Hydrophobe Eigenschaften von Siliconölen

1. Experiment ist im WACKER-Schulversuchskoffer enthalten	ja
2. Versuchsvorschrift wurde modifiziert	ja
3. Eigene Versuchsvorschrift wurde entwickelt	nein
4. Video-Clip verfügbar	ja (als wmv oder als mov)
5. Flash-Animation verfügbar	ja
6. Weitere Materialien: Arbeitsblätter 2, Arbeitsblätter 9, Folie DH5

Hydrophobe Eigenschaften von Siliconölen/Variante b

1 Materialien, Chemikalien, Zeitbedarf

Tropfpipette

verschiedene saubere Oberflächen (z.B. Glas, Keramik, Metall, Papier, Papiertaschentuch, Baumwollgewebe)
Siliconöle aus dem WACKER-Schulversuchskoffer oder Produkte aus den Versuchen "Hydrolyse von Chlormethylsilanen" und "Geschwindigkeit der Hydrolyse von Chlormethylsilanen"

Jede einzelne Probe bedarf nur weniger als 5 Minuten.

2 Versuchsdurchführung und -beobachtung

Die verschiedenen Oberflächen werden jeweils partiell mit Siliconöl gleichmäßig bestrichen. Dann wird sowohl auf die siliconisierte, als auch auf die unbehandelte Oberfläche ein Wassertropfen gegeben.


	Die Wassertropfen auf den siliconisierten Oberflächen zeigen sich vergleichsweise rund und verlaufen nicht. Von der Seite betrachtet stehen sie auf glatten Oberflächen deutlich höher. Vom Papiertaschentuch oder Baumwollgewebe werden sie langsam aufgesogen.

Dagegen verlaufen die Wassertropfen auf den unbehandelten Oberflächen stärker und haften auch besser an diesen an. Baumwollgewebe und Papiertaschentuch saugen die Wassertropfen sofort auf.

3 Versuchsauswertung

Der Versuch zeigt bei den nicht saugenden glatten Oberflächen eine deutliche Zunahme des Berührungswinkels. Dieser Berührungswinkel θ wird als Maß für die wasserabweisende Eigenschaft von Stoffen angegeben und ist in der nebenstehenden Grafik dargestellt.

Die Moleküle des Siliconöls richten sich auf der Oberfläche spontan so aus, dass die Methylgruppen von der Oberfläche weg weisen. Sie bewirken den hydrophoben Effekt. In der untenstehenden Graphik sind die Methylgruppen mit R bezeichnet.

Die Graphik ist dem in der Literatur angegebenen Heft von WACKER WERK + WIRKEN entnommen.

4 Tipps und Anmerkungen

Auf Glas kann nach "Einbrennen" des Siliconöls dieses mit einem Papiertuch abgerieben werden, so dass die Beschichtung nahezu nicht mehr sichtbar ist. Der hydrophobe Effekt lässt sich sogar danach noch beobachten. Zum Einbrennen wird das siliconisierte Glas 10 bis 15 Minuten lang auf über 100 °C trocken erhitzt.
Siehe zu den hydrophoben Eigenschaften auch die "Variante a" dieses Versuchs und den Versuch "Siliconisiertes Filterpapier".
Dieser Versuch und die oben genannten Versuche sind ungefährlich und können problemlos als Schülerversuche durchgeführt werden. Sie eignen sich gut zur Demonstration der Relation Teilchenstruktur-Stoffeigenschaften. Dazu gibt es in dieser Dokumentation und in der unten angegebenen Literatur umfangreiches Material für den Chemieunterricht.

5 Ergänzende Sachinformationen

Vergleiche dazu 5 Ergänzende Sachinformation zur Variante a dieses Versuchs.

6 Literatur

M. Tausch, M. von Wachtendonk (Hrsg.), CHEMIE S II, STOFF-FORMEL-UMWELT, C.C. Buchner, Bamberg (1993), (1998)
M. Tausch, M. von Wachtendonk (Hrsg.), STOFF-CHEMIE S I, FORMEL-UMWELT, C.C. Buchner, Bamberg (1996), (1997)
M. Tausch, M. von Wachtendonk (Hrsg.), CHEMIE 2000+, C.C. Buchner, Bamberg (2001)
WACKER Werk+Wirken, Zeitschrift der Wacker Chemie AG, München, 48 (6), 22 (1997)