Nanogold (Phasentransfer ... - Swiss Nano Cube
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Bildungsplattform zur Mikro- und <strong>Nano</strong>technologie für<br />
Berufsfach- und Mittelschulen sowie Höhere Fachschulen<br />
<strong>Nano</strong>-Gold<br />
<strong>Phasentransfer</strong><br />
Experimentieranleitung für<br />
Schüler/-innen<br />
Dezember 2010<br />
Stephan Knébel, Marianne Dietiker, Christoph Meili<br />
Modulsponsor:<br />
Dieses Modul wurde mit freundlicher Unterstützung<br />
der Metrohm Stiftung Herisau realisiert.
Experimentieranleitung <strong><strong>Nano</strong>gold</strong><br />
Anleitung zum <strong>Phasentransfer</strong> von <strong><strong>Nano</strong>gold</strong><br />
Chemikalien/Substanzen/Lösungen<br />
• Lösung 1: Wässrige <strong><strong>Nano</strong>gold</strong>-Dispersion (Lösung aus Versuch <strong><strong>Nano</strong>gold</strong>: Optische<br />
Eigenschaften)<br />
• Chemikalie 1: Dodecan/C 12 H 26<br />
• Chemikalie 2: Kaliumoleat/C 18 H 33 KO 2<br />
• Chemikalie 3: Natriumchlorid/NaCl<br />
• destilliertes Wasser<br />
Sicherheitshinweis: Gesundheitsschädlich! Schutzbrille, Handschuhe, Labormantel!<br />
Benötigte Materialien pro Zweierteam<br />
• 2 Stabpipetten (10 ml)<br />
• 1 Magnetrührer mit Rührfisch<br />
• 1 Schnappdeckelglas (25 ml)<br />
• 2 Wäge-Schalen pro Zweierteam und 2-3 Analysewagen pro Klasse<br />
• 1 Eisenspatel<br />
• 1 Stoppuhr<br />
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Experimentieranleitung <strong><strong>Nano</strong>gold</strong><br />
Versuchsdurchführung und Musterresultate<br />
Tabelle 1: Übersichtstabelle<br />
Lösung/Chemikalien<br />
Lösung 1<br />
Chemikalie 1<br />
Chemikalie 2<br />
Chemikalie 3<br />
Menge pro Experiment<br />
5 ml<br />
5 ml<br />
5 mg<br />
2-3 Spatelspitzen<br />
1<br />
Schritt 1: Vorbereitungen<br />
1. Bei der Lehrperson Lösung 1 holen und 5 ml davon mit<br />
einer 10 ml Stabpipette in ein Schnappdeckelglas<br />
pipettieren.<br />
2. Einen Rührfisch in das Schnappdeckelglas geben.<br />
Schritt 2: <strong>Phasentransfer</strong><br />
1. Lösung 1 im Schnappdeckelglas mit einer 10 ml<br />
Stabpipette vorsichtig mit 5 ml Chemikalie 1<br />
überschichten (Abb. 1 links).<br />
2. 5 mg Chemikalie 2 abwägen und mit einem<br />
Eisenspatel zur überschichteten Lösung 1 dazugeben.<br />
3. Das Schnappdeckelglas verschliessen und auf einen<br />
Magnetrührer stellen.<br />
4. 10 min heftig rühren, bis nur noch eine trübe, rötliche<br />
Phase erkennbar ist (Abb., 1 Mitte).<br />
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Experimentieranleitung <strong><strong>Nano</strong>gold</strong><br />
5. Ohne den Magnetrührer auszuschalten, 2-3 Spatelspitzen<br />
Chemikalie 3 dazugeben, bis sich die Mischung<br />
im Schnappdeckelglas blau färbt.<br />
6. 2-3 min weiterrühren.<br />
7. Den Magnetrührer ausschalten und warten, bis sich die<br />
blauen <strong>Nano</strong>partikel in der oberen, organischen Phase<br />
absetzen. Die untere, wässrige Phase sollte nun klar<br />
sein (Abb. 1, rechts).<br />
Erwartete Resultate<br />
Abbildung 1: Farbumschläge während des <strong>Phasentransfer</strong>s (Bilder: <strong>Swiss</strong> <strong>Nano</strong>-<strong>Cube</strong>).<br />
Entsorgung der Lösungen und Chemikalien<br />
Alle Lösungen und Chemikalien werden von der Lehrperson eingesammelt. Auf gar keinen<br />
Fall im Ausguss entsorgen!<br />
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