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Thermisches bzw. katalytisches Cracken
 von Propan

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In einen sehr einfachen „Universellen Kolbenpoberapparatur“ läßt sich je nach Versuchsbedingung das katalytischen Cracken bzw. das Dehydrieren von Propan bzw. Butan durchführen. Zur didaktischen Einordnung sei auf die Originalarbeiten  von M. Alpers, P. Fehrenbach und S. Schneider1,2) hingewiesen. In diesem Zusammenhang soll aber auf die Tabelle der thermodynamischen Daten am Ende dieses Artikel II dieser Reihe aufmerksam gemacht werden..


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Geräte: Chemikalien:
"Pyrolyse - Platte" 1 Stopfen, duchrbohrt Weiße PE-Folie (EinkaufsTüte)
1 Einwegspritze, 50 mL 1 Bunsenbrenner Glaswolle
1 Dreiwegehahn, MT 1 Gasanzünder
3 Siliconschlauchstückchen evtl. Bromwasser
1 Siliconschlauchstückchen 1 Gaschromatograph Vergleichsgase,F+
1 Reagenzglas (Duran) 1 Säule3: roter Kabelbinder
1 Glasrohrstückchen
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Die Apparatur befindet sich komplett auf einer speziellen Platte mit Federklemmen. Der Versuch kann aber auch mit herkömmlichen Mitteln (Stativmaterial) entsprechend der Zeichnung aufgebaut werden. Die Apparatur wird über den Dreiwegehahn mit dem zu chrackenden Gas gespült und dann ca 30 ml in eine der beiden Einwegspritzen eingefüllt

Vorbereitung am Computer:

Aus Programmanager - Gruppe 'AK-Computer'  aufrufen:  AK-LowCostGC.
                                                               und zur Durchführung:  OK)
-sonst. :  Voreinst. u. Messen
und zum Messbildschirm mit  OK

 

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Je nach Versuchsdurchführung werden die Katalysatorkügelchen auf kaum sichtbare schwache Rotglut oder sehr helle Glut erhitzt . Durch Hin- und Herbewegen der Kolben wird das Gas  entweder ca. 5 Minutenlang nur 1-3 mal über den Katalysator geführt.

Über den Dreiwegehahn kann (auch schon während des Erhitzens) eine Probe (ca. 1ml) zur weiteren Identifizierung abgezogen werden

 

Man füllt ca. 0,75  mL des zu untersuchenden Gases und zusätzlich 0,25 mL Luft in die Spritze und startet die Aufnahme des Gaschromatogramms mit START oder mit Druck auf die Leertaste. Damit man eine Einspritzstelle im Chromatogramm sieht, injiziert man erst nach ca. 10 s das Gas zügig in den Chromatographen.

(Die graphische Darstellung läßt sich bei Bedarf (Vergrößerung/Verkleinerung des Chromatogramms) auch während der Messung mit VarioGraph verändern).

Beendet wird mit Stop. Daten Sichern:DatenSpeichern   Dateiname: Hydr    OK

 

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Wie das Chromatogramm zeigt, entstehen eine Reihe (mindestens 7!) von Produkten. Diese können mit Vergleichsgasen identifiziert werden.

 

 Hier mal eine Kolbenproperbank, die  aus Platzgründen "um die Ecke" arbeiten kann.

 

Literatur:

1) M. Alpers, P. Fehrenbach u. S.Schneider, Gemische mit kleinen Kohlenwasserstoffen - Teil 1.       Gaschromatographische Untersuchungen Praxis (Chemie) 41, Heft 1, S. 2 (1992)

 2) P. Fehrenbach, Gemische mit kleinen Kohlenwasserstoffen - Teil2 . Thermodynamische Betrachtungen zu Pyrolysereaktionen und ihre experimentelle Überprüfung Praxis (Chemie) 41, Heft 2, S. 6(1992)

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