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Auffangen reaktionsfähiger Gase

Nehmen Sie an, bei einem Versuch würden aus Ihrer Apparatur Reaktionsgase entweichen, die Sie - weil sie nicht harmlos sind - nicht einfach in den Chemiesaal entweichen lassen können. Die erste und naheliegendste Idee ist natürlich, die Reaktion im Abzug durchzuführen. Aber vielleicht möchten Sie eine ökologisch verantwortliche Vorgehensweise demonstrieren und schädliche Gase auch im kleinen Schulmaßstab nicht einfach in die Atmosphäre pusten oder Sie spekulieren darauf, die Apparatur vielleicht besser sichtbar auf dem Experimentiertisch betreiben zu können wenn denn keine schädlichen Gase mehr entweichen. Dazu hier ein paar Vorschläge.

Um ein Gas in intensiven Kontakt mit einer Absorptionsflüssigkeit zu bringen, werden üblicherweise Gaswaschflaschen verwendet. Vom Springbrunnenversuch wissen Sie aber, dass Flüssigkeiten mit heftiger Geschwindigkeit zurücksteigen können, wenn sich das eingeleitete Gas dort gut löst bzw. dort abreagiert.

Sie brauchen zum Schutz vor dem Zurücksteigen also eine Sicherheitswaschflasche:

Die Performance einer solchen Apparatur wäre freilich nicht sehr hoch, denn die Absorptionsflüssigkeit würde abhängig von der Menge des anfallenden Reaktionsgases zwischen den beiden Waschflaschen hin und her schaukeln.

Besser ist es, die Gase nicht direkt in die Absorptionsfluessigkeit einzuleiten, sondern das Gaseinleitungsrohr dicht über der Flüssigkeitsoberfläche enden zu lassen:

Der Rundkolben sollte möglichst genau zur Hälfte gefüllt sein, weil dann die Flüssigkeitsoberfläche am größten ist. (Magnet-)Rühren ist nicht unbedingt notwendig, jedenfalls dann nicht, wenn die Lösung bzw. die Abreaktion des Gases in Wasser zu einer spezifisch deutlich schwereren wässrigen Lösung führt, die auf den Kolbenboden absinkt. Ist das Phänomen deutlich, kann man das gut an den zum Kolbenboden absinkenden Schlieren erkennen.

In eigenen Versuchen wurden mit dieser Apparatur hohe Rückhaltequoten erreicht. Sie hängen natürlich von der Gasart - und vor allem von der Menge des anfallenden Gases ab. Schweres Bromwasserstoffgas breitet sich besser auf der Flüssigkeitsoberfläche aus als leichtes Ammoniakgas. Am Ausprobieren führt kein Weg vorbei.

Wird bei einer Reaktionsapparatur Kühlwasser verwendet, kann dieses gleich auch zur Absorption von z.B. Halogenwasserstoff- oder Ammoniakgasen verwendet werden. Dazu eignet sich folgende Apparatur:

Alle Bauteile sind zweckentfremdet.

• Der Dimroth-Kühler wird so montiert, dass aus der unteren Öffnung ablaufendes Wasser in ein Ausgussbecken abfließen kann.
• Das aus der Reaktionsapparatur austretende Kühlwasser wird durch die Öffnung (A) in den Gaswäscher eingeleitet, die aus der Reaktionsapparatur entweichenden Gase durch die Öffnung (B).

Bei Betrieb wird nun Kühlwasser durch den geraden Vorstoß in den Kühler getrieben, wo es sich auf den Kühlschlangen verteilt und langsam nach unten abläuft. Die Kühlschlangen dienen keinem anderen Zweck, als das Wasser in seinem Fall nach unten aufzuhalten, es auf einer großen Oberfläche zu verteilen und lange Verweilzeiten und damit einen guten Kontakt mit dem Reaktionsgas zu realisieren.

Wichtig:

• Die Apparaur muss weite Schliffverbindungen (mindestens NS29) haben. Ein NS14-Dimrothkühler wird beim Betrieb geflutet und dann kann das Wasser doch wieder zurücksteigen.
• Auch bei einem NS29-Dimrothkühler kann das passieren, wenn der Kühlwasserstrom allzu stark ist.

Wer unsicher ist, kann mit einer Sicherheitswaschflasche absichern wie oben beschrieben.

Wenn Sie Reaktionsgase irgendwohin leiten wollen, achten Sie darauf, dass das verwendete Schlauchmaterial beständig gegen das ist, was dort hindurchgeleitet wird. Gummischläuche reagieren schnell zu "Gummihalogeniden" oder "Ammoniumgummid". Mehr Erfolg haben Sie mit PVC-Schläuchen.