Chemie-Buch I zum Lehrplan in Rheinland-Pfalz/Einführung in die Arbeit im Labor
Nachdem du jetzt schon einiges von deinem neuen Fach kennengelernt hast, willst du sicherlich experimentieren. Allerdings ist die Arbeit im Labor nicht ungefährlich, deshalb werden wir hier das Thema "Sicherheit" intensiv betrachten. Damit du die Experimentieranleitungen nutzen kannst, musst du die Namen der Geräte kennen, die dort genannt werden. Du musst die Namen der Geräte auswendig lernen und auch aufgrund des verwendeten Material verstehen, für was man ein Gerät verwenden kann und für was nicht.
Auch wenn das Thema sich vor allem auf die Arbeit im Chemie-Labor in der Schule bezieht, so sind viele Aspekte sicher auch für deinen Alltag zu Hause von Interesse. Dein Wissen zum richtigen Umgang mit Chemikalien und den aufgedruckten Gefahrensymbolen kannst du auch bei Chemikalien nutzen, die frei in der Sanitär-Abteilung oder im Baumarkt erhältlich sind. Auch der Umgang mit einem Gas-Brenner oder allgemein mit brennbaren Substanzen sollte gelernt werden und wird hier angesprochen.
Inhaltsverzeichnis
Sicherheitseinweisung für das Betreten der Chemie-Räume
Wie bei allen anderen Naturwissenschaftlichen Räumen gilt in der Schule auch für die Chemie-Säle, dass sie nicht ohne Lehrer betreten werden dürfen. Und jeder Lehrer ist verpflichtet, mit einer Klasse die er unterrichtet, eine Sicherheitsbelehrung durchzuführen.
Um ein sicheres Arbeiten bei Experimenten zu gewährleisten folgen nun weitere Informationen, die zu einem sicheren Umgang mit den Laborgeräten führen soll. Neben den Namen der Geräte lernst du auch, wie man sie benutzt und sicher anwendet. Auch der Umgang mit mehr oder weniger gefährlichen Chemikalien ist ein wichtiger Punkt, der aber nicht nur im Labor, sondern auch im Alltag eine Rolle spielt. Viele Unfälle im Haushalt passieren dadurch, dass Sicherheitshinweise auf den Verpackungen missachtet werden.
Unsere Laborgeräte
So, dann mal ran an die Arbeit. Erst einmal schaust du dir die Namen der Geräte an. Wie man sie genau bedient und für was sie benutzt werden, kommt später noch.
In der folgenden Gallerie gibt es nur eine kleine Auswahl an Laborgeräten ...
Reagenzgläser im Reagenzglasständer
Messkolben
ein Peleusball
Pinzetten
... aber eine große Liste aller üblichen Laborgeräte findest du auf der Wikipedia-Seite Laborgerät
. Die Liste enthält nur Text und keine Bilder, nach denen man schauen kann. Diese ist sozusagen deine universelle Nachschlagmöglichkeit, wenn du von Laborgeräten hörst/liest, mit denen wir uns im Chemie-Saal in der Schule nicht beschäftigen. Bei den einzelnen Artikeln zu den Geräten gibt es auf Wikipedia teilweise vertiefende Informationen, wie verschiedene Varianten oder wer das Gerät erfunden hat. Du musst aber nicht alle Geräte dort lernen und kennen.
Sicherheit im Labor
Sicherheit geht vor! Wir Chemie-Lehrer übernehmen die Verantwortung dafür, das euch nichts im Unterricht passiert. Und dafür müssen wir sorgen, zum Beispiel indem wir darauf achten, dass ihr die notwendigen Sicherheitsregeln beachtet und sie vorher gelernt habt. Bei einer Nicht-Beachtung der Regeln, Herumkaspern, Herumrennen, wenn ihr andere aus Spaß bespritzt (egal mit was!), Sachen herumwerft und anderen Vergehen, werdet ihr aus dem Labor vor die Tür geschickt!
Richtiges Verhalten im Labor
Ein lustig gemachtes Video, das sich zwar mehr an Chemie-Studenten wendet, zeigt euch ein paar Dinge, die man im Labor beachten muss. Einiges geht wesentlich weiter als im bei uns in den Chemie-Übungsräumen der Schule, aber es sensibilisiert euch hoffentlich für die möglichen Probleme. Viel Spaß beim Schauen!
Gefahrensymbole
Neben dem richtigen Verhalten allgemein spielt auch der richtige Umgang mit Chemikalien eine Rolle. Und das ist etwas, was nicht nur im Chemie-Labor wichtig ist sondern auch im Alltag.
Um die Benutzer von Chemikalien im Labor, aber auch solche die frei in Geschäften für Bad, Küche und Hobby verkauft werden, über mögliche Gefahren und den richtigen Umgang zu informieren, hat man sich eine Markierung mit einfachen Symbolen ausgedacht. Statt alle Inhaltsstoffe in einem Chemikalienlexikon nachzuschlagen, um sie wegen ihrer Giftigkeit einschätzen zu können, muss man nur auf die Symbole achten, die gut sichtbar auf den Gefäßen angebracht sind.
Wenn du dich mal in der Reinigungsabteilung oder bei dir zu Hause umschaust wirst du eventuell zwei Arten von Symbolen finden:
1.) Die alten orangenen Symbole, die auf neuen Gefäßen nicht mehr verwendet werden dürfen. Teilweise werde die Symbole noch mit einem Buchstaben versehen, um die Gefahrn zu konkretisieren.
WC-Reiniger
Ölspray
Chlorungsmittel für Schwimmbecken
Die Piktogramme haben die folgende Bedeutung:
Explosionsgefährlich
F+ Hochentzündlich bzw. F Leichtentzündlich
Brandfördernd
T+ Sehr giftig bzw. T giftig
Ätzend
Xn Gesundheitsschädlich bzw. Xi Reizend
Umweltgefährlich
Da diese Smybole nur noch wenig verwendet werden, schauen wir uns die genaue Bedeutung nicht mehr an. Wer sich weitergehend informieren möchhte, findet du auf der Wikipedia-Seite Alte Gefahrensymbole mehr Infos dazu.
2.) Die neuen weißen Schilder mit roten Rand, die ab sofort verwendet werden müssen.
Explosionsgefährlich
Leichtentzündlich
Brandfördernd
Hochgiftig
Ätzend
Achtung
Gesundheitsgefahr
Umweltgefahr
- Das neue Beschriftungs-System wird unter dem Namen GHS geführt und soll nicht nur die Einschätzung der Gefahr etwas vereinfachen (etwa was die Giftigkeit betrifft). Es ersetzt auch bisher nationale Regelungen so dass die Einteilung und Kennzeichnung nun weltweit einheitlich ist.
Das folgende Video ist dafür gedacht, Benutzer allgemein über die Bedeutung der GHS-Symbole und Informationen auf Etiketten zu informieren.
Sicherheitsmaßnahmen und Erste Hilfe
Die bisherigen Informationen dienen der Information, welche Eigenschaften ein Stoff hat, die man bei der Benutzung beachten muss. Hier nun ein paar ergänzende Informationen, die der Prävention dienen und Erste-Hilfe-Maßnahmen für den Fall, dass es zu einem Unfall kam.
Was aber tun, wenn aus Versehen ein Gefahrstoff nicht richtig verwendet wurde? Allgemein gelten die folgenden Erste-Hilfe-Maßnahmen:
Den Gasbrenner kennenlernen und benutzen
Der Gasbrenner ist eines der wichtigsten Geräte im Schullabor. Und gleichzeitig ist es das Gerät, das bei einigen Schülern am meisten Angst hervorruft, denn man hat da schon mit einer großen Flamme zu tun.
Auch wenn die Form des im Labor benutzten Brenners recht speziell ist, so gibt es vom Aufbau her einige andere Varianten, die auch außerhalb des Chemie-Labors eine Bedeutung haben. Es gibt einige Berufe, die einen Gasbrenner nutzen, um gezielt an eine bestimmten Stelle eine hohe Temperatur zu erreichen. Aber auch in der Freizeit finden sie Anwendung. Wer keinen Gasanschluss hat und keine große Gasflasche mitnehmen kann, kann sich auch mit sogenannten Gas-Kartuschen behelfen.
Gaskartusche mit aufschraubbarem Topfaufsatz.
Bunsenbrenner mit Gaskartusche bei fehlendem Gasanschluss
Verlöten von Kupferrohren mit dem Lötbrenner, meist im Hausinstallationsbereich
Gasbläser nutzen für höhere Temperaturen reinen Sauerstoff zusammen mit Gas.
Die Grundlagen, die du für den Gasbrenner in der Schule lernst, kannst auch so auch für andere Zwecke anwenden.
Im folgenden Abschnitt wirst du den Aufbau und die Funktionsweise des Labor-Gasbrenners genau kennenlernen. Denn wenn man den Gasbrenner richtig bedient, ist er gar nicht so kompliziert und die Gefahr hält sich in Grenzen. Halte dich an die Aneisungen und lerne die Bedienungsschritte gut auswendig!
Lerne den Aufbau des Gasbrenners kennen
Viele werden den Begriff Bunsenbrenner kennen. Ein Bunsenbrenner ist eine spezielle Art eines Gasbrenners, wie er im Labor genutzt wird. Je nach Bau des senkrechten Rohres (des Kamins oder Brennerrohrs) nennt man einen Laborbrenner Bunsenbrenner bzw. Teclubrenner. Neben der Form des Brennerrohrs gibt es auch verschiedene Varianten beim Gashahn am Brenner. Man hat entweder einen Hebel oder ein Drehrad. Auch
Wenn hier ein Gasbrenner erwähnt wird, so ist es egal, welche Form und welchen Aufbau er hat. Alle üblichen Varianten können gleichermaßen genutzt werden.
Im Bild sieht man einen Bunsenbrenner, was man an dem senkrechten Rohr erkennt. Der hier speziell geformte Fuß hat funktionell keine Bedeutung für das Erhitzen.
Der Name kommt daher, das der Aufbau dieses Gasbrenners im 19. Jahrhundert von einem Assistenten des deutschen Chemikers Robert Bunsen nach älteren Ideen verbessert wurde. Im unteren Bereich des Brennerrohrs gelangt das Brenngas aus dem Gashahn an einer Öffnung vorbei, durch die Luft angesaugt wird. Die Öffnung ist in ihrer Weite regelbar, indem ein kleiner Zylinder so gedreht wird, dass entweder Luft hinein kann oder nicht. Am oberen Ende des Brennerohrs wird das Gas gezündet und verbrannt. Bei geöffneter Luftzufuhr vermischen sich Luft und Brenngas bereits innerhalb des Bunsenbrenners. Das ermöglicht höhere Temperaturen, als wenn das reine Gas erst am oberen Ende des Brennerohrs gemischt wird.
Im Bild sieht man, wie die Flamme bei unterschiedlicher Luftzufuhr aussieht:
- Luftzufuhr geschlossen (Diffusionsflamme)
- Luftzufuhr zur Hälfte geöffnet
- Luftzufuhr fast vollständig offen
- Luftzufuhr voll geöffnet (Vormischflamme)
Die Flamme wirst du einem Experiment später noch genauer untersuchen!
Hier Skizzen von verschiedenen Kombinationen von Brennertyp und Gashhahn. Um das Bild und die verschiedenen Stellungen genauer zu betrachten, auf das Bild klicken.
Bunsenbrenner mit Drehrad
Bunsenbrenner mit Hebel
Teclubrenner mit Drehrad
Teclubrenner mit Hebel
Um zu verstehen, wie man einen Gasbrenner richtig bedient, solltest du in etwa wissen, wie der innere Aufbau ist. So lässt es sich leichter merken, wie welcher Hebel stehen muss.
Aufgrund dieses Aufbaus kann man den Unterschied bei der Flamme in Abhängigkeit von geöffneter und geschlossener Luftzufuhr nun etwas deutlicher begründen:
Bei den vorherigen Bildern wurde der Aufbau eines Teclu-Brenners betrachtet. Die Unterschiede zu einem Bunsenbrenner sind nicht wirklich groß. Im der Zeichnung siehst du den inneren Aufbau einen Bunsenbrenner mit einem Hebel für die Gasregulierung. Luft- und Gaszufuhr sind hier etwas anderes aufgebaut, das Prinzip, dass das Mischen des Brenngases und des Luftsauerstoffs vor dem Gasauslass geschieht ist aber das gleiche.
Wie man einen Gasbrenner richtig bedient
Nun wird es ernst!! Du sollst gleich selber den Bunsenbrenner anschalten.
Experimente mit dem Gasbrenner
Die folgenden Experimenten sollen dir nun helfen, den Bunsenbrenner genauer kennen zu lernen. Es sind einfache Experimente, bei denen du merkst, wie stark die Flamme des Bunsenbrenners ist und wie man etwas erhitzen kann, ohne das etwas aus dem Reagenzglas spritzt.