Einleitung
Durch eine Polykondensation wird aus Borax und Polyvinylalkohol ein Polyester hergestellt.
Verwendete Chemikalien
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2 g Polyvinylalkohol, (C4H6O2 · C2H4O)n Poly(ethenol) (IUPAC), PVA CAS-Nr.: 9002-89-5 Sigma-Aldrich, 341584, SDB vom 03.09.2020 |
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Gefahr |
2.5 g di-Natriumtetraborat-Decahydrat, Na2B4O7 · 10 H2O – 381.37 g/mol Natriumbicyclo[3.3.1]tetraboroxan-3,7-diolat-Decahydrat (IUPAC), Borax CAS-Nr.: 1303-96-4 – EG-Nr.: 215-540-4 Eye Irrit. 2, Repr. 1B, WGK 1 H319 Verursacht schwere Augenreizung. H360FD Kann die Fruchtbarkeit beeinträchtigen. Kann das Kind im Mutterleib schädigen. P201 Vor Gebrauch besondere Anweisungen einholen. P202 Vor Gebrauch alle Sicherheitshinweise lesen und verstehen. P264 Nach Gebrauch Haut gründlich waschen. P280 Schutzhandschuhe/Schutzkleidung/Augenschutz/Gesichtsschutz/Gehörschutz tragen. P305 + P351 + P338 BEI KONTAKT MIT DEN AUGEN: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser ausspülen. Eventuell vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter ausspülen. P308 + P313 BEI Exposition oder falls betroffen: Ärztlichen Rat einholen/ärztliche Hilfe hinzuziehen. Merck, 106303, SDB vom 17.07.2021 |
Verwendete Geräte, Versuchsaufbau
Magnetrührer mit Heizplatte, Rührfisch, Thermometer, 3 × 250-ml-Becherglas, Glasstäbe, Pipette
Versuchsdurchführung
Lösung 1: In einem 250-ml-Becherglas werden 48 g dest. Wasser auf 90 °C erhitzt. Ist diese Temperatur erreicht, werden 2 g Polyvinylalkohol unter ständigem Rühren langsam eingetragen.
Lösung 2: In einem weiteren 250-ml-Becherglas werden 2.5 g Borax in 50 mL lauwarmen dest. Wasser gelöst. Sollte sich ein Bodensatz bilden, wird abdekantiert. Der Lösung kann auch Lebensmittelfarbe beigemengt werden.
20 mL der Polyvinylalkohol-Lösung werden in ein 250-ml-Becherglas verbracht, 6 mL Boraxlösung zugegeben und verrührt. Nach kurzer Zeit entsteht ein Gel.
Reaktionsgleichung
Wird Borax in Wasser gelöst entsteht Borsäure und Natronlauge:
Na2B2O7 + 7 H2O → 4 H3BO3(aq) + 2 NaOH(aq)
Die entstandene Borsäure dissoziiert mit Wasser:
H3BO3(aq) + 2 H2O → H3O+ + B(OH)4−
Polykondensation: Unter einer solchen Reaktion versteht man eine Polymerisation, bei der Wasser oder andere leichter flüchtige Verbindungen abgespalten werden. Die Voraussetzung für eine Polykondensation ist, dass die Monomere mindestens zwei reaktionsfähige Gruppen besitzen. Wie die Reaktionsgleichung zeigt, wird der Polyvinylalkohol durch die Tetrahydroxyborat-Anionen verestert. Dies geschieht so lange, bis einer der Reaktionspartner verbraucht ist. Es entsteht dabei sozusagen eine Art "Leiter", wobei die Tetrahydroxyborat-Anionen die Sprossen darstellen. Die Bindungen sind allerdings nur sehr schwach, weshalb diese sich lösen und wieder verbinden können. Es ist ein Gel entstanden.
Medien
Quellenangaben
362–363.
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