Lustiges aus Physik/Chemie

 

Heute wollen wir einige schöne chemische Experimente wagen. Da sie nicht ungefährlich sind, solltet ihr sie nur im Beisein eures Lehrers durchführen.

Schöne Bastelideen - für Jung und Alt :

1.) Schwarzpulver  2.) Atombombe  3.)Zeitmaschine  4.)Seifenblasen  5.)Sprengen  mit Erbsen

 

 

 

Herstellung von Schwarzpulver

Bitte nur mit kleinen Mengen experimentieren. sonst könnte folgendes passieren:

  kleiner Unfall bei Verwendung von zuviel Schwarzpulver

                                                                                        

 

 

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.

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.

 

 

 

Atombombe

 

 

 

1. Besorge dir zunächst etwa 20 kg  (kritische Masse = 10kg   --> siehe "Physik")  waffengeeignetes Plutonium239  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. Falls du die 10 kg kritische Masse nicht auftreiben kannst, könnte man auch unter Zuhilfenahme eines Neutronenreflektors (Bastelbausatz bei mir erhältlich) diese Masse um ein paar kg reduzieren.     Neutronenrefelktor:  reduziert kiritsche Masse       Neutronenabsorber: erhöht diese

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.

      DER HIT zu Silvester oder auf Parties

 

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 !

Details siehe "Physik - Kernphysik"

 

 

 

             Zeitmaschine                

       

 

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.

 


 

          

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!

 

 

 

    Sprengen mit Erbsen

     

    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.

     

    Fortsetzung folgt........                      :-))