Projekt Horn

 

 

Ein Kunststoff aus Keratin

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Mit der Herstellung eines biologischen Kunststoffes errang Julius Saalfeld 2011 die beste Platzierung im Regionalwettbewerb.

In eigenen Worten schildert er hier einige seiner Überlegungen:

Nach einer zuerst theorethischen Anfangszeit, in der es galt die Reaktionen von Kunststoffen, ihre Bildung und ihre Eigenschaften zu erlernen, gelangte ich ausgehend von zunächst einfach strukturierten Versuchen hin zu meiner Idee biologische Kunststoffe aus Horn herzustellen.

Hierzu absolvierte ich ein Praktikum in der Firma Roechling und erlebte so selbst die Verarbeitung und Prüfung von Duroplasten im Labor.

Auch wenn meine Arbeit zu diesem Thema noch lange nicht beendet ist, denke ich behaupten zu können, dass bereits Erfolge vorzuweisen sind, da es mir erfolgreich gelang Horn zu lösen und auf diesem Gebiet in der Chemie noch nicht sehr große Schritte gemacht wurden. Auch sollte man sehen, dass Keratin ein biologisch abbaubares Material ist, weshalb diese Forschungsarbeit auch einen Aspekt für den Schutz der Umwelt beinhaltet.


Experimentelle Untersuchung am Hornmaterial

Horn in Natronlauge bzw. Ameisensäure

(Langzeitversuch)

Material:

Heizpilz, Kolben, Rückflusskühler, Horn, Natronlauge,

Ameisensäure, Rührfisch mit Magnetfeld, Stativ,

Trichter, Petrischälchen, Filterpapier

Durchführung:

Horn wird mit 100 ml Natronlauge/Ameisensäure unter ständiger Wärmezuführung und Bewegung durch einen Heizpilz und einen Rührfisch auf 50°C erhitzt. Damit die Lösung nicht siedet, wird sie durch einen Rückflusskühler daran gehindert. Nach mehreren Stunden ist das nun aufgelöste Horn durch das Filterpapier innerhalb eines Trichters in ein Reagenzglas abzufiltrieren.

Beobachtung/Deutung:

HornDas hierbei entstehende Horn, das nach mehreren Stunden des "Stehen -Lassens" zurückbleibt, ist das fertige Endprodukt und ein fester biologischer Kunststoff.

Je nachdem wie lange der Stoff in der Flüssigkeit erhitzt wurde, ist das Horn in der Natronlauge bzw. Ameisensäure gelöst, wie eine Versuchsreihe bestätigte. Das Endprodukt selbst bildete eine relativ feste folienartige Substanz.

Eventuell sind durch die Spaltung der Peptidbindung durch die Lauge oder die  Ameisensäure kurze Peptidstücke entstanden. Diese könnte man eventuell durch Zugabe eines Katalysators neu polymerisieren. Vorbild hierfür könnte die Polymerisation von Caprolactam sein, ein Ausgangsstoff der chemischen Industrie für Polyamide, zum Beispiel Perlon. Cobalthydrid ist ein solcher Katalysator.

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