Einleitung

Durch eine Polykondensation wird aus Borax und Polyvinylalkohol ein Polyester hergestellt.

 

Verwendete Chemikalien

Chemikalie

 

2 g Polyvinylalkohol, (C4H6O2 · C2H4O)n

Poly(ethenol) (IUPAC), PVA

CAS-Nr.: 9002-89-5

WGK 1

Sigma-Aldrich, 341584, SDB vom 29.01.2019

GHS08 – Gesundheitsgefahr

GHS07 – Ausrufezeichen

Gefahr

2.5 g di-Natriumtetraborat-Decahydrat, Na2B4O7 · 10 H2O – 381.32 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

H360FD Kann die Fruchtbarkeit beeinträchtigen. Kann das Kind im Mutterleib schädigen. H319 Verursacht schwere Augenreizung. P201 Vor Gebrauch besondere Anweisungen einholen. 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 20.07.2018

 

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

Abb. 1 – die Tetrahydroxyborat-Anionen reagieren mit dem Polyvinylalkohol.
Abb. 1 – die Tetrahydroxyborat-Anionen reagieren mit dem Polyvinylalkohol.

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

Abb. 2 – zur Polyvinylalkohol-Lösung wird Borax-Lösung gegeben.Abb. 3 – die Polyvinylalkohol-Lösung wird mit der Borax-Lösung vermengt.Abb. 4 – die Mischung wird immer viskoser.Abb. 5 – der Slime ist nach kurzer Zeit fertig.

 

 

Quellenangaben

[1]
B. Z. Shakhashiri. "Slime": Gelation of Poly(vinyl Alcohol) with Borax. In: Chemical Demonstrations Vol. 3, Univ. of Wisconsin Press, 1989,
362–363.

 

Download

Slime aus Borax und Polyvinylalkohol

 

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