeinandertreffen und Abstoßungskräfte auf sie wirken. So zerplatzen Seifenblasen nach recht kurzer Zeit im freien Fall.
Beim Berühren von Seifenblasen platzen diese, da an der Berührstelle die Tensidmoleküle verdränkt werden, ihre Konzentration an dieser Stelle somit abnimmt, was zu einer Vergrößerung der Oberflächenspannung führt. Dies versuchen die Kräfte in der Blase auszugleichen, dass heisst, es findet an der durch die Berührung gestörten Stelle der Oberfläche der Seifenblase eine Kontraktion statt. Ist diese "Rückschnellkraft" zu groß im Vergleich zum Kräftegleichgewicht innerhalb der Seifenblase, zerplatzt sie!
Gummibärchen im flammenden Inferno
Ziel:
Man wirft ein normales Gummibärchen in eine Kaliumchlorat-Schmelze. Ein helles Glühen sowie ein lautes Brummen setzt ein und löst das Bärchen in einer spektakulären Reaktion auf.
Geräte:
Großes Reagenzglas, Stativ mit Klemme, Schüssel mit Löschsand, Bunsenbrenner, Schutzscheibe, Schutzbrille, Schutzhandschuhe
Chemikalien:
15g Kaliumchlorat, Gummibärchen
Sicherheitshinweise:
Achtung: Die Reaktion muss hinter einem Schutzschild in einem Abzug erfolgen!
In der Nähe des Versuchs dürfen sich keine brennbaren Stoffe befinden, und die Unterlage muss feuerfest sein. Kaluimchlorat ist ein sehr starkes Oxidationsmittel; die meisten organischen Stoffe werden unter Feuererscheinung oder explosionsartig zersetzt.
Kaliumchlorat (KClO3)
Gummibärchen (???): keine Gefahr beim Verschlucken :-)
Versuchsanleitung:
15g Kaliumchlorat werden mit einem Bunsenbrenner in einem großen Reagenzglas vorsichtig(!) geschmolzen. Anschließend lässt man ein Gummibärchen in die Kaliumchloratschmelze fallen. Die Reaktion beginnt sofort. Das Gummibärchen verbrennt unter intensivem Aufglühen, tanzt auf der Salzschmelze und erzeugt ein merkliches Geräusch (Brummen,Rauschen!)
Vorsicht: Häufig ist die Reaktion so heftig, dass ein Teil des Kaliumchlorats mit dem entstehenden Kohlendioxid und Wasser hinausgeschleudert wird. Daher sollte das Reagenzglas leicht schräg eingespannt und nicht auf die Beobachter gerichtet werden
Erklärung / Hintergrund:
Es ist anzunehmen, dass beim Versuch mit dem Gummibärchen bei der Temperatur des geschmolzenen Kaliumchlorats, Wasser aus der Gummibärchenmasse freigesetzt wird und mit dem Kaliumchlorat zu Chlorsäure reagiert. Diese leitet dann die Verbrennung der Zucker (Saccharose, Glucose, Fructose) im Gummibärchen ein.
Desweiteren disproportioniert Kaliumchlorat ab 400°C zu Kaliumchlorid und Kaliumperchlorat, welches dann selbst sehr rasch in Sauerstoff und Kaliumchlorid zerfällt.
Dabei wird die Gelantine im Gummibärchen unter Feuererscheinung zu CO2 und Wasser oxidiert. Das Brummen und Rauschen entsteht durch die bei der Verbrennung entstehenden Gase, die das Bärchen immer wieder mit sich reißen.
Sonstiges:
Die Sicherheitsvorkehrungen müssen unbedingt beachtet werden!
Mit dem Versuch lässt sich sehr anschaulich demonstrieren, dass Chlorsäure-Gemische leicht oxidierbarer Stoffe (hier eine Saccharose-Kaliumchlorat-Mischung) spotan zur Entzündung und zu einer beeindruckenden exothermen Reaktion gebracht werden können
Links:
Gummibaeren-Forschung.de Tiefe Einblicke in die Welt der Gummibärchen ;-)
Haribo.de die Erschaffer des süßesten Bären der Welt
Rezept für Gummibärchen: jetzt kann sich jeder selbst seine eigenen Bärchen machen
Bärchentreff.de: der Onlineshop für Gummibärchen
Bei dem Arbeiten sollte man hier besonders vorsichtig sein. Das Tragen einer Schutzbrille ist unerlässlich!
Geräte: 3 Bechergläser, Glasstäbe, Messzylinder (50 ml), Trichter, Porzellanschalen, Waage, Bunsenbrenner
Chemikalien: konz. Salpetersäure (65%), konz. Schwefelsäure (96%), Watte, Indikatorpapier, Filterpapier, Kaliumnitrat, Schwefelpulver.
Vorbereitende Arbeiten: Herstellung der nitrierten Cellulose: "Man lässt zu 20 ml konz. Salpetersäure in ein 250ml-Becherglas, das unter dem Abzug in einer Schale mit kaltem Wasser steht, langsam unter Umrühren 40 ml konz. Schwefelsäure zufließen. In das auf Zimmertemperatur abgekühlte Gemenge beider Säuren trägt man 2 g Watte ein, die mit einem Glasstab in der Flüssigkeit ständig bewegt wird, so das alle Fasern mit der Nitriersäure in Berührung kommen. Nach 15 Min. gießt man die Säure möglichst vollständig ab, wobei die Watte mit dem Glasstab zurückgehalten und ausgedrückt wird. Man lässt die Watte in ein großes mit Leitungswasser gefülltes Becherglas (1l) gleiten, wo sie durch schnelles Hinundherbewegen gründlich gewaschen wird. Das Waschwasser wird noch mind. 2 mal erneuert. Das letzte Waschwasser, das mit dem Indikatorpapier auf Säurefreiheit geprüft wird, lässt man durch einen Trichter abfließen, schiebt die Watte dann ebenfalls in den Trichter und spült sie noch etwa 5 Min. unter fließendem Wasser aus. Man presst die Watte zunächst zwischen zwei dicken Glasplatten und danach zwischen Filtrierpapier gründlich aus und stellt sie fein zerrupft noch 2-3 Std. bei 40°C in den Trockenschrank (oder Backrohr). Ausbeute: Aus 2g Watte erhält man etwa 3,3 g nitrierte Cellulose."
Durchführung 1: Man legt einen kleinen Bausch Schießbaumwolle (nitrierte Watte) in eine Porzellanschale und berührt ihn mit der Sparflamme des Bunsenbrenners.
Ergebnis 1: Die Watte brennt blitzartig schnell mit heller, gelber Flamme ab ohne eine Rückstand zu hinterlassen.
Durchführung 2: Man legt eine kleine Flocke Schießbaumwolle auf einen Amboß und schlägt mit dem Hammer kräftig drauf.
Ergebnis 2: Es erfolgt ein schussartiger Knall.
Bitte nur mit kleinen Mengen experimentieren. Sonst könnte sowas passieren, jetzt brauchen wir eine neue Wohnung
Man braucht:
-
Kaliumnitrat (75 Gew%)
-
Holzkohle (15%)
-
Schwefel (10%)
Allgemein:
Bei diesem klassischen Bestandteil aller Schwarzpulvermischungen kommt es extrem auf die Qualität an: Unbrauchbar ist Aktivkohle ! Die beste Kohle ist Faulbaumkohle, die aber kaum erhältlich ist. Buchen- und Erlenkohle sind brauchbar. Wir können die handelsübliche Grillkohle ebenso zerreiben
Wesentlicher Bestandteil vieler Sätze und Treibmittel von Feuerwerksraketen ist immer noch das klassische Schwarzpulver
Erhöhung des Nitratanteiles macht die Mischung zwar heftiger, aber dafür schlechter zündbar. Man vermischt zuerst gründlich in der Reibschale gepulverten Stangenschwefel und Holzkohle. Dann erst vermengt man es mit dem Nitrat. Dabei sollte man etwas vorsichtiger sein, da es eine gewisse Reibungsempfindlichkeit geben kann. Zur besseren Verteilung und damit der Salpeter besser in die Hohlräume der Holzkohle eindringt, kann man das Gemisch mit Wasser und Spiritus zu einem dicken Brei rühren und dann lufttrocknen lassen. Dann verreibt man es zum "Mehlpulver". Bei der industriellen Verwendung wird allerdings das Mehlpulver verpreßt und gekörnt, was brisantere Eigenschaften zur Folge hat. Für einfache pyrotechnische Zwecke genügt aber das Mehlpulver
Es entstehen die Verbrennungsprodukte Stickstoff, Kohlendioxid, Schwefeldioxid und Kaliumcarbonat. Aus 1 kg Substanz entstehen etwa 350 Liter Gas und Rauch. Sehr wichtig ist der Feinheitsgrad der Bestandteile. Bei zu groben Materialien kommt es anstatt einer Explosion nur zu einer heftigen Verbrennung.
Schwarzpulver mit Zucker
Man benötigt
-
8 Teelöffel Kaliumnitrat
-
5 Teelöffel feinen Puderzucker (am besten mit dem Mixer mixen!)
-
5 Teelöffel Kohlepulver (fein gemahlene/gemixte Grill-Holzkohle)
Diese Zutaten werden zusammengemixt, wobei hier auch darauf zu achten ist, daß übermäßige Hitze vermieden wird, wobei es bei diesem Pulver nicht so schlimm ist wie bei dem oben genannten.
Im Prinzip ist dieses Pulver jetzt fertig zum Gebrauch, will man jedoch die Abbrand-Geschwindigkeit um ein weiteres erhöhen, ist folgendes durchzuführen:
Eine Warnung im Voraus: Folgendes ist nur unter hohen Sicherheitsvorkehrungen und im Freien durchzuführen
Das Pulver wird flach (etwa 1cm dick) auf doppelter Alufolie verteilt (oder kleine flach Metall-Schale) und anschließend in einem kleinen Backofen auf etwa 150-200°C erhitzt, bis eine starke Rauchentwicklung zu beobachten ist (es darf ruhig eine Weile kräftig Qualmen).
Nach etwa 10 Minuten könnte es dann fertig sein. Man kann es dann kalt und fest werden lassen, und wie man nun sieht brennt es viel schneller als vorher ab. Man sollte bei dem ganzen Vorgang unbedingt darauf achten, das sich kein Pulver ausserhalb der Schale befindet, da sich dies schnell entzündet. Außerdem darf die Temperatur im Backofen niemals über 300°C hinaus gehen, da sich Kaliumnitrat bei etwa 250° verflüssigt und dann anfängt zu reagieren - kurz: der Backofen ist hinterher schwarz oder läuft Gefahr sich zu entzünden.
Sonstige
Es gibt unzählige reaktionsfähige chemische Gemische, die für den pyrotechnischen Gebrauch geeignet sind, jeder davon hat seine spezifischen Eigenschaften, z.B. das eine sprüht Funken, das andere brennt farbig, das eine wiederrum schneller...
Allgemein werden solche Gemische immer nach folgendem Prinzip aufgebaut:
Die wichtigste Komponente ist das Oxidationsmittel (z.B. Nitrate wie Kaliumnitrat oder Natriumnitrat, aber häufig auch Oxide wie Kupfer- oder Eisenoxid), welche dazu dient ihre Sauerstoffatome abzugeben. Dann gibt es da noch das Mittel was oxidiert werden muß, wobei hier, wenn es um die Abbrand-Geschwindigkeit geht, meistens möglichst purer Kohlenstoff (Graphit, Cellulose, Holzkohle) verwendet wird.
Um bestimmte Effekte zu erzielen sowie um bestimmte Eigenschaften hervorzurufen werden häufig irgendwelche Metalle verwendet (Alkalimetalle, Erdalkalimetalle,...)
Das Schwarzpulver hat seinen Namen nicht etwa von seiner Farbe, sondern von seinem Erfinder, dem Mönch Berthold Schwarz. Dieser erfand es im 14. Jahrhundert, in China war es jedoch schon seit dem 12. Jahrhundert bekannt. Schwarzpulver war bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts das wichtigste Schieß- und Sprengmittel, heutzutage findet es jedoch nur noch begrenzte Anwendung zur Herstellung von Feuerwerkskörpern.
Geräte: Messer, Korkbohrer
Chemikalien: Marzipan (bzw. Apfel, weiße Rübe), Mandelkern
Vorbereitende Arbeiten: Aus dem Marzipan formt man -evtl. mit Hilfe des Korkbohrers- eine Kerze. Als Docht wird der entsprechend zugeschnittene Mandelkern an einem Ende hineingesteckt.
Durchführung: Die "Kerze" wird entzündet, dann schiebt man sie brennend in den Mund und isst sie auf.
Hinweis: Damit man sich nicht Zunge und Mund verbrennt, muss dieser Versuch geübt werden.
Man braucht:
- Bärlappsporen ( Lycopodium ), oder getrocknetes Weizen- Mehl.
- Kohlensäurefreie Getränke mit Geschmack
Hinweis:
- Nicht durch den Mund einatmen ! Das Schlimmste, was dieser Versuch hinterlässt, ist der Geschmack im Mund.
Daher anschließend gut mit zB. kohlensäurefreier, vorher geschüttelter Cola ausspülen.
Durchführung:
- 1 oder 2 Esslöffel Lycopodium (oder getrocknetes Mehl) in den Mund nehmen. Durch die Nase tief einatmen und . . . . . .. mutig und stark in die rauschende Flamme des Bunsenbrenners pusten. Wegen des etwas schlechten Geschmacks anschließend mehrfach den Mund spülen.
Erklärung:
- Lycopodium ( oder Mehl) verbrennt aufgrund der kleinen Teilchengröße mit einer enormen Stichflamme.
- Es gibt einen kleinen Eindruck von einer Mehlstaubexplosion in einer Mühle oder der Kohlenstaubexplosion in einem Bergwerk
Streichholzraketen sind tatsächlich voll funktionsfähige Raketen, in einer Minute aus normalen Haushaltsgegenständen gebaut. Sie sind harmlos, da sie nur aus einzelnen, normal gebräuchlichen Streichhölzern gebaut werden. Sie enthalten daher nicht genug Zündstoff, um eine Explosion herbeizuführen, egal welche Fehler bei der Herstellung gemacht werden.
Um ein einfaches Streichholz in eine Rakete zu verwandeln, muss der Zündkopf mit normaler Aluminiumfolie umwickelt werden, die dann eine kleine, aber wirkungsvolle Düse für die heißen Antriebsgase bildet. Die Streichholz-Rakete wird ganz einfach durch ein brennendes Streichholz gezündet, das man unter den mit Aluminiumfolie umwickelten Kopf der Rakete hält. Die beim schnellen Verbrennen des Zündkopfes entstehenden Gase erzeugen eine Sekunde lang einen kräftigen Schub. Dieser Schub schleudert die Streichholzrakete aus der Startrampe hinaus
Die ideale Startrampe für die Streichholzrakete ist eine zurechtgebogene Büroklammer. Auf einfache Weise kann der ideale Startwinkel erprobt werden. Flugbahnen und Flugweiten sind sehr unterschiedlich, eine perfekt gebaute Streichholzrakete kann 4 Meter und weiter fliegen.
Durchführung:
- Schneide ein kleines Dreieck aus der Aluminiumfolie aus, ungefähr 3 cm mal 6 cm . Dieses Stück Aluminiumfolie wird gebraucht, um den Zündkopf einzuwickeln.
- Entnehme ein Streichholz aus der Packung oder aus dem Heft. Halte die Stecknadel längs am Streichholz, so dass die Stecknadelspitze den Zündkopf berührt. Die Stecknadelspitze darf nicht über den Zündkopf hinausstehen, da sie sonst die Aluminiumfolie durchstechen könnte.
- Wickle die Aluminiumfolie um den Zündkopf. Die Folie sollte eine Kragen 5mm unter dem Zündkopf bilden. Achte darauf, das du die Stecknadel beim Wickeln nicht verschiebst. Versuche die Folie so straff wie möglich zu wickeln.
- Wenn die Folie komplett um den Zündkopf gewickelt ist, falte das überstehende Stück Folie über die Stecknadel
- Benutze deine Fingernägel, um die Folie sorgfältig längs der Stecknadel zu falten. Dadurch entsteht ein fester Kanal, der die Düse für die heißen Antriebsgase bildet. Entferne nun die Stecknadel - sie war nur nötig, um den Kanal zu formen.
- Biege eine Büroklammer (wie auf im Foto gezeigt) , so dass die Streichholzrakete in einem günstigen Startwinkel darin locker liegen kann.
- Sorge für eine freie Flugbahn der Rakete. Entzünde ein Streichholz und halte es direkt unter den mit Aluminium umwickelten Zündkopf. Nach ein paar Sekunden zündet die Streichholzrakete
Allgemein:
Zuerst das allgemeine Prinzip einer Rakete:
Die Rakete wird durch das sog. Rückstoßprinzip vorrangetrieben. Das heißt, die Rakete muß möglichst viel Masse mit möglichst großer Geschwindigkeit in entgegengesetzte Fahrtrichtung abstoßen, um vorranzukommen. Die Geschwindigkeit der Masse die abgestoßen wird kann dadurch vergrößert werden, indem die Düse verkleinert wird, durch die die Masse abgestoßen werden soll. Wird diese allerdings zu klein, so kann der Behälter, also der Treibsatz durch zu hohen Druck explodieren.
Die Masse, die in diesem Fall abgestoßen wird sind Gase, die z.B. durch die Verbrennung einer Schwarzpulvermischung erfolgen.
Man braucht:
- Tesa/Klebeband
- Papier, Tempo-Taschentuch
- Schwarzpulver (möglichst gebackene Version, oder eben etwas das ziemlich schnell abbrennt)
Durchführung:
- Zuerst rollt man aus einem etwa 6cm breiten und etwa 20cm langen Papierstreifen eine kleine Rolle mit einem Durchmesser von etwa 1cm
- Man drückt eines der Enden der Rolle zusammen und knickt dann einen etwa 0,5cm breiten Streifen um, und befestigt ihn mit Klebeband/Tesa.
- Jetzt füllt man die Rakete ungefähr halbvoll mit Schwarzpulver, und stopft es ein klein wenig fest - nicht zu stark
- Man nimmt eine Zündschnur und führt sie in die halbvolle Röhre ein, so daß sie das Schwarzpulver mit dem End berührt, und quetscht dann das obere Teil einfach zu, so das die so entstandene Düse genauso dick ist wie die Zündschnur, und möglichst auch genau nach unten zeigt, da sonst die Rakete eine Kurve fliegen würde. Anschließend verstärkt man die Düse noch mit Tesa-Film, und umwickelt, wenn man grad dabei ist am besten den ganzen Treibsatz mit Tesa-Film, so daß eine zusätzliche Reißfestigkeit gegeben wird
- Anschließend wird noch ein Leitstab benötigt, der entweder aus einem langen (ca. 20cm X 3cm) streifen Papier gerollt werden kann, oder der auch beispielsweise leichter Holzstab sein kann (- Schaschlickstäbchen etc.
- Damit währe die Rakete startklar. Falls die Rakete einwandfrei fliegt, können die ganzen Parameter (wie z.B. die Füllhöhe des Schwarzpulvers) einfach geändert werden um andere Eigenschaften wie größere Flughöhe usw. zu erzielen.
Falls sie überhaupt nicht fliegt, sondern am Boden explodiert, sollte die Düse der Rakete einfach etwas weiter gebaut werden, oder umgekehrt, wenn sie nicht abhebt, einfach die Düse verengen
Knallkörper, wie sie zur allgemeinen Erzeugung eines Knalls dienen (nicht zur Sprengung!) funktionieren normalerweise nach folgendem Prinzip: Ein brennendes Gemisch wird in eine möglichst dichte Hüller verpackt, mit einer Möglichkeit zum Zünden (Zündschnur etc.). Wenn das Gemisch verbrennt, entsteht ein Überdruck in der Hülle, und sie zerreist/explodiert zwangsläufig. Die Kunst dabei ist es eigentlich nur, eine möglichst unaufwendige, und luftdichte Hülle zu finden, bei der auch noch eine Zündschnur gut reinpasst.
Man braucht:
- 2 Blatt normales DIN A4 Papier
- Zuendschnur
- Tesa-Film (oder irgendein anderes Klebeband)
Durchführung:
- Die zwei blätter Papier werden zu einer Rolle zusammengerollt
- Jetzt wird eine entsprechend lange Zündschnur so in die Rolle eingeführt, daß ihr Ende in der Mitte der Rolle ist. Anschlißend wird das Ende mit der Zündschnur darin um 180° umgeknickt, so daß es wieder auf der Mitte der Rolle zu liegen kommt. Ebenso wird dann das ganze natürlich mit Klebeband/Tesafilm festgeklebt
- Jetzt kann direkt das Schwarzpulver in die verbleibende Öffnung eingefüllt werden. Im Prinzip ist es egal, welche Art von Pulver hier reinkommt, da der Knallkörper in diesem Fall fast ganz dicht ist, und so auch bei einer relativ langsamen Druckentwicklung explodiert. Trotzdem ist es besser, wenn das Pulver möglichst schnell abbrennt. Jetzt kann auch schon die andere Seite zugeknickt werden, und mit Tesa-Film befestigt werden
- Jetzt ist der Kracher theoretisch fertig. Wenn man ihn jetzt zündet, und beim Bau alles genau nach Plan verlief, dann dürfte der Kracher etwa 10 Sekunden nach dem Entzünden der Zündschnur mit einem lauten Knall explodieren. HINWEIS: Die Kracher dieser Bauart können brennende Schwarzpulverteile von sich schleudern, die nicht ganz ungefährlich sind
- Zusatz: Wer die Effektivität seines Knallkörpers verbessern will, der kann einfach noch mehr Papier um dieses erste Stadium wickeln, was aber möglichst gleichmßig geschehen sollte, da er sonst nur verpufft, wenn an einer Stelle eine dünnere Hülle ist.
Bei größeren Dimensionen muß natürlich auch die Menge des Schwarzpulvers erhöht werden
Knallerbse 1
Man braucht:
- Ethanol (CH3-CH2-OH),Iod (I), konzentrierten Ammoniak (NH3 konz.)
Hinweis:
- Nur geringe Mengen verwenden !
- Beim Filtrieren Druck vermeiden !
- Mengenangaben nicht überschreiten !
- Versuch hinter Schutzscheibe durchführen !
- Schnell arbeiten !
- Noch am selben Tag verbrauchen !
Durchführung:
- Einen Spatel voll Jod in der Reibschale fein reiben
- Eine Spatelspitze Jod in in ein Reagenzglas geben
- Jod im Reagenzglas mit ca. 10 ml NH3 konz übergieße
- Reagenzglas mit Stopfen verschließen
- Inhalt im Reagenzglas min. 15 min. wirken lassen, dabei :
- Mehrfach durch Umschwenken mischen Achtung ! Es entsteht im Reagenzglas Überdruck ! Stopfen zwischendurch vorsichtig anheben ! Ab jetzt schnell und sorgfältig arbeiten !
- Inhalt aus dem Reagenzglas in Trichter mit vorbereitetem Filterpapier gießen
- Reagenzglas mit Spiritus (Alkohol) spülen und Inhalt ebenfalls in Filter geben ( evtl. wiederholen, bis Rggl. leer ist )
- Inhalt des Filters mit Spiritus spülen
- Mit etwas Diethylether nachspülen
- Filterpapier auffalten und zum Trocknen auf feuerfeste Unterlage legen
- Gut durchtrocknen lassen !! Achtung !! Das entstandene Stickstoffjodid ist im feuchten Zustand noch gut zu handhaben. Im trockenen Zustand ist es äußerst berührungsempfindlich! !! Achtung !!
- Feuerfeste Unterlage mit Filterpapier auf Lehrertisch legen.
- Den Rückstand im Filterpapier vorsichtig mit der Feder am Stock berühren.
Beobachtung:
- Das Gemisch explodiert schon bei leichter Berührung mit lautem, hellem Knall.
- Eine kleine rote Rauchwolke aus Joddampf wird sichtbar.
Erklärung:
Aus Jod und Ammoniak entsteht Stickstoffjodid. Alkohol dient dazu, überschüssiges Jod auszuwaschen. Diethylether dient zum schnellerem Trocknen. Aus Ammoniak NH3 und Jod I entsteht eine Verbindung aus Jodstickstoff NI3 und NH3 . Die genaue Reaktion ist noch nicht bekannt. Laut Roesky/Möckel * kann man folgende Reaktionsgleichung annehmen : 2 NI3 + NH3 --------> 3 I2 +N2 + 2 NH3
Entsorgung:
- Filtrat mit Natriumsulfat verrühren und ins Abwasser geben
Knallerbse 2
Hinweis:
- Nur geringe Mengen verwenden !
- Beim Mischen Druck vermeiden !
- Mengenangaben nicht überschreiten !
- P r zieht Wasser an. Nur trocken verwenden.
Man braucht:
- Kaliumchlorat
- roter Phosphor
Durchführung:
- Zwei Filterpapiere in der Mitte falten
- Auf Filterpapier " 1 " in die Mitte eine Spatelspitze KClO3 geben
- Auf Filterpapier " 2 " in die Mitte eine Spatelspitze P r geben
- Schutzbrille und Schweisserhandschuhe anziehen Abstand halten lassen ( min. 4 Meter )
- Mehrfach durch Umschütten der Filterpapiere KClO3 und P r mischen oder Feder ! zum Mischen nehmen
- Letztes Gemisch genau in die Mitte des Filterpapiers plaziern
- Letztes Gemisch aus KClO3 und P r mit Filterpapier auf Stativplatte legen
- Mit langer Eisenstange genau auf das Gemisch auf der Stativplatte schlagen
- Das Gemisch explodiert mit lauten Knall
Erklärung:
- KClO3 ist ein starkes Oxidationsmittel.
- roter Phosphor ist ein leicht entzündliches Element
- Kaliumchlorat stellt ein sehr reaktives Oxidationsmittel dar. Verwendung findet es für die Herstellung der Zündmasse von Zündhölzern sowie in der Feuerwerk- und Sprengstoffindustrie. Die in diesem Versuch dargestellte Reaktionsmischung ist so empfindlich, dass sie auf keinen Fall durch Verreiben im Mörser, sondern durch vorsichtiges Vermischen mit einer Vogelfeder dargestellt werden muß. Das Unkrautbekämpfungsmittel Unkraut-Ex, das früher im Handel erhältlich war, hatte Kaliumchlorat als Hauptbestandteil. Versuche von Hobby-Chemikern, mit einem Gemisch aus Unkraut-Ex und Puderzucker kleine Sprengkörper für das Sylvesterfeuerwerk zu bauen, führten häufig zu schweren Unfällen.
Geräte: Seidenpapier, Amboß, Hammer
Chemikalien: Kaliumchlorat, Schwefel
Vorbereitende Arbeiten: Je eine Spatelspitze Schwefel und Kaliumchlorat (nicht mehr) werden auf einen Bogen Papier vorsichtig (!) miteinander vermengt und dann in eine aus Seidenpapier gefaltete Tüte geschüttet, die dann unter Vermeidung von Druck zugerollt wird.
Durchführung: Man legt die Tüte auf den Amboß, drückt mit dem Hammer die Füllung vorsichtig etwas zusammen und schlägt dann kräftig zu.
Ergebnis: Es erfolgt eine heftige Explosion
Dieser Trick wird manchmal von professionellen Feuerakrobaten dazu verwendet, um bloß durch Schnippen mit den Fingern kleine Lichtblitze zu erzeugen und damit z. B. Fackeln zu entzünden.
Man braucht:
- Roter, trockener Phosphor
- Kaliumchloratpulver
Durchführung:
- Zur Erzeugung eines kleinen Blitzes zwischen den Fingern deponiert man auf einer glatten Unterlage ein ca. 0,5 cm hohes Häufchen Kaliumchlorat und in einem sicheren Abstand davon Roten Phosphor in kleinen Portionen (ungefähr halb so groß wie der Kopf einer Stahlstecknadel). Nun feuchtet man einen Daumen ganz leicht (!) ein. Diesen Daumen, der nicht richtig naß sein darf, drückt man fest auf das Häufchen Kaliumchlorat, sodaß möglichst viel davon am Daumen hängenbleibt. Die Daumenfläche muß in einem Durchmesser von ca. 2 cm richtig weiß erscheinen. Ohne die aufgenommene Menge an Kaliumchlorat wieder zu verlieren, drückt man nun die (trockene!) Fingerkuppe des Mittelfingers auf eine vorbereitete kleine Portion trockenen Phosphor, sodaß dieser am Mittelfinger hängenbleibt. Nun preßt man den Mittelfinger mit dem breitgedrückten Phosphor fest auf das Kaliumchlorat am Daumen, sodaß die winzige Menge Phosphor möglichst in der Mitte des Oxidationsmittels zu liegen kommt. Bei fest zusammengepreßten Fingern werden diese in einer raschen Bewegung (ähnlich dem bekannten Fingerschnippen) gegeneinander gerieben. Bei richtiger Vorgangsweise entsteht ein kleiner Blitz (inklusive Knall), mit dem man eine Fackel (getränkt mit niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffen, siehe weiter unten) oder auch einen Bunsenbrenner (Luftzufuhr ganz drosseln) effektvoll zünden kann
Hinweis:
- Roter Phosphor kann bei schlechter Lagerung langsam zu hygroskopischem Tetraphosphordecaoxid oxidieren, sodaß der Phosphor mit der Zeit feucht wird. Es bildet sich Phosphorsäure, die mit Indikatorpapier leicht nachweisbar ist. Der Phosphor muß für den Versuch jedoch staubtrocken sein, andernfalls ist dieser als erstes auf folgende Weise zu trocknen: Man suspendiert den feuchten, aber wasserunlöslichen Phosphor in Wasser, filtriert und wäscht säurefrei. Den im Filter verbleibenden Roten Phosphor läßt man an der Luft trocknen und lagert ihn dann in einem gut verschließbaren Gefäß
- 12 Pn + 10 n KClO3 Æ 3 n P4O10 + 10 n KCl
- Es kann gezeigt werden, daß heftige Reaktionen von Kaliumchlorat mit oxidierbaren Stoffen bereits durch Reibungswärme ausgelöst werden können. Die eindringlich aufzuzeigende unberechenbare Brisanz von Natriumchlorat/Staubzucker-Mischungen führt deshalb immer wieder zu schwersten Unfällen.
- Sicherheitshinweise: Zu geringe Mengen an Kaliumchlorat bzw. zu große Portionen an Phosphor oder nasser Phosphor führen zu (vorerst) unvollständiger Umsetzung, sodaß der Phosphor mit Luftsauerstoff auf der Haut weiterbrennt und schwer heilende Brandwunden entstehen können. Außerdem ist damit zu rechnen, daß brennende Reste an Phosphor in einem hohen Bogen wegspritzen. Zum Publikum muß deshalb ein Sicherheitsabstand von mindestens drei Meter eingehalten werden. Der Experimentator hat unbedingt eine Schutzbrille zu tragen. Die Reaktion darf nur bei möglichst weit nach unten gehaltener Hand ausgelöst werden.
1. Besorge dir zunächst etwa 100 Pfund (50 Kilo) waffengeeignetes Plutonium von deinem örtlichen Lieferanten. Ein Atomkraftwerk oder eine Wiederaufbereitungsanlage empfiehlt sich hierfür nicht, da das Fehlen von größeren Mengen Plutonium die Ingenieure, die dort arbeiten, recht unglücklich machen kann. Wir schlagen dir vor, sich mit der örtlichen Terroristenorganisation oder vielleicht mit den jungen Unternehmern in deiner Nachbarschaft in Verbindung zu setzen.
2. Bitte denke daran, daß Plutonium, insbesondere reines, angereichertes Plutonium, ein wenig gefährlich ist. Wasche nach dem Basteln deine Hände mit Seife und warmen Wasser, und erlaube den Kindern oder Haustieren nicht, im Plutonium zu spielen oder es zu essen. Übriggebliebener Plutoniumstaub eignet sich hervorragend, um Insekten zu vertreiben. Du kannst die Substanz gerne in einem Bleibehälter aufbewahren, wenn du auf deinem örtlichen Schrottplatz gerade etwas Geeignetes findest. Aber eine alte Keksdose tut's eigentlich genauso gut
3. Forme jetzt ein Metallbehältnis, in dem du die Bombe zu Hause aufbewahren kannst. Die meisten handelsüblichen Metallfolien können so gebogen werden, daß man den Behälter als Briefkasten, Henkelmann oder VW-Käfer tarnen kann. Benutze keine Alufolie.
4. Ordne das Plutonium in zwei Halbkugeln an, die etwa 4 cm voneinander entfernt sind. Benutze z.B. Pattex, um den Plutoniumstaub zusammenzukleben.
5. Nun besorge dir 200 Pfund (100 Kilo) Trinitrotoluol (TNT). Ein guter Plastiksprengstoff ist zwar viel besser, macht aber auch viel mehr Arbeit. Dein hilfsbereiter Hardware-Spezialist wird dich sicher gerne damit versorgen.
6. Befestige das TNT auf den Halbkugeln, die du in Schritt 4 geformt hast. Falls du keinen Plastiksprengstoff bekommen konntest, scheue dich nicht, das TNT mit Uhu oder Fixogum oder irgendeinem Modellbaukleber festzumachen. Du kannst auch gefärbten Klebstoff verwenden, aber man muß hier nicht unbedingt übertreiben.
7. Verstaue nun das Ergebnis deiner Bemühungen aus Schritt 6 in dem Behälter aus Schritt 3. Benutze jetzt einen starken Klebstoff wie z.B. Acrylkleber, um die beiden Halbkugeln sicher im Briefkasten zu befestigen. Du vermeidest so eine zufällige Detonation, die durch Vibrationen oder falsche Behandlung ausgelöst werden könnte.
8. Um die Bombe zur Explosion zu bringen, besorge dir eine Fernsteuerung, wie man sie für Modellflugzeuge und kleine Autos verwendet. Mit geringer Mühe kann man einen ferngesteuerten Kolben bauen, der auf eine Sprengkapsel schlägt und so eine kleine Explosion auslöst. Diese Sprengkapseln findest du in der Elektroabteilung deines Supermarktes. Wir empfehlen "Platzbald", weil dies pfandfreie Einwegkapseln sind.
9. Verstecke jetzt die fertige Bombe vor Nachbarn und anderen Kindern. Deine Garage ist dafür ungeeignet, weil sie meist sehr feucht ist und die Temperatur erfahrungsgemäß stark schwankt. Es hat sich gezeigt, daß Atombomben unter instabilen Bedingungen spontan detonieren. Der Geschirrschrank oder der Platz unter der Küchenspüle ist dagegen vorzüglich geeignet.
Jetzt bist du der stolze Besitzer einer funktionstüchtigen thermonuklearen Bombe !
Sie ist DER Party-Gag und dient im Notfall der nationalen Verteidigung.
So funktioniert es:
Im Prinzip wird die Bombe gezündet, wenn das explodierende TNT das Plutonium zu einer kritischen Masse zusammenpresst. Die kritische Masse führt dann zu einer Kettenreaktion, ähnlich derjenigen umfallender Dominosteine. Die Kettenreaktion löst dann prompt eine große thermonukleare Reaktion aus. Und schon hast du 10-Megatonnen-Explosion !
Vorschau
Im nächsten Monat werden wir zeigen, wie man die Frau seines Nachbarn in sechs einfachen Schritten klonen kann. Dieses Projekt verspricht ein aufregendes Wochenende voll Spaß und persönlichem Nutzen. Gewöhnliches Küchengerät ist alles, was du brauchst. Bis dann !
Berührungsempfindlicher Sprengstoff Wie gesagt, touch & booom. Um Ihn herzustellen, braucht ihr : Jodkristalle Ammoniak. Dei Herstellung ist wirklich kinderleicht (der Lamer, der das nicht kapiert, sollte sich besser http://disney.go.com/ ansehen): Füll ein Glas mit Ammoniak, füll Jodkristalle dazu, bis sie sich nicht mehr auflösen. Dann lass die Kristalle trocknen. Das war´s auch schon.
Man nehme Materie von mindestens 10 Sonnenmassen und presse sie zu einem extrem dünnen Zylinder zusammen, in etwa so, als würde man ein Schwarzes Loch durch eine Spaghettimaschine pressen. Diesen versetze man dann in hyperschnelle, relativistische Rotation, und schon hat man eine Zeitmaschine, mit welcher man in die Zukunft und in die Vergangenheit reisen kann.
oder
Das Rezept zur Herstellung einer tatsächlich funktionierenden Zeitmaschine ist eigentlich recht einfach: Man nehme etwa 200 Neutronensterne (es darf gerne auch etwas mehr sein!), deren Materie für unseren Zweck genügend kompakt ist, und ordne sie in einer Reihe an. So ergibt sich ein Zylinder von rund 20 km Durchmesser und mindestens 4000 km Länge. Damit keine unbekannten negativen Einflüsse auf die Milchstraße entstehen, sollte man das Gerät außerhalb der Galaxie aufbauen. Nun muß man "nur" noch die Rotation der Neutronensterne synchronisieren und sie soweit auf Trab bringen, daß sie wenigstens auf halbe Lichtgeschwindigkeit kommt, da sonst die Gefahr besteht, daß der Zylinder kollabiert oder explodiert.
Man kann sich nun auf einem sehr sorgfältig ausgewähltem spiraligen Kurs der Mitte des Zylinders nähern und in die verschiedenen Zeitzonen eintauchen. Je nachdem, wie schnell und wo man in diese Zonen gelangt, kann man beliebig weit in der Zeit vor- und zurückgehen oder sich plötzlich in einer entfernten Galaxie wiederfinden. Um nicht in die chaosartig ineinander verwirbelte Raumzeit zu gelangen, muß man allerdings einen (sehr!) großen Bogen um die Enden des Zylinders machen, hier wäre jeder Aufenthalt absolut tödlich. Hält man sich aber nur in der Mitte des Zylinders auf, könnte man eine gute Chance zum Überleben des Abenteuers haben.