Versuch 100: Kälte macht zerbrechlich - Einleitung

Stickstoff steht im Periodensystem in der 5. Hauptgruppe und hat die Ordnungszahl 7. Elementarer Stickstoff kommt in unserer Umwelt nur molekular, also in einem Paar von zwei Stickstoffatomen vor.

Stickstoff ist ein wichtiger Bestandteil unserer Umwelt. Er ist mit 78.09 vol-% der Hauptbestandteil der Luft unserer Erdatmosphäre. In Verbindung mit anderen Elementen findet man ihn in natürlichem und industriell hergestelltem Düngemittel oder als Proteinbaustein. Man findet Stickstoff also als Gas in der Luft, oder als Verbindung in vielfältiger Form.

Flüssiger Stickstoff ist allerdings außergewöhnlich, weil Stickstoff bei -195.80°C siedet, also zu Gas verdampft. In natura findet man auf unserer Erde keinen flüssigen Stickstoff. Er wird industriell hergestellt und zur Kühlung in der Medizin oder in der Technik bei Hochtemperatursupraleitern verwendet.

Sicherheitssymbole

Demonstrationsversuch Schutzbrille tragen! Schutzhandschuhe tragen! In den Abfall geben.

Chemikalien

  • flüssiger Stickstoff
  • Tulpe
  • Fahrradschlauch

Materialien

  • Handschuhe
  • Dewar-Gefäß
  • Schutzbrille

Durchführung

Dieser Versuch gliedert sich in zwei Abschnitte, für die jeweils ein Dewar-Gefäß mit Stickstoff oder flüssiger Luft befüllt wird. Zum Einen hält man eine Tulpe oder Rose für ca. 2 Minuten in das Dewar-Gefäß und lässt sie dann auf den Tisch oder Boden fallen.

Zum Anderen hält man einen aufgeschnittenen Fahrradschlauch für ca. 1 Minute in das gefüllte Dewar-Gefäß. Anschließend zerschlägt man den Schlauch an der Kante eines Abzugs oder im freien Raum an einer Tischkante.

Dabei muss darauf geachtet werden, dass herumfliegende Teile keine Beobachter treffen können.

Entsorgung

%

Ergebnisse

Die Blume und der Fahrradschlauch zerbrechen. Viele Stoffe, die bei Raumtemperatur elastisch sind werden bei Kälte spröde und können leichter brechen.

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Hinweise

Bei Versuchen mit flüssiger Luft oder flüssigem Stickstoff muss der Raum stets gut belüftet werden, weil bei andauernder Demonstration große Mengen an Stickstoff frei werden! Grundlegende Vorkehrungen, wie das Tragen von Schutzhandschuhen und Schutzbrille sind bei den tiefen Temperaturen unabdingbar.

Versuchsvideo

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Versuchsbild

Bild zu Versuch: Kälte macht zerbrechlich

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NEU

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