Bestimmung der Erstarrungstemperatur von Stearinsäure

Durchführung:

Obwohl sich dieser Versuch sehr gut als computerunterstütze Messung eignet, ist es aus didaktischen Gründen besser, ihn so aufzubauen, dass eine Mitarbeit der Schüler beim Messen ermöglicht wird. Dies kann dadurch geschehen, dass die Schüler in 2er-Gruppen die Messung verfolgen, indem ein Schüler der Gruppe die Zeit an der eigenen Uhr verfolgt und der andere von einem vorne am Lehrertisch gut ablesbaren Display die Temperatur nimmt. Die Werte werden dann in die Tabelle eingetragen und graphisch übertragen.

Anleitung zur computerunterstützten Temperaturerfassung:

1. Die Temperatur wird mit dem CASSY-Interface erfasst. Nach Anleitung des Handbuchs wird zuerst im Menü Kalibrieren das Untermenü Manuell Kalibrieren gewählt und der Sensor des KTY-Box mit einem Eis-Wasser-Gemisch in einem Thermosbehälter und mit kochendem Wasser auf dem Magnetrührer auf die beiden Fixpunkte eingestellt.

Also: Eis-Wasser-Gemisch im Kyrostat: 0 °C
          kochendes Wasser auf dem Magnetrührer: ca. 98 °C

Mit einem Quecksilber- oder Alkohol-Thermometer werden die jeweiligen Fixpunkte abgelesen und auf Anforderung des Programms hin eingegeben. Die Datei wird dann unter einem aussagekräftigen Namen, z.B. "Fix_ _ _ _ abgespeichert.

Über die Großbildanzeige im Menü Messen kann die Genauigkeit kontrolliert werden bzw. die Kalibrierung verbessert werden.

2. Ein Glasrohr mit dem Innendurchmesser von ca. 3 mm wird in der Mitte geglüht und auseinandergezogen, so dass es eine Länge ca. 10 cm hat. Das Ende wird abgeschmolzen. Das Röhrchen  wird dann mit Stearinsäure ca. 2 cm hoch gefüllt, der KTY-Sensor eingeführt und ein erstmaliger Schmelzvorgang in heißem Wasser durchgeführt. Anschließend kann wiederholt die Erstarrungskurve aufgezeichnet werden.

3. Zur normalen Messung wird das Glasröhrchen mit der Stearinsäure im Wasserbad erwärmt, bis die Stearinsäure geschmolzen ist. Dann wird der KTY-Sensor eingeführt. Das Wasserbad sollte mindestens 80 °C, besser sogar 90 C haben. Zeigt das Messprogramm CASSY-TEMPERATURMESSUNG diese Temperatur an, wird das Wasserbad so weit entfernt, dass dessen Wärmeausstrahlung keinen Einfluss auf die Messung hat. Die Messung selbst wird dann sofort gestartet.

Mess-Eckpunkte: 30°C und 80 °C
Messzeit: 3-4 min

4. Ergebnisse

wpea.jpg (19457 Byte)

Messwerte:

t [min] 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
T [° C] 73,8 70,3 66,6 63,4 90,8 58,7 56,9 55,3 53,8 52,6
t [min] 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9
T [° C] 51,6 50,9 50,5 50,3 50,1 49,8 49,6 49,3 49,0 48,7
t [min] 2,0 2,0 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9
T [° C] 48,3 47,9 47,4 46,9 46,3 45,8 45,3 44,8 44,2 43,7
t [min] 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9
T [° C] 43,1 42,5 41,8 41,3 40,8 40,1 39,5 38,7 38,0 37,3
t [min] 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 4,7 4,8 4,9
T [° C] 36,7 36,0 35,5 34,9 34,4 33,8 33,4 32,9 32,4 32,0

update am: 02.02.21                                                                zurück        zur Hauptseite