Experiment 1 - Wunderwasser Hydrophobierung

Feuchtigkeit zerstört Fassaden, Dächer und Brücken. Kapillare und Poren lassen Wasser und darin gelöste Salzbestandteile (Ionen) eindringen. Dies beschleunigt die Schädigung von Mauerwerk und Beton. Eine hydrophobierende Imprägnierung schafft Abhilfe. Das Experiment zeigt die Wirkmechanismen der Hydrophobierung auf.

Etwas abgeflacht, aber prall liegt ein Wassertropfen auf einem porösen Gasbetonstein. Warum zieht er nicht ein?

Das Geheimnis liegt in einer hydrophobierenden Behandlung. Eine annähernde monomere Siliconschicht kleidet die Poren des Steins aus. Aufgrund zwischenmolekularer Wechselwirkungen werden die Wasser-Dipol-Moleküle abgestoßen.

Das Lerntool ist für Sekundarstufe 1 und 2 geeignet.

Zeitbedarf

20 Minuten / 15 Minuten Trocknen

Lehrplanbezug S1

  • Makromolekühle mit maßgeschneiderten Eigenschaften
  • Funktionalisierung/Ausrüstung von Textilien
  • Emulgatoren und (Micro-) Emulsionen
  • Polykondensation

Lehrplanbezug S2

  • Hydrophobie und Hydrophilie
  • Polare und unpolare Elektronenpaarbindungen
  • Zwischenmolekulare Wechselwirkungen

Anwendungen

  • Bautenschutz
  • Textilausrüstung
  • Skiausrüstung

Basiskonzepte

  • Stoff-Teilchen
  • Struktur-Eigenschaft
  • Technik
  • Nachhaltigkeit
Gesamtdauer: 09:07

Download

Sie können die Animation herunterladen.

Bitte beachten Sie die Bildrechte (siehe Downloadseite).

Lehrplanbezüge für Ihr Bundesland

Diese Lehrplaninhalte können Sie mit den CHEM2DO®-Experimenten thematisieren:

Inhaltsbezogene Kompetenzen

Die Schüler sollen:

  • die Begriffe hydrophil und hydrophob umschreiben und auf Alltagsmaterialien anwenden.
  • von der Beobachtung, wie Wasser versickert bzw. von Oberflächen abperlt, auf Hydrophilie bzw. Hydrophobie schließen.
  • polare und unpolare Teile in Molekülstrukturen identifizieren.
  • molekular aufgebauten Stoffen hydrophile oder hydrophobe Eigenschaften zuordnen.
  • die Orientierung und Ausrichtung von Silicon-Molekülen auf silikathaltigen Oberflächen mit zwischenmolekularen Wechselwirkungen erklären.
  • die Hydrophobierung des siliconimprägnierten Gasbetonsteins auf molekularer Ebene erläutern.
  • die Bedeutung hydrophiler und hydrophober Eigenschaften von Gegenständen im Alltag erklären.

Wollen Sie dieses Experiment selbst nutzen?

Chemikalien, Versuchsanleitung, fachlich-didaktische Hintergründe und eine Gefährdungsbeurteilung für diesen Versuch erhalten Sie im WACKER-Schulversuchskoffer. Nach einer Fortbildung bekommen Sie CHEM2DO® gratis. Melden Sie sich jetzt bei einem unserer Partner an.

Zu den Fortbildungsterminen