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Chemie

von Maximilian J.

Was sind intensive Größen?

Intensive Größen: Größen, die von der Größe des Systems unabhängig sind (z.B. Temperatur, Druck, Konzentration).

intensive Reaktionslaufzahl: λj

Was sind extensive Größen?

Extensive Größen: Größen, die von der Systemgröße abhängig sind (z.B. Teilchenzahl, Volumen, Massenfluss).

extensive Reaktionslaufzahl: ξj

Wie sind Teilchenzahl und Konzentration definiert?

Durch welche Parameter werden Reaktionsgemische beschrieben?

Gleichung der Gesamtreaktion
Stöchiometrische Koeffizienten
extensive Reaktionslaufzahl
intensive Reaktionslaufzahl

Nennen Sie die Formeln für Stoffmengenanteil, Stoffmengenkonzentration, Stoffmengenverhältnis und Massenanteil, Massenkonzentration, Massenverhältnis. Nennen Sie auch die dazugehörigen Einheiten.

Welche Parameter dienen zur Einteilung von chemischen Reaktionen/Reaktionsführung/Reaktoren?

Art der Umsetzung
- Einfache oder komplexe Reaktion?
Anzahl der an der Reaktion beteiligte Phasen
- Homogene oder heterogene Reaktion?
Temperaturverlauf im Reaktor
- isotherme Bedingungen?
- adiabate Umsetzung?
- polytrope Reaktion?
Reaktorbeschickung
- kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Betrieb?
Art der Reaktoren
- Rührkessel?
- Strömungsrohr?
- Rührkesselkaskade?

Was sind die Vor- und Nachteile des kontinuierlichen/diskontinuierlichen Anlagebetriebes?

Wie werden chemische Reaktionen eingeteilt?

nicht katalytisch

Homogen: Die meisten Gas-Phasen-Reaktionen, Schnelle Reaktionen (z.B. Kohleverbrennung, Erzröstung)
Heterogen: Säureangriff auf Festkörper, Gas-Flüssig Absorption mit Reaktion, Reduktion von Eisenerz zu Eisen/Stahl

katalytisch

Homogen: Die meisten Flüssig-Phasen-Reaktionen, Reaktionen in kolloidalen Systemen, Enzyme und mikrobielle Reaktionen
Heterogen: Ammoniaksynthese, Ammoniakoxidation zur Salpetersäure, Cracken von Rohöl, Oxidation von SO2 zu SO3

Was ist ein Kolloid?

Bei einem Kolloid handelt es sich um einen System aus Clustern oder um kleine Festkörper die innerhalb eines Mediums fein verteilt vorliegen.

Was bedeutet Cracken?

Cracken bedeutet spalten.

Welche Parameter spielen bei der Beschreibung der chemischen Umsetzung und Auslegung von Reaktoren eine Rolle?

Elementbilanz, Stöchiometrie
Gleichgewichtslage, Thermodynamik
Umsetzungsgeschwindigkeit, Kinetik
Massen- / Mol-Bilanz
Energiebilanz

Was ist die Stöchiometrie?

Die Stöchiometrie ist ein grundlegendes mathematisches Hilfsmittel in der Chemie. Die Stöchiometrie dient der Berechnung der tatsächlichen Mengenverhältnisse und Stoffmengen einer Reaktion berechnet.

Beschreiben Sie die Gewinnung von Wasserstoff (Stöchiometrie).

Skizzieren Sie den Graph einer exothermen Reaktion.

Welchen Einfluss hat die Temperaturabhängigkeit auf Reaktionen?

Bei einer Reaktion wird ein energetisch ungünstiger Zustand überwunden.
Die Mindestenergie der Reaktionspartner heißt Aktivierungsenergie.
Liegen die Produkte energetisch unter den Edukten ist die Reaktion exotherm und Energie wird frei.
Bei endothermen Reaktionen besitzen die Produkte mehr Energie als die Edukte.

Erklären Sie die kinetische Gastheorie.

Die Energieverteilung von Moleküle folgt einer Maxwell-Boltzmann-Verteilung
Der Anteil der Moleküle mit einer beliebigen Mindestenergie steigt mit der Temperatur
Die Reaktionsgeschwindigkeit ist diesem Anteil proportional

Was beschreibt die Kinetik?

Die Kinetik beschreibt:

Den zeitlichen Verlauf chemischer Reaktionen quantitativ
Hilfsmittel zur Aufklärung von Reaktionsmechanismen
Modellvorstellung der Katalyse
Auslegung von Reaktoren

Zeichnen Sie ein Konzentrations-Zeit-Profil zur quantitativen Beschreibung einer Reaktion, welche den Verlauf der Reaktionsgeschwindigkeit zeigt. Erläutern Sie zusätzlich was passiert.

Die Reaktionsgeschwindigkeit ist die Änderung im Konzentrations-Zeit-Diagramm
Sie ändert sich im Allgemeinen während der Reaktion
Sie ist offensichtlich eine Funktion des Ausgangsstoffs bzw. der Ausgangsstoffe

Wie lautet der Potenzansatz (allgemein)?

Wie lautet die allgemeine Gleichung für eine Gesamtreaktion? Wie ist die Notation für stöchiometrische Koeffizienten?

Wie lautet die Variable der Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten und wie berechnet sich die Gesamtmasse m gesamt im Bezug auf die Reaktionsordnung?

Wie lautet die Definition der Stoffmengenänderungsgeschwindigkeit (SMÄG)?

Änderung der Stoffmenge mit der Zeit bezogen auf den stöchiometrischen Koeffizienten und auf relevante Reaktionssystem charakterisierende Größen.

Nennen Sie die Gleichung der Reaktionsgeschwindigkeit.

Wie lautet die Gleichung für komplexe Reaktionssysteme und für die Reaktionsgeschwindigkeit eines Reaktanden i?

Wie lauten Variable und Einheit von:

Stoffmengenkonzentration von Substanz A
Reaktionsgeschwindigkeit von Substanz A

Wie lauten die allgemeinen Formeln für:

eine Gesamtreaktion
den Potenzansatz
die Stoffmengenänderungsgeschwindigkeit
Die Abhängigkeit zwischen c1 und c1,0?

Wie kann die Zeitabhängigkeit von Konzentrationen bestimmt werden? (A) Welcher Kurvenverlauf zeigt sich bei einer Reaktion 1. Ordnung, bei welcher die Konzentration logarithmisch gegen die Zeit aufgetragen wurde?(B)

(A): Trennung der Variablen und bestimme Integration

(B): linear

Wie lautet die Formel für die Reaktion pseudo-erster Ordnung?

Wie können Reaktionen vereinfacht/limitiert werden? Nennen Sie die Formeln und Zusammenhänge.

Zeichnen Sie den Graphen für die Biomolekulare Bildungsreaktion: A + B ——> C

Dabei ist an der Ordinate die Konzentration und an der Abzisse die Zeit angegeben.

Zeichnen Sie den Graphen für die Biomolekulare Bildungsreaktion einer Spezies: 2A <——> B

Dabei ist an der Ordinate die Konzentration und an der Abzisse die Zeit angegeben.

Wie lässt sich die Reaktionsordnung graphisch bestimmen?

Je nach Reaktionsordnung ergibt eine bestimmte Auftragung einen linearen Kurvenverlauf. An dieser linearen Kurve lässt sich die Reaktionsordnung ablesen.

Nennen Sie für die nullte, erste und zweite Ordnung:

die Formel des Geschwindigkeitsgesetzes
lineare Beziehung

Zeichnen und beschriften Sie das lnk-Diagramm.

Nennen Sie die zwei wesentlichen Formeln zur Beschreibung der Temperaturabhängigkeit.

Welche 5 wesentlich Informationen können dem lnk-Diagramm entnommen werden?

Große Steigung: hohe Aktivierungsenergie Ea
Ea direkt aus der Grafik ermittelbar
Temperatur-Sensivität einer Reaktion ist bei niedrigerer Temperatur größer
Temperatur-Sensivität ist größer bei Reaktionen mit großem Ea
Falls kein gerader Kurvenverlauf im lnk-Diagramm: Es handelt sich um ein komplexes Reaktionssystem bzw. Diffusionseinflüsse

Was ist das Haber-Bosch-Verfahren?

Das Haber-Bosch-Verfahren ist ein großindustrielles chemisches Verfahren zur Synthese von Amoniak.

Zeichnen Sie mögliche Konzentration- Zeitverläufe von Reaktionen 1. Ordnung und beschreiben Sie die charakteristischen Punkte der Graphen.

Zeichnen Sie die Verläufe einer Parallel-/Konkurrenz-Reaktion.

Skizzieren Sie das Reaktionsschema bei der Chlorierung von Benzol.

Zeichnen Sie einen Graphen mit den zeitlichen Anteil in Mol % von: Benzol, Monochlorbenzol, Dichlorbenzole, Trichlorbenzol

welche sich in einer Kaskade von 2 kontinuierlich betriebenen Rührkesseln befinden

Wie ist die Rate “r” im Bezug auf Konzentrations-Zeit-Messungen definiert?

Nennen Sie eine beispielhafte Gleichgewichtsreaktionsgleichung für eine katalysierte und eine unkatylasierte Reaktion.
Skizzieren Sie die N2O-Zersetzung mit Au als Katalysator.

Nennen Sie die 5 Untergruppen der heterogenisierten Katalysatoren.

Untergruppe 1

Heterogene Katalysatoren
Vollkatalysatoren
Trägerkatalysatoren

Untergruppe 2

Homogene Katalysatoren
Molekulardispers

Nennen Sie eine chemische Möglichkeit zur Rohstoffeinsparung.

Phthalsäureanhydrid welche der Herstellung von Weichmachern dient (z.B. in Waschmittel)

Nennen Sie eine chemische Möglichkeit zur Energieeinsparung.

Gewinnung von Nobelium als Zwischenprodukt für die Salpetersäureherstellung

Nennen Sie eine chemische Möglichkeit zur Verminderung der Umweltbelastungen.

Gewinnung von Ethylenoxid

Nennen Sie zwei chemische Möglichkeiten zur Rohstoffgewinnung und Verminderung der Umweltbelastungen.

Katalytische Entschwefelung von Erdölfraktionen
Katalytische Umwandlung von H2S zu S (Claus Prozess)

Wie lässt sich die Katalysatoraktivität bestimmen?

z.B. Reaktionsgeschwindigkeit bei gleicher Temperatur und Konzentration vergleichen

Was sind die Ziele des Katalysatoreinsatz?

Steigerung der Umsatzgeschwindigkeit (Aktivität)
Erhöhung der Selektivität

Was bedeutet Selektivität?

Selektivität beschreibt in der Chemie das Phänomen, dass bei einer Reaktion von mehreren möglichen Reaktionsprodukten eines bevorzugt gebildet wird.

Skizzieren Sie den Ablauf einer katalytischen Reaktion (Stickoxidzerfall).

Skizzieren Sie die Teilschritte des Stofftransportes in porösen Materialien.

Nennen Sie den Diffusionskoeffizient für die verschiedenen Agregatszustände sowie für biologische Makromoleküle und Tenside.

Wozu dienen Katalysatoren?

Durch Einsatz von Katalysatoren lässt sich die Aktivierungsenergie einer Reaktion senken.
Dadurch steigt die Reaktionsgeschwindigkeit
Manche Reaktionen werden erst durch die Katalyse möglich

Stellen Sie graphisch den Unterschied einer Reaktion mit und ohne Katalysator dar.

Geben Sie die Reaktionsgleichungen und Skizzen bei Gas-Feststoff-Reaktionen für folgende Fälle an:

a) Bildung eines gasförmigen Produktes

b) Bildung einer festen Produktschicht auf dem Edukt

Was sind die Ziele eines Rührkesselreaktors?

Vermischung mehrerer Phasen
Energieeintrag

Wie sind die Reaktorleistung und der erreichbare Umsatzgrad von Rührkesselreaktoren definiert?

Was gilt für die Rührkesselkaskade? (Stichwort: Bilanzgleichung)

Für jeden einzelnen Rührkessel der Rührkesselkaskade gelten die Bilanzgleichungen kontinuierlich betriebener Rührkessel.

Was findet in einem idealen Strömungsrohr statt?

Plug-Flow

Welche Fluid-Fluid-Reaktoren gibt es und was sind ihre Ziele?

Ziele:

Stoff- bzw. Wärmeübertragung

Nennen Sie ein Beispiel für einen Plug-Flow-Reaktor.

Drehrohrofen
Hochofen

Beschreiben Sie wo im Hochofen Trocknung, direkte Reduktion und indirekte Reduktion stattfinden.

Welche vier Arten der Reaktionsführung und welche zwei Arten des schematischen Reaktionsverlaufes gibt es?

Reaktionsführung

homogen
instationär
inhomogen
stationär

schematischer Konzentrationsverlauf

örtlich
zeitlich

Nennen Sie ein Beispiel für einen Fehler bei chemischen Reaktoren.

schlechte Durchmischung

Was bedeutet Diffusion?

Diffusion: Molekültransport aufgrund sich ausgleichender Konzentrationsgradienten.

Was versteht man unter Dispersion?

Eine Dispersion ist ein heterogenes Gemisch aus mindestens zwei Stoffen, die sich nicht oder kaum ineinander lösen oder chemisch ineinander verbinden.

Zeichnen Sie die Konzentrations-Zeit-Verläufe von folgenden Inputs:

willkürlicher Input
Sprung Input
Puls Input
Periodischer Input

Zeichnen Sie die Diagramme der Pulsantwort und der Sprung-/Verdrängungsantwort für:

Allgemeinen Reaktor
Ideales Strömungsrohr
Idealer Rührkessel

Stellen Sie chemische und biologische Technik in folgenden Punkten gegenüber:

Temperatur
Druck
Systemtyp
Konzentration
Reaktionszeit
Katalyse
Flächen-/Volumenbedarf
Gleichgewichtstyp
Verfahrenstyp
Reaktionsarten

Nehmen Sie zur Beantwortung Zettel und Stift zur Hand!

Was bedeutet Konvektion?

Konvektion ist ein Mechanismus zum Transport von Teilchen, welche thermische Energie mitführen.

Was bedeutet Akkumulation?

Akkumulation ist immer die Anhäufung von etwas
Thermische Akkumulation: Variation der Energiegehalte eines Systems, die entsteht wenn die Wärmeerzeugung größer ist als die Wärmeabfuhrkapazität —-> Temperaturerhöhung

Woraus setzt sich die zeitliche Änderung der Stoffmenge im Bilanzraum und die zeitliche Änderung der Wärme im Volumenelement zusammen? Nennen Sie die dazugehörigen Gleichungen der Stoff- und Energiebilanz.

Nennen Sie die eindimensionale Dispersionsgleichung.

Nennen Sie die Gleichung der allgemeinen Stoffbilanz für eine Komponente i.

Womit ist die zeitliche Änderung der Stoffmenge im gesamten Reaktorvolumen identisch?

zeitliche Änderung der Stoffmenge im gesamten Reaktorvolumen = Stoffmengenänderung des Stoffes i pro Zeiteinheit

Wie lautet die Gleichung der Massenbilanz beim kontinuierlichen Reaktor?

Wie hoch ist der erreichbare Umsatz eines Rührkesselreaktors nach Damköhler I?

Wie lautet die Gleichung der Wärmebilanz des kontinuierlichen Reaktorbetriebes?

Wie lauten die allgemeinen Formeln für:

eine Gesamtreaktion
die Reaktionsgeschwindigkeit
die Reaktionsgeschwindigkeit für homogene Systeme

Wie lässt sich das Dispersionsgesetz zur Materialbilanz des idealen Strömungsrohres umschreiben?

Wie lautet die Gleichung für ein Strömungsrohr mit idealen hydrodynamischen Verhalten?

Nennen Sie die Formel für mittlere hydrodynamische Verweilzeit beim idealen Strömungsrohr.

Wie sind Bodenstein-Zahl und Stanton-Zahl definiert?

Skizzieren Sie den Herstellungsprozess von Polymeren.

Nennen Sie 5 Arten von Polymeren und die dazugehörigen Abkürzungen.

Epoxid (EP)
Polyethylen (PE)
Polyamid (PA)
Polycarbonat (PC)
Polyvinylchlorid (PVC)

Nennen Sie die 4 verschiedenen Anordnungen von Monomeren.

Skizzieren Sie in einem Baumdiagramm wie Polymere struktiert sind.

Welche 3 Arten von Kettenstrukturen bei Polymeren gibt es?

Skizzieren Sie den Aufbau von Thermoplast-Molekülen und Duroplastmolekülen. Benennen Sie die Kräfte die die Moleküle zusammenhalten.

Nennen Sie jeweils ein Beispiel für einen Thermoplast, einen Duroplast und einem Elastomer.

Thermoplaste: PS, PVC, CA, CP, PC, PMMS
Duroplaste: EP, PF, UF, MF
Elastomere: PUR, Si, Kautschuk

Wie lassen sich Makromoleküle prinzipiell unterscheiden?

Man unterscheidet zwischen:

Kettenförmig eindimensional aufgebauten Makromolekülen (Thermoplaste) und vernetzten, dreidimensional aufgebauten Makromolekülen (Duroplasten und Elastomere).

Nennen Sie die Eigenschaften von Thermoplasten, Duroplasten und Elastomeren.

Thermoplaste:

erweichen beim Erwärmen; sie können nur warmgeformt werden (z.B. Spritzgießen). Beim Abkühlen werden sie wieder fest.
In einer Reihe von organischen Lösungsmitteln quellen Thermoplaste bzw. lösen sich auf.

Duroplaste:

Können nach ihrer Formung nicht mehr durch Erwärmen in eine neue Gestalt gebracht werden. Sie sind in fast allen Lösungsmitteln unlöslich.

Elastomere:

verhalten sich gummiartig (gummi-elastisch)

Was bedeuten die Begriffe isotaktisch, syndiotaktisch und ataktisch?

Skizzieren Sie den Aufbau von Styrol/Acrylnitril (SAN).

Skizzieren Sie den schematischen Aufbau einer Propfcopolymerisation.

Skizzieren Sie den Aufbau eines ungesättigten Polymers.

Skizzieren Sie die Polymerisation von Homopolymeren.

Nennen Sie 3 Reaktionsmechanismen.

radikalische Polymerisation
kationische Polymerisation
anionische Polymerisation

Skizzieren Sie die Polykondensation von Polyamid und Polyester.

(Polykondensation = Verfahren zur Herstellung von Kunststoffen)

Was ist Polyaddition? Wie funktioniert Polyaddition am Beispiel von Polyurethan?

Polyaddition ist eine Polyreaktion, die über einzelne voneinander unabhängige Additionsreaktionen Polymere bildet.

Was sind Homopolymere und wie lassen sich diese herstellen?

Homopolymere sind Polymere, die vollständig aus nur einer monomeren Verbindung aufgebaut sind.

Stellen Sie die allgemeinen Gleichungen für die Herstellung des Starters R auf für:

radikalische Polymerisation
kationische Polymerisation
anionische Polymerisation

Skizzieren Sie den Polymerisationsmechanismus zur Herstellung von Homopolymeren.

Skizzieren Sie den Ablauf der radikalischen Polymerisation.

Skizzieren Sie das Reaktionsschema der Polykondensation.

Skizzieren Sie eine Reaktion zwischen Diaminen und Dicarbonsäuren.

Nennen Sie 2 Polykondensationsreaktionen.

Nennen Sie Beispiele für Vorreaktionen von Duroplasten.

Skizzieren Sie eine Polymerisationsreaktion.

Nennen Sie ein Beispiel für ein Duroplast und zeichnen Sie die dazugehörige Polymerstruktur.

Beschreiben Sie den Vorgang bei einer Polyaddition und skizzieren Sie das Reaktionsschema einer Polyaddition.

Vorgehen: Spaltung einer Kohlenstoff-Heteroatom-Doppelbindung, um eine C-O-Bindung zu bilden.

Nennen Sie Anwendungen für Polyaddition.

Anwendungen für Polyaddition:

Schäume
Klebstoffe
Lacke
Gießharz

Skizzieren Sie die Grundreaktion der Polyurethanbildung.

Was sind die geforderten Eigenschaften von Zusatz- und Hilfsstoffen?

Geforderte Eigenschaften von Zusatz- und Hilfsstoffen:

hohe Thermostabilität
Farbneutralität
Verträglichkeit mit anderen Zusätzen
geringe Flüchtigkeit
Migrationsbeständigkeit
gute Lichtstabilität
Geruchs- und Geschmacksneutralität
physiologische Unbedenklichkeit

Welche Zusatzstoffe für Polymerisate gibt es?

Weichmacher
Stabilisatoren
Gleitmittel
Farbstoffe
Füllstoffe

Welche Eigenschaften haben Verstärkungsmittel?

Verstärkungsmittel verbessern das Dehnungs- und Bruchverhalten von Kunststoffen.
Beispiele: Holz, Pflanzenmaterial, Glasfaser, andere Kunststoffe

Wie lassen sich Thermoplaste weich einstellen?

Thermoplaste, die einen ausgesprochenen Dipolcharakter haben (z.B. PVC), lassen sich mit bestimmten Esterverbindungen, die ebenso einen Dipolmoment im Molekül aufweisen, weich einstellen.

Was sind die Aufgaben von Wärmestabilisatoren?

Die Aufgabe der Wärmestabilisatoren (z.B. bei PVC) ist es, die HCl-Abspaltung zu verhindern und gebildetes HCl-Gas zu binden, weil dieses auf weitere HCl-Abspaltungen katalytisch wirkt. —> Inhibitoren
Definition Inhibitoren: Hemmstoffe die chemische Reaktionen verlangsamen, hemmen oder verhindern.
Zusatzinfo: Wärme, energiereiche Lichtstrahlung, Luftsauerstoff sowie Feuchtigkeit schädigen polymere Werkstoffe derart, dass ein Kettenabbau stattfindet, wodurch die mechanischen Eigenschaften erheblich verschlechtert werden.

Nennen Sie die Aufgabe von Gleitmitteln.

Gleitmittel dienen dem Erniedrigen der inneren und äußeren Reibung von Kunststoffschmelzen.

Nennen Sie die Aufgaben von Farbmitteln.

Farbmittel sind lösliche und unlösliche farbgebende Stoffe, die man zum Einfärben von Kunststoffen einsetzen kann.

Nennen Sie 3 Aufgaben von Füllstoffen.

Allgemein

Die Aufgabe von Füllstoffen ist die gezielte Beeinflussung des Eigenschaftsbildes der Kunststoffe in vielerlei Weise.

Aufgaben

Dichteeinstellung (z.B. Minimierung des Auftriebes von erdverlegten Rohren)
Schallabsorption
Griffgefühl
Schwindungsverhalten unter diversen Umwelteinflüssen
Wärmeformbeständigkeit

Welche Aufgabe haben Antistatika?

Antistatika erniedrigen den elektrischen Oberflächenwiderstand von Kunststoffen und leiten Reibungselektrizität schneller ab.

Wofür werden Treibmittel verwendet?

Treibmittel werden zum Herstellen geschäumter Kunststoffe verwendet.

Welche Wirkung haben flammhemmende Zusätze?

Wirkung der flammhemmenden Zusätze:

Abschirmen des Sauerstoffs vom Brandherd
Beeinflussen der Zersetzung des Kunststoffs
Beeinflussen des Verbrennungsmechanismus

Beschreiben Sie den Prozess der Kunststoffverarbeitung und erklären Sie in diesem Kontext den Begriff "extrudieren"'.

Was bedeutet “kalandrieren” im Kontext der Kunststoffherstellung?

Kalandrieren: Breitwalzen der Polymerschmelze

Welche Kosten fallen unter die Investitionen und welche unter die Betriebsausgaben?

Investitionen

Planungskosten
Materialkosten
Aufbaukosten
Inbetriebnahme

Betriebsausgaben

Personal
Energie
Roh- und Einsatzstoffe
Ersatzbeschaffung
Kapitalkosten
Rücklagen

Wie lassen sich Investitionskosten (Einmal-Kosten) in Betriebskosten (dauerhafte Kosten) überführen?

Überführung von Investitionskosten zu Betriebsausgaben durch:

Abschreibung
Zinsen
Rücklagen

Was bedeutet Zähigkeit bei Polymeren?

Zähigkeit:

Kontrollierte Vermehrung und Ausbreitung von Rissen und Haarrissen

—> Energieverteilung durch Bildung innerer Oberflächen

Skizzieren Sie den Aufbau einer Weiterreißfestigkeit bei Polymeren.

Zeichnen Sie ein Spannungsfeld-Dehnungsdiagramm für ein sprödes, ein zähes, ein elastisches und ein gummielastisches Polymer.

Zeichnen Sie in ein Elastizitätsmodul-Temperatur-Diagramm für Polymere. Geben Sie zudem an, wie sich die Eigenschaften des Polymers ändern.

Nennen Sie die 3 möglichen Beanspruchungsarten von Polymeren und nennen Sie jeweils ein Beispiel.

1) Oxidierende Stoffe

aggressive Medien
Strahlung
Wärme

2) Physikalisch-chemische Einflüsse

Quellmedien
Temperatur

3) Mechanische Parameter

statische Beanspruchung
dynamische Belastung
Verschleiß
Reibung

Welche Auswirkung haben Sauerstoff und Temperatur auf das Elastomernetzwerk?

Auswirkung von Sauerstoff und Temperatur auf das Elastomernetzwerk:

Kettenabbau
Vernetzungsabbau
Nachvernetzung

Welche Eigenschaften/Umstände wirken sich auf die Chemikalienbeständigkeit eines Kunststoffes aus?

Auswirkungen auf Chemikalienbeständigkeit:

Chemische Zusammensetzung der Polymere
Struktur der Polymere
Art und Anteil der Zusatzstoffe
Temperatur der Umgebung
Art des einwirkenden Mediums
Einwirkungsart des Mediums
Spannungsrissbildung

Was sind die wesentlichen Einflussgrößen der Chemikalienbeständigkeit von Kunststoffen?

Wesentliche Einflussgrößen:

Löslichkeit
Beständigkeit gegen Chemikalien (Säuren, Laugen, Oxidationsmittel)
Alterungsverhalten

Skizzieren Sie einen Amorphen Molekülverband und einen Teilkristallinen Molekülverband.

Welche Parameter charakterisieren das thermische Verhalten von Polymeren?

Thermisches Verhalten von Polymeren:

Wärmeleitfähigkeit
Wärmekapazität
Wärmeausdehnung
Formbeständigkeit
Flammenfärbung und Rußbildung
Geruch der Rauchschwaden

Worüber gibt das Abbrandverhalten von Polymeren Aufschluss? Welche Brandverhalten nach dem Anbrennen gibt es bei Polymeren?

Das Brandverhalten eines Polymers gibt darüber Aufschluss ob es sich um einen Reinstoff oder ein Stoffgemisch handelt.

Mögliche Brandverhalten nach dem Anbrennen:

Weiterbrennen
Blasenbildung
Abtropfverhalten
Knisterndes/Sprühendes Abbrandverhalten
Rußbildung

Nennen Sie die Dichte, das Brennverhalten, sonstige Merkmale und den Werkstoff von folgenden Polymeren:

Polyethylen, niedrige Dichte (PE LD)
Polyethylen, hohe Dichte (PE HD)
Polypropylen (PP)
Polystyrol (PS)

Welche Polymere haben eine besonders hohe oder eine besonders niedrige Dichte?

Niedrige Dichte:

Polyethylen (PE)

Hohe Dichte

Polytetrafluorethylen (PTFE)

Welche elektrischen Eigenschaften können Polymere haben?

Elektrische Eigenschaften von Polymeren:

elektrischer Widerstand
Kriechstromfestigkeit
diverse elektrische Eigenschaften
Lichtbogenfestigkeit
Durchschlagfestigkeit
elektrische statische Aufladung
Verhalten bei Glimmentladung

Welche Abfälle entstehen bei der Polymerproduktion?

Abfälle bei der Polymerproduktion:

Erdöl
Erdgas
Kohle
Kalk
Kohlefaden
Teer
Cellulose
Milchkasein

Welche Eigenschaft hat das Polymer Polytetrafluorethylen (PTFE)?

Eigenschaften von Polytetrafluorethylen (PTFE):

PTFE wird nur von elementarem Fluor und geschmolzenen Alkalimetallen angegriffen
zeigt keine Spannungsrissbildung
ausgezeichnete Wetter- und Lichtbeständigkeit
PTFE ist unbrennbar

Zeichnen Sie die Struktur von Celluloseester.

Skizzieren Sie den industriellen Herstellungsprozess von Polymeren am Beispiel Polyvinylchlorid.

Wie lautet die Gleichung der Gesamtreaktion bei der Gewinnung von Schwefelsäure? Benennen Sie zudem die drei Teilschritte des Prozesses für die Gewinnung von Schwefelsäure.