160 Organische Produkte Aus alt mach neu B2 Depolymerisation von PMMA nach V2 B1 Seit Einführung des Flaschenpfands exportiert Deutschland riesige Mengen gebrauchter PET-Flaschen nach China. Das PET wird zermahlen, geschmolzen und zu Polyesterfaser gesponnen. Aus 35 Flaschen mit dem Materialwert von unter einem Euro kann ein Fleece-Pulli der Größe L gefertigt werden. A: Diskutieren Sie, ob der Kauf von Textilien und Taschen aus recyceltem PET als ein Beitrag zum Umweltschutz angesehen werden kann. Versuche (Schutzbrille! Schutzscheibe!) V1 Planen Sie mithilfe der Angaben von S. 126, 127 einen Versuch zur Trennung eines Gemisches aus Kunststoffabfällen, die PVC, PE und PP enthalten. Besprechen Sie den Vorschlag mit der Lehrkraft und führen Sie den Versuch durch. V2 Geben Sie in ein großes Rggl. mit seitlichem Ansatz Raspel aus Polymethylmethacrylat PMMA (Plexiglas®) oder aus Polystyrol und einige Kupferspäne (B2). Bringen Sie das PMMA im Abzug(!) mit dem Brenner zum Schmelzen und erhitzen Sie dann vorsichtig weiter, wobei Sie die austretenden Dämpfe bis auf den Boden eines mit Eiswasser gekühlten Rggl. einleiten. Achten Sie darauf, dass sie dort kondensieren. Notieren Sie die Temperatur der austretenden Dämpfe. Erzeugen Sie auf diese Weise ca. 1 mL Kondensat und stellen Sie dann den Brenner aus. Prüfen Sie vorsichtig den Geruch des Kondensats und vergleichen Sie ihn mit dem von Methylmethacrylat* MMA. Versetzen Sie in einem anderen Rggl. 3 mL Bromwasser* mit einigen Tropfen des Kondensats und schütteln Sie. (Hinweis: Das große Rggl. kann mit Aceton* gereinigt werden.) LV3 In einen Kolben mit Rückflusskühler gibt man 50 mL Natronlauge*, c = 5 mol/L, und 20 mL Ethanol*. Man erhitzt die Lösung zum Sieden und gibt dann ca. 5 g klein geschnittene Polyesterstücke (z. B. Getränkeflasche aus Polyethylenterephthalat PET) zu. Allmählich löst sich der Polyester auf. Nach dem Abkühlen gießt man die Reaktionsmischung in 50 mL Wasser, filtriert und säuert eine Probe aus ca. 20 mL Filtrat mit konz. Salzsäure* an. Dabei scheidet sich die Terephthalsäure als weißer Brei ab. Auswertung a) Erklären Sie, worauf die Trennung der Kunststoffproben bei dem von Ihnen geplanten Versuch V1 beruht. Begründen Sie, warum sich PVC und PET auf diese Weise nicht trennen lassen. b) Bei V2 wird Polymethylmethacrylat PMMA zu Methylmethacrylat MMA depolymerisiert. Nennen und deuten Sie alle Beobachtungen, die das belegen, und formulieren Sie die Reaktionsgleichung für den Nachweis mit Bromwasser. c) Begründen Sie, warum bei der Hydrolyse von Polyethylenterephthalat PET in LV3 die Terephthalsäure erst beim Ansäuern des Filtrats ausfällt. d) Erklären Sie, warum das zweite Hydrolyseprodukt aus PET in LV3 nicht sichtbar wird. e) Vergleichen Sie die Wiedergewinnung von Monomeren aus Makromolekülen in V2 mit der in LV3 hinsichtlich des Arbeitsaufwandes und der Reinheit der erhaltenen Monomere. Kunststoffabfälle Wirbelschichtreaktor wirbelnder Quarzsand 600 °C bis 900 °C Brenner Wirbelgas (Pyrolysegas) Heizung Pyrolyseöle werden aufgetrennt z.B. in Benzol, Toluol, Wachs. Abgase Ruß 50% für Beheizung der Anlage und Wirbelgas Pyrolysegas (Methan, Ethen, Propen) 50% Überschussgas Kühlung B3 Pyrolyseanlage. A: Beschreiben Sie, an welcher Stelle (Neben-)Produkte die Anlage verlassen. 3377_01_01_2012_Kap3_124_211 23.09.14 06:28 Seite 160 Nu r z u Pr üf zw ec k n Ei ge nt um d s C .C . B uc hn er Ve rla gs