Entwicklung eines Syntheseweges für Polyethylenterephthalat (PET) mit Mitteln eines Labors

Polyethylenterephthalat – im normalen Sprachgebrauch eher als „PET“ bekannt – ist weltweit einer der meist hergestellten und verwendeten Kunststoffe. Im Alltag findet sich PET vor allem als Material von Kunststoffflaschen, Folien, Lebensmittelverpackungen, Plastiktüten oder in Textilfasern. Allerdings reichen die Einsatzmöglichkeiten auch weit über diese Anwendungen hinaus. Aufgrund der vielfachen Verwendung in verschiedensten Bereichen des Alltages gewann PET also meine Aufmerksamkeit im Rahmen einer Naturwissenschafts-AG. Zuvor waren

(Mono-)Ester Bestandteil des Chemieunterrichts in der Einführungsphase. Da PET formell zur Stoffklasse der Polyester gehört, war mein damaliger Standpunkt, dass die Umsetzung der entsprechenden Säure mit dem entsprechenden Alkohol zum gewünschten Produkt führen sollte. Bei mehreren Syntheseversuchen gelang aber nie die Synthese eines Polymeres, stattdessen entstanden u.A. verkohlte Massen, braune Substanzen oder es fand schlichtweg keine erkennbare Reaktion statt.

Da Polyethylenterephthalat großtechnisch allerdings in riesigen Maßstäben hergestellt wird, und man trotzdem keinerlei Synthesevorschriften für den Labormaßstab findet, habe ich es mir zum Ziel für diese Facharbeit gesetzt, ein Verfahren zur Darstellung von PET im Schullabor zu entwickeln. Dabei werde ich zunächst wissenschaftliche, aber auch historische und allgemeine Daten über PET zusammenfassend darstellen und die großtechnische Synthese am Beispiel eines amerikanischen Patentes erklären. Nachdem ich, daran anknüpfend, die Hürden bei einer Synthese im Labor erläutert habe, werde ich verschiedene fehlgeschlagene Vorversuche im Bezug auf Problematiken und Fehlerquellen analysieren und anschließend eine erfolgreiche Synthese im Labor ausführlich erklären. Die Erkenntnisse aus dem experimentellen Teil der Arbeit, zusammen mit dem theoretischen Hintergrund werde ich dann zusammenfassend in einem Fazit diskutieren.

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Preisträger

Niklas Hölter

Schulfach

Chemie

Betreuende Universität

Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf

Ausgezeichnete Arbeiten

2013, Geographie, 1. Platz,
Verena Düssil, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

Der kombinierte Verkehr als Verlagerungsmaßnahme mit Schwerpunkt Brennerachse

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2018, Mathematik, 2. Platz,
Jonathan Wassermann, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Der Dualraum als Vektorraum

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2013, Mathematik, 1. Platz,
Dennis Jaschek, Westfälische Wilhelms-Universität Münster

Funktionentheorie - Untersuchung komplexwertiger Funktionen auf komplexe Differenzierbarkeit und Holomorphie unter besonderer Betrachtung der komplexen Exponentialfunktion

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