Flaschenverschlüsse

Zu einer Flasche werden verschiedene Deckel gelegt. Die Anwesenden sollen den richtigen Deckel herausfinden. Anschließend wird Mineralwasser in die Flasche gefüllt und der Deckel aufgeschraubt, den die meisten Anwesenden für den richtigen halten. Da der richtige Deckel aber zurückgehalten wurde, sprudelt das Mineralwasser aus dem nicht dicht verschlossenen Gefäß beim Schütteln heraus.

Lernziel:

Es gibt auf dem Markt leider eine Vielzahl von sehr ähnlichen aber eben nicht gleichen Flaschengewinden. Gerade in Praktika ist es aber aus Ersparnisgründen üblich, ausgediente Flaschen weiter zu verwenden. Werden die Verschlüsse vertauscht, schließen die Flaschen nicht mehr zuverlässig. Um den Versuch vorführen zu können, muss man sich erst selbst mit dem Problem vertraut machen und am besten eine Weile den Praktikumsbetrieb beobachten. Meist macht man dabei erstaunliche Entdeckungen. Leider kann man den Praktikanten keine konkreten Regeln an die Hand geben, wie das Vertauschen zu vermeiden ist. Es gibt nur gewisse Indizien:

• Das Flaschengewinde mancher Flaschen ist auffällig kurz. Dann muss auch ein Deckel mit kurzer Bauform verwendet werden.
• Am unteren Gewinderand erweitert sich bei bestimmten Flaschen der Flaschenhals stark. Der Deckel muss dann die gleiche eingearbeitete Erweiterung haben. (Siehe gelben und weißen Deckel in der folgenden Abbildung.)
• Der Deckel lässt sich beim Aufdrehen auf die Flasche immer schwerer bewegen. Irgendwann hört man beim Festdrehen dann auf, ohne einen deutlichen Anschlag gespürt zu haben. Ein klares Indiz, dass die Gewinde nicht zueinander passen.
• Der Deckel verkantet beim Zudrehen.
• Der Deckel lässt sich leicht aufschrauben, ist aber schon nach etwa einer Umdrehung am Anschlag.

In all diesen Fällen schließen die Flaschen mit dem falschen Deckel nicht richtig!

 

Dies ist das "Originalset" für die oben beschriebene Aufgabe für die Praktikanten, den richtigen Deckel zu finden. Alle Deckel lassen sich überwiegend leicht auf die Flasche schrauben. Aber nur der mit dem Pfeil markierte Deckel schließt wirklich dicht. In diesem Fall ist das Problem die zu große Bauhöhe aller anderen Deckel: Sie stoßen an der Flaschenwandung an, bevor die Deckeldichtung am Glas aufliegt.
Auch hier passt der Deckel nicht. Diesmal ist er sichtbar verkantet.
4 Flaschen am Boden durchbohrt und auf einer Kunststoffplatte festgeschraubt und zusätzlich verklebt ergeben einen "Flaschentrainer". Die Flaschen sind dazu an der Seite ein weiteres Mal durchbort. In das Loch ist mit Heißkleber ein Kettchen eingeleimt. An anderen Ende des Kettchens ist auf gleiche Weise der zugehörige Deckel befestigt. Man kann jetzt Erfahrungen sammeln, indem man die Deckel absichtlich auf die falschen Flaschen schraubt und erfährt, "wie sich das anfühlt". Durch die Kettchen geht dabei die richtige Zuordnung von Flasche und Deckel nicht verloren. Überraschenderweise gibt es für die Flasche vorn rechts zwei passende Deckel, die völlig verschieden aussehen. Weitere Problematisierung siehe gesondertes Informationsangebot.
Man kann den Praktikanten sehr helfen, wenn man sich über die Zeit einen Vorrat an Deckeln der im Praktikum verwendeten Flaschen anlegt und im Bedarfsfalls aushelfen bzw. nachbessern kann.
Es gibt weitere Probleme Käufliche Glasflaschen haben Deckel mit einer eingeklemmten Kunststoffdichtung. Mit der Zeit lockert sich diese und fällt dann heraus. Wird der Deckel weiter verwendet, schließt die Flasche nicht mehr dicht.
Handelsübliche Chemikalienflasche mit Kunststoffdeckel und separater Dichtung. Die Dichtung wird durch vorstehende kleine Zapfen in den Gewindegang des Deckels eingeklemmt. Links ein Deckel mit korrekt montierter Dichtung, rechts das gleiche in die Einzelteile zerlegt. Wird der Deckel ohne die Dichtung verwendet, ist die Flasche undicht.
Schnappdeckel von Rollrandgläschen leiern aus, reißen ein oder passen nicht richtig.
Rollrandgläschchen mit eingerissenem Schnappdeckel. Ein leider alltägliches Problem, wenn die Gläschen, wie wohl aus ersparnisgründen gemeinhin üblich, wiederverwendet werden. Dies ist nicht nur ein Unterweisungsthema, sondern auch eine Aufgabe der Praktikumsleitung: Die regelmäßige Durchsicht der Präparategläser und konsequentes Aussortieren bzw. Ersatz der beschädigten Gläser und Deckel. Wer dagegen die Betreuungsunlust mit den wohlklingenden Worten verbrämt, dass man den Studenten ja doch nicht alles vorkauen könne, da sie ja schließlich lernen müssten, selbständig wissenschaftlich zu arbeiten, muss sich nicht wundern, wenn grässliche Schweinereien im Praktikum passieren.
Die Flaschen sind am Gewindegang oder an der Dichtfläche beschädigt.
Nur bei bestimmter Beleuchtung (Seitenlicht) ist der Sprung in dieser Flasche so deutlich sichtbar, wie auf dem Foto. Bei anderem Lichteinfall kann er fast unsichtbar sein. Auch beim Aufdrehen des Deckel "knirscht" es nicht. Mit aufgeschraubtem Deckel ist schließlich gar nichts mehr zu sehen. Dennoch leckt die Flasche gewaltig! Auch ohne den Sprung wäre die Flasche weniger gut geeignet: An der mit "a" bezeichnten Stelle befindet sich normalerweise ein Kunststoffring, der so geformt ist, dass er als Dichtring und als Ausgießlippe funktioniert. Dieser Ring sitzt bei der neuen Flasche zwar meist recht fest, leiert aber recht bald aus und geht dann schnell verloren. Ohne diesen Ring ist die Flasche zwar in der Regel noch leidlich dicht, es lässt sich aber weniger gut aus ihr ausgießen, da letzte Tropfen beim Absetzen leichter ihren Weg an der Flaschenaußenwand entlang finden. Sehen Sie sich an, wie ein Flaschengewinde mit korrektem Ring aussieht.
Sie sehen es schon: Man könnte tagelang Sicherheitsunterweisungen zum Thema Flaschen geben! Hier ist an der mit dem Pfeil bezeichneten Stelle ein Stück Glas ausgebrochen - dummerweise genau dort, wo die Deckeldichtung aufliegt. Die Folge ist wie immer: Die Flasche schließt nicht mehr dicht.
Der Deckel ist nicht beständig gegenüber dem Flascheninhalt.
Bei dieser Bromflasche ist die dem Brom ausgesetzte Deckelfläche komplett zersetzt und herausgebrochen. Natürlich sind solche Zustände hochgefährlich, weil in diesem Fall der Inhalt entweichen kann, als wäre der Deckel überhaupt nicht vorhanden! Bei aggressiven Substanzen werden die Deckel oft durch eine Teflonscheibe geschützt, die genau den Flaschenhalsdurchmesser hat und in den Deckel eingelegt wird, so dass der Deckelkunststoff keinen unmittelbaren Kontakt mehr zum Inhalt hat. Dennoch sollten vor allem die Deckel von Behältnissen mit aggressiven Chemikalien regelmäßig auf ihre Unversehrtheit kontrolliert werden. Natürlich sollte der Austauschdeckel passen (Siehe oben) und auch wieder über eine Teflonscheibe verfügen. Seien Sie bei der Auswahl der Flaschendeckel misstrauisch, wenn Sie z.B. in Sicherheitsdatenblättern lesen, dass die betreffende Substanz "viele Kunststoffe löst".

 

3 Mal der fast gleiche Deckel - jeweils als Außen- und als Innenansicht. Links das "Normalmodell". Die weiße Teflonscheibe ist optional und nur eingelegt. Der mittlere und der rechte Deckel haben beide ein Überdruckventil. Rechts ist das ältere Modell, bei dem das Ventil von außen deutlich erkennbar ist. Bei den aktuellen Deckeln erkennt man demgegenüber außen nur drei kleine Löcher (a). Hier sitzt das Ventil innen. Solche Überdrucksicherungen sind notwendig bei Chemikalien, die sich unter Bildung von gasförmigen Produkten zersetzen können. Ein Beispiel für so eine Verbindung ist Wasserstoffperoxid.

Alles auf einmal in einer Unterweisung geht sicher nicht, ohne dass die Aufmerksamkeit erlahmt. Man kann das aber auf mehrere Termine, z.B. in einer praktikumsbegleitenden Lehrveranstaltung verteilen. Einige Dinge lassen sich vorteilhaft auch als Bildmaterial zeigen.