Einführung in die negativen Zahlen und Chemie-Buch I zum Lehrplan in Rheinland-Pfalz/Einführung in die Arbeit im Labor: Unterschied zwischen den Seiten

Version vom 27. Juli 2018, 16:00 Uhr

Nachdem du jetzt schon einiges von deinem neuen Fach kennengelernt hast, willst du sicherlich experimentieren. Allerdings ist die Arbeit im Labor nicht ungefährlich, deshalb werden wir hier das Thema "Sicherheit" intensiv betrachten. Damit du die Experimentieranleitungen nutzen kannst, musst du die Namen der Geräte kennen, die dort genannt werden. Du musst die Namen der Geräte auswendig lernen und auch aufgrund des verwendeten Material verstehen, für was man ein Gerät verwenden kann und für was nicht.

Auch wenn das Thema sich vor allem auf die Arbeit im Chemie-Labor in der Schule bezieht, so sind viele Aspekte sicher auch für deinen Alltag zu Hause von Interesse. Dein Wissen zum richtigen Umgang mit Chemikalien und den aufgedruckten Gefahrensymbolen kannst du auch bei Chemikalien nutzen, die frei in der Sanitär-Abteilung oder im Baumarkt erhältlich sind. Auch der Umgang mit einem Gas-Brenner oder allgemein mit brennbaren Substanzen sollte gelernt werden und wird hier angesprochen.

Sicherheitseinweisung für das Betreten der Chemie-Räume

Wie bei allen anderen Naturwissenschaftlichen Räumen gilt in der Schule auch für die Chemie-Säle, dass sie nicht ohne Lehrer betreten werden dürfen. Und jeder Lehrer ist verpflichtet, mit einer Klasse die er unterrichtet, eine Sicherheitsbelehrung durchzuführen.

AKTIVITÄT (PFLICHT) - Informationsblatt Sicherheit im Chemie-Saal

Als Vorbereitung für die Sicherheitsbelehrung durch deinen Lehrer bearbeitest du das Informationsblatt und bekommst Fragen dazu.

→ Informationsblatt "Sicherheit im Chemie-Lehrsaal" lesen und lernen

Um ein sicheres Arbeiten bei Experimenten zu gewährleisten folgen nun weitere Informationen, die zu einem sicheren Umgang mit den Laborgeräten führen soll. Neben den Namen der Geräte lernst du auch, wie man sie benutzt und sicher anwendet. Auch der Umgang mit mehr oder weniger gefährlichen Chemikalien ist ein wichtiger Punkt, der aber nicht nur im Labor, sondern auch im Alltag eine Rolle spielt. Viele Unfälle im Haushalt passieren dadurch, dass Sicherheitshinweise auf den Verpackungen missachtet werden.

Unsere Laborgeräte

So, dann mal ran an die Arbeit. Erst einmal schaust du dir die Namen der Geräte an. Wie man sie genau bedient und für was sie benutzt werden, kommt später noch.

In der folgenden Gallerie gibt es nur eine kleine Auswahl an Laborgeräten ...

Reagenzgläser im Reagenzglasständer
Messkolben
ein Peleusball
Pinzetten

... aber eine große Liste aller üblichen Laborgeräte findest du auf der Wikipedia-Seite Laborgerät. Die Liste enthält nur Text und keine Bilder, nach denen man schauen kann. Diese ist sozusagen deine universelle Nachschlagmöglichkeit, wenn du von Laborgeräten hörst/liest, mit denen wir uns im Chemie-Saal in der Schule nicht beschäftigen. Bei den einzelnen Artikeln zu den Geräten gibt es auf Wikipedia teilweise vertiefende Informationen, wie verschiedene Varianten oder wer das Gerät erfunden hat. Du musst aber nicht alle Geräte dort lernen und kennen.

AKTIVITÄT (PFLICHT) - Namen der Laborgeräte kennen lernen

In den Arbeitsanweisungen für Experimente werden die Geräte mit ihm Namen benannt, also musst du wissen, wie welches Gerät heißt.

→ Namen der wichtigen Laborgeräte für die Schule kennenlernen und üben

AKTIVITÄT (PFLICHT) - Was für was? Und wie?

Was für was ... mit welchem Gerät macht man im Labor was? Und wie geht man damit um? Du erhältst ein paar Informationen und dann folgt ein Quiz, dass abfragt, ob du alles wichtige verstanden hast.

→ Was nimmt man im Labor für welche Tätigkeit?

Sicherheit im Labor

Sicherheit geht vor! Wir Chemie-Lehrer übernehmen die Verantwortung dafür, das euch nichts im Unterricht passiert. Und dafür müssen wir sorgen, zum Beispiel indem wir darauf achten, dass ihr die notwendigen Sicherheitsregeln beachtet und sie vorher gelernt habt. Bei einer Nicht-Beachtung der Regeln, Herumkaspern, Herumrennen, wenn ihr andere aus Spaß bespritzt (egal mit was!), Sachen herumwerft und anderen Vergehen, werdet ihr aus dem Labor vor die Tür geschickt!

Richtiges Verhalten im Labor

Ein lustig gemachtes Video, das sich zwar mehr an Chemie-Studenten wendet, zeigt euch ein paar Dinge, die man im Labor beachten muss. Einiges geht wesentlich weiter als im bei uns in den Chemie-Übungsräumen der Schule, aber es sensibilisiert euch hoffentlich für die möglichen Probleme. Viel Spaß beim Schauen!

AKTIVITÄT (PFLICHT) - Lerne die Laborregeln

Bevor du die Laborregeln nicht kannst, darfst du nicht experimentieren. Also lerne die Regeln kennen und lerne sie auswendig!

→ Informationsblatt "Sicherheit im Labor"

Gefahrensymbole

Neben dem richtigen Verhalten allgemein spielt auch der richtige Umgang mit Chemikalien eine Rolle. Und das ist etwas, was nicht nur im Chemie-Labor wichtig ist sondern auch im Alltag.

BEGRIFF - Was sind Chemikalien?

Dies ist für die Kennzeichnung rechtlich genau festgelegt, damit klar ist, wer welche Produkte wie kennzeichnen muss:

Chemische Produkte sind Stoffe - Reinstoffe oder Gemische - die aus der Natur gewonnen oder von der chemischen Industrie künstlich hergestellt wurden. Beispiele aus dem Alltag sind hier Reinigungsmittel, Dünger, Pflanzenschutzmittel, Farben, Treib- und Brennstoffe, Lacke oder Klebstoffe genannt werden.

Das Chemikalienrecht regelt aber nicht Medikamente, Kosmetika, Lebens- und Genussmittel. Die werden wir auch noch einmal getrennt ansprechen.

Um die Benutzer von Chemikalien im Labor, aber auch solche die frei in Geschäften für Bad, Küche und Hobby verkauft werden, über mögliche Gefahren und den richtigen Umgang zu informieren, hat man sich eine Markierung mit einfachen Symbolen ausgedacht. Statt alle Inhaltsstoffe in einem Chemikalienlexikon nachzuschlagen, um sie wegen ihrer Giftigkeit einschätzen zu können, muss man nur auf die Symbole achten, die gut sichtbar auf den Gefäßen angebracht sind.

Wenn du dich mal in der Reinigungsabteilung oder bei dir zu Hause umschaust wirst du eventuell zwei Arten von Symbolen finden:

1.) Die alten orangenen Symbole, die auf neuen Gefäßen nicht mehr verwendet werden dürfen. Teilweise werde die Symbole noch mit einem Buchstaben versehen, um die Gefahrn zu konkretisieren.

WC-Reiniger
Ölspray
Chlorungsmittel für Schwimmbecken

Die Piktogramme haben die folgende Bedeutung:

Explosionsgefährlich
F+ Hochentzündlich bzw. F Leichtentzündlich
Brandfördernd
T+ Sehr giftig bzw. T giftig
Ätzend
X_n Gesundheitsschädlich bzw. X_i Reizend
Umweltgefährlich

Da diese Smybole nur noch wenig verwendet werden, schauen wir uns die genaue Bedeutung nicht mehr an. Wer sich weitergehend informieren möchhte, findet du auf der Wikipedia-Seite Alte Gefahrensymbole mehr Infos dazu.

2.) Die neuen weißen Schilder mit roten Rand, die ab sofort verwendet werden müssen.

Explosionsgefährlich
Leichtentzündlich
Brandfördernd
Hochgiftig
Ätzend
Achtung
Gesundheitsgefahr
Umweltgefahr

Das neue Beschriftungs-System wird unter dem Namen GHS geführt und soll nicht nur die Einschätzung der Gefahr etwas vereinfachen (etwa was die Giftigkeit betrifft). Es ersetzt auch bisher nationale Regelungen so dass die Einteilung und Kennzeichnung nun weltweit einheitlich ist.

Warum ist das neue GHS-System notwendig?

Die Warnung vor Gefahren ist zwar schon seit Jahren etabliert, aber in den verschiedenen Weltregionen und Wirtschaftsblöcken haben sich unterschiedliche Kennzeichnungssysteme entwickelt.

Koffein: Gefahr/Danger

In einigen vielen Entwicklungsländern existierte kein System der Gefahrenkennzeichnung für chemische Produkte, vor allem aus Kostengründen. Aufgrund des zunehmenden internationalen Handels, auch von Chemikalien, wurde eine Vereinheitlichung notwendig.

Anhand des Koffeins - das ab einer Dosis von 257 mg/kg Körpergewicht für 50% der Versuchstiere tödlich wirkt - zeigt sich, wie unterschiedlich die Beschriftung in verschiedenen Ländern ist:

EU → Gesundheitsschädlich (harmful)
USA → Giftig (toxic)
Australien → Gesundheitsschädlich (harmful)
Neuseeland → Risikoreich (hazardous)

Nach dem GSH-System ist die Beschriftung einheitlich (siehe rechts!)

GHS steht als Abkürzung für Global Harmonisiertes System zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien. Schon 1992 wurde beschlossen, dass es eingeführt werden soll. Ab 2012 müssen neue Produkte mit den GHS-Symbolen gekennzeichnet werden. Alte Verpackungen können aber noch bis 2017 verwendet werden.

Das folgende Video ist dafür gedacht, Benutzer allgemein über die Bedeutung der GHS-Symbole und Informationen auf Etiketten zu informieren.

AKTIVITÄT (PFLICHT) - Bedeutung der GHS-Symbole kennenlernen und üben

Neben den Namen für die Symbole sollte man natürlich auch wissen, wie man damit umzugehen hat und welche Schutzmaßnahmen sich daraus ergeben.

→ GHS Gefahrensymbole kennen- und verstehen lernen

AKTIVITÄT (ERGÄNZUNG) - Chemikalien bei mir zu Hause?

Anhand von einigen Arbeitsblätter kannst du erforschen, ob ihr bei euch zu Hause Chemikalien richtig lagert. Gerade bei jüngeren Geschwistern ist das ein interessant, denn kleine Kinder beachten die Gefahrensymbole sicher nicht.

→ Recherche zuhause - Umgang mit Chemikalien/

AKTIVITÄT (ERGÄNZUNG) - Chemikalien in Shampoos und Lebensmittel?

Chemikalien in Shampoos und Lebensmittel ... aber ohne Gefahrensymbol!? Das Chemikalienrecht regelt nicht Medikamente, Kosmetika, Lebens- und Genussmittel, obwohl bei deren Herstellung auch "chemische" Reaktionen oder "chemische" Stoffe beteiligt sind.

→ Die unerkannte Gefahr bei Shampoos und Kosmetik

AKTIVITÄT (PFLICHT) - Ratschläge zum Umgang mit Chemikalien

Zum Abschluß des Themas Gefahren-Sybole noch einen Film, der zeigt, wie wichtig es ist, bei der Arbeit mit Chemikalien auf die richtige Nutzung zu achten. Die Beispiele stammen aus dem Alltag und aus dem beruflichen Umfeld.

AUFGABE:

Halte Stichwortartig die Hinweise, die das Video gibt, fest. Wir vergleichen es abschließend im Unterricht.

AKTIVITÄT (PFLICHT) - Etiketten von Laborchemikalien

Die Etiketten von Laborchemikalien haben zwar die gleiche Gefahrensymbole wie die Alltagschemikalien, aber es gibt keine Anleitung, denn sie werden ja von Experten genutzt. Also musst du auch zum Experten werden!

→ Etiketten von Laborchemikalien verstehen

Sicherheitsmaßnahmen und Erste Hilfe

Die bisherigen Informationen dienen der Information, welche Eigenschaften ein Stoff hat, die man bei der Benutzung beachten muss. Hier nun ein paar ergänzende Informationen, die der Prävention dienen und Erste-Hilfe-Maßnahmen für den Fall, dass es zu einem Unfall kam.

AKTIVITÄT (PFLICHT) - Gefahren und Schutzmaßnahmen

Dieses Blatt ist als allgemeine Information für dich gedacht, damit du in Zukunft bei die und bei deiner Familie weißt, auf was man bei der Benutzung von chemischen Stoffen beachten muss.

Lies dir die Informationen auf → diesem PDF aufmerksam durch.

Was aber tun, wenn aus Versehen ein Gefahrstoff nicht richtig verwendet wurde? Allgemein gelten die folgenden Erste-Hilfe-Maßnahmen:

INFORMATIONEN - Erste-Hilfe-Maßnahmen bei Unfällen mit Chemikalien

Die Erste-Hilfe-Maßnahmen sollte sich an der folgenden Reihenfolge oriertieren.

bei Einnahme: Umgehend Notfallnummer 1922 anrufen, kein Erbrechen herbeiführen und keine Flüssigkeiten verabreichen ohne ärztliche Anweisung
beim Einatmen: Für ausreichend frische Luft sorgen, Vorsicht bei geschlossenen Räumen wie Silos und Gruben, man darf sich als Retter nicht selber gefährden, Patient beruhigen
bei Hautkontakt: Benetzte Kleider rasch entfernen, betroffene Hautpartien ausgiebig unter fliessendem Wasser spülen, bei nicht verätzter Haut gründlich mit Seife und Wasser nachreinigen
bei Augenspritzern: Auge sofort während mindestens 10 Minuten unter fliessendem Wasser spülen, Augenlider dabei gut offen halten
bei Bewusstlosigkeit: Bewusstlose in Seitenlage bringen, Kopf und Mund nach unten wenden, immer ärztliche Hilfe anfordern, keine Flüssigkeiten einflössen, kein Erbrechen herbeiführen
bei Atem- und Kreislaufstillstand: Notruf alamieren 19222 alarmieren, nötigenfalls Fremdkörper (künstliches Gebiss, Tablettenreste, Erbrochenes) aus Mund und Rachen entfernen, beengende Kleidungsstücke lockern
- bei Atemstillstand: Beatmung mit der am besten beherrschten Methode
Achtung: bei Blausäurevergiftungen [Bittermandelgeruch] ist die Mund-zu-Mund-Beatmung gefährlich für Helfer
- bei Herzstillstand: Herzmassage durch geübte Helfer oder Fachleute

Bei speziellen Chemikalien gibt es genauere Informationen, wie man vorgehen muss, aber diese Maßnahmen sollte man einem Arzt überlassen. Hier eine Broschüre von DGUV dazu.

AKTIVITÄT (ERGÄNZUNG) - Schilder zu Verboten, Geboten und Hinweisen für den Notfall

Im Alltag werden Informationen rund um das Thema Sicherheit häufig mit Schildern verdeutlicht, da sie schnell erfassbar sind.

AUFGABE:

Drucke dir das → Arbeitsblatt aus und nutze die Informationen in der → Broschüre der DGUV (Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung). Achte auch auf die verwendeten Farben!

WEITERE INFORMATIONEN

Hier ein paar Links und Informationen-Seiten rund um das Thema "Gefahrstoffe im Alltag" und Informationen zu den GHS-Symbolen:

Info-Film zum GHS-System für berufliche Benutzer
App der Schweizer mit Infos (das App für Privat-Nutzer ist nur in der CH installierbar!) Das App «cheminfo business» ist für Anwender im beruflichen Umfeld gedacht, damit Sie alle Informationen rund um die Einführung der neuen Gefahrensymbole immer dabei haben. → Playstore und → iTunes

Es gibt auch eine App für Privat-Personen, aber die lässt sich nur in der Schweiz installieren!

Den Gasbrenner kennenlernen und benutzen

Der Gasbrenner ist eines der wichtigsten Geräte im Schullabor. Und gleichzeitig ist es das Gerät, das bei einigen Schülern am meisten Angst hervorruft, denn man hat da schon mit einer großen Flamme zu tun.

Auch wenn die Form des im Labor benutzten Brenners recht speziell ist, so gibt es vom Aufbau her einige andere Varianten, die auch außerhalb des Chemie-Labors eine Bedeutung haben. Es gibt einige Berufe, die einen Gasbrenner nutzen, um gezielt an eine bestimmten Stelle eine hohe Temperatur zu erreichen. Aber auch in der Freizeit finden sie Anwendung. Wer keinen Gasanschluss hat und keine große Gasflasche mitnehmen kann, kann sich auch mit sogenannten Gas-Kartuschen behelfen.

Gaskartusche mit aufschraubbarem Topfaufsatz.
Bunsenbrenner mit Gaskartusche bei fehlendem Gasanschluss
Verlöten von Kupferrohren mit dem Lötbrenner, meist im Hausinstallationsbereich
Gasbläser nutzen für höhere Temperaturen reinen Sauerstoff zusammen mit Gas.

Die Grundlagen, die du für den Gasbrenner in der Schule lernst, kannst auch so auch für andere Zwecke anwenden.

Im folgenden Abschnitt wirst du den Aufbau und die Funktionsweise des Labor-Gasbrenners genau kennenlernen. Denn wenn man den Gasbrenner richtig bedient, ist er gar nicht so kompliziert und die Gefahr hält sich in Grenzen. Halte dich an die Aneisungen und lerne die Bedienungsschritte gut auswendig!

Lerne den Aufbau des Gasbrenners kennen

Viele werden den Begriff Bunsenbrenner kennen. Ein Bunsenbrenner ist eine spezielle Art eines Gasbrenners, wie er im Labor genutzt wird. Je nach Bau des senkrechten Rohres (des Kamins oder Brennerrohrs) nennt man einen Laborbrenner Bunsenbrenner bzw. Teclubrenner. Neben der Form des Brennerrohrs gibt es auch verschiedene Varianten beim Gashahn am Brenner. Man hat entweder einen Hebel oder ein Drehrad. Auch

Wenn hier ein Gasbrenner erwähnt wird, so ist es egal, welche Form und welchen Aufbau er hat. Alle üblichen Varianten können gleichermaßen genutzt werden.

Im Bild sieht man einen Bunsenbrenner, was man an dem senkrechten Rohr erkennt. Der speziell geformte Fuß hat funktionell keine Bedeutung für das Erhitzen.

Der Name kommt daher, das der Aufbau dieses Gasbrenners im 19. Jahrhundert von einem Assistenten des deutschen Chemikers Robert Bunsen nach älteren Ideen verbessert wurde. Im unteren Bereich des Brennerohrs gelangt das Brenngas aus dem Gashahn an einer Öffnung vorbei, durch die Luft angesaugt wird. Die Öffnung ist in ihrer Weite regelbar, indem ein kleiner Zylinder so gedreht wird, dass entweder Luft hinein kann oder nicht. Am oberen Ende des Brennerohrs wird das Gas gezündet und verbrannt. Bei geöffneter Luftzufuhr vermischen sich Luft und Brenngas bereits innerhalb des Bunsenbrenners. Das ermöglicht höhere Temperaturen, als wenn das reine Gas erst am oberen Ende des Brennerohrs gemischt wird.

Datei:Bunsen burner.jpg

Die Bedienelemente eines Gasbrenners allgemein

Es gibt zwei Bedienelemente, die wesentlichen Einfluss auf die Flamme und damit die Benutzbarkeit haben.

Mit dem Gashahn wird die Gaszufuhr geregelt. Üblicherweise sollte man den Gashahn immer ganz aufdrehen, denn ein zu geringer Gasdruck kann dazu führen, dass die Flamme leicht ausgeht und man eventuell gar nicht merkt, das das Gas noch geöffnet ist. Dass kann gefährlich sein, wenn sich dadurch ein explosionsfähiges Gemisch bildet.

Den Gashahn deshalb immer schließen, wenn man den Brenner nicht benötigt!

Die Luftzufuhr regelt die Temperatur der Flamme. Denn damit das Gas richtig verbrennen kann, braucht es Sauerstoff. Und wenn man das Gas vorher mit Luft mischt, wird die Flamme heißer, als wenn der Sauerstoff bei geschlossener Luftzufuhr nur von außen in die Flamme hinein diffundiert.

Üblicherweise wird der Gasbrenner immer bei geöffneter Luftzufuhr betrieben, da die Flamme sonst nicht heiß genug ist!

Im Bild sieht man, wie die Flamme bei unterschiedlicher Luftzufuhr aussieht:

Ventil geschlossen (Diffusionsflamme)
Ventil zur Hälfte geöffnet
Ventil fast vollständig offen
Ventil voll geöffnet (Vormischflamme)

Die Flamme wirst du einem Experiment später noch genauer untersuchen!

Um zu verstehen, wie man einen Gasbrenner richtig bedient, solltest du in etwa wissen, wie der innere Aufbau ist. SO lässt sich leichter merken, wie welcher Hebel stehen muss.

Im der Skizze sieht man einen Bunsenbrenner mit einem Hebel für die Gasregulierung.

Teclubrenner mit Drehrad

Wie man einen Gasbrenner richtig bedient

Nun wird es ernst!! Du sollst gleich selber den Bunsenbrenner anschalten.

WICHTIG - Sicherheitshinweise beachten!

Immer wenn Experimente hier vorgestellt werden, solltest du die Sicherheitsinformationen genau beachten, die in einem roten Kästchen am rechten Rand findest. Die GHS-Symbole weisen dich auf Gefahren hin und wie du dich diesbezüglich verhalten sollst. Die blauben Gebotsschilder zeigen, welche Sicherheitsmaßnahmen getroffen werden sollen.

Diese Hinweise sind nicht als Spaß gedacht, sondern sind wirklich ernst gemeint! Beachte sie!! Wenn du dich wiederholt nicht an die Anweisungen hälst und dich fahrlässig verhältst, kann dein Lehrer dich vom Experimentieren ausschließen, denn du stellst womöglich eine Gefahr für dich und andere dar.

EXPERIMENT 1 - Bunsenbrenner an und ausschalten.

Sicherheitsinformationen für Experimente
RECHTLICHE HINWEISE BEACHTEN!