Nachwachsende Rohstoffe - Lehrmaterialien für den ...

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Versuch
Herstellung eines anionischen Tensids aus
einem Fettalkohol
In vielen Seifen, Wasch- und Geschirrspülmitteln
sind anionische Tenside aus Fettalkoholen
enthalten. Ein Beispiel hierfür ist das
bekannte Natriumdodecylsulfat (Sodiumdodecylsulfate,
SDS), das durch Veresterung von
Dodecanol (Laurylalkohol) mit Schwefelsäure
entsteht.
Synthese von Natriumdodecylsulfat aus Dodecanol
Die in diesem Versuch durchgeführte Reaktion
führt zu einem Produkt, das ausreichend
rein ist, um damit weitere Versuche zur Erarbeitung
von charakteristischen Tensideigenschaften
durchführen zu können.
ZEITBEDARF 1. Tag 10 Min., 2. Tag 40 Min.
GERÄTE Wasserbad (200 ml), 2 Reagenzgläser,
Erlenmeyerkolben (100 ml), Tropfpipette,
3 Messpipetten (1 ml, 5 ml, 10 ml), Messzylinder,
Heizplatte, 9 Reagenzgläser, Thermometer.
CHEMIKALIEN Fettalkohole oder Dodecanol
(Laurylalkohol, C12H26O, reizend, Xi),
Diethylether (C4H6O, hochentzündlich, F+),
Schwefelsäure (w(H2SO4) = 98 %, ätzend,
C), Natronlauge (c(NaOH) = 2 mol/l, reizend,
Xi), destilliertes Wasser, Indikatorlösung
(z. B. Phenolphthaleinlösung, w(C20H14O4) =
1 %, in Ethanol, w(C2H6O) = 50 %), Essigsäure
(c(C2H4O2) = 1 mol/l), Magnesiumchloridlösung
(c(MgCl2)= 1 mol/l), Calciumchloridlösung
(c(CaCl2)= 1 mol/l), Natriumstearatlösung
(w(C18H34O2Na) = 1 % in
Natronlauge).
VERSUCHSAUFBAU UND DURCHFÜHRUNG
a) Herstellung von Natriumdodecylsulfat
In einem Reagenzglas löst man 1 g Dodeca-
nol in einer Mischung aus 2 ml Diethylether
und 0,6 ml Schwefelsäure. Die Lösung wird
im Wasserbad einmal kurz zum Sieden
gebracht und dann 30 Min. bei Raumtemperatur
stehen gelassen. Dann wird der Reaktionsansatz
in einen Erlenmeyerkolben gegossen,
der bereits 10 ml Wasser und 1 Tropfen
Phenolphthaleinlösung enthält. Die überschüssige
Schwefelsäure wird mit etwa 10 ml
Natronlauge neutralisiert, wobei die Viskosität
der Mischung ansteigt. Durch die frei
werdende Reaktionswärme verdampft ein
großer Teil des Ethers, so dass man unter
einem Abzug arbeiten muss. Der Äquivalenzpunkt
wird durch die Rotfärbung des Indikators
angezeigt, den man durch einen Tropfen
Essigsäure wieder entfärbt.
Für die folgenden Versuche füllt man die
Tensidlösung mit destilliertem Wasser auf
etwa 100 ml Gesamtvolumen auf.
b) Untersuchung der Tensideigenschaften
von Natriumdodecylsulfat
Man mischt in je einem Reagenzglas 5 ml
Natriumdodecylsulfat mit
1) 1 ml Wasser (Blindprobe),
2) 1 ml Magnesiumchloridlösung,
3) 1 ml Calciumchloridlösung und
4) 1 ml Essigsäure.
Die Mischungen werden geschüttelt. Zum
Vergleich werden diese Versuche auch mit
Seifenlösung durchgeführt. Die oberflächenaktive
Eigenschaft der Tenside wird durch
Schaumbildung sichtbar. Natriumdodecylsulfat
zeigt die Schaumbildung im Gegensatz zu
Seife auch bei Anwesenheit härtebildender
Ionen im Wasser und auch in deutlich saurem
Medium.
ENTSORGUNG Die Lösungen können nach
Neutralisation ins Abwasser gegeben werden.
HINWEIS Bei der Untersuchung der Tensideigenschaften
sollte besprochen werden,
welche Konsequenzen sich aus der Härteempfindlichkeit
der Seife für die Rezeptur
von Seifenwaschmitteln ergeben.