Pyrolyse organischer Verbindungen im Mikrowellenofen

DIE PYROLYSE CHEMISCHER VERBINDUNGEN wird im Chemieunterricht in unterschiedlichen Zusammenhängen thematisiert und sollte deshalb auch im Experiment nachvollzogen werden. Beispiele aus dem Bereich der Organischen Chemie sind das Cracken von Erdöl zur Gewinnung von Benzin und die thermische Zersetzung von Ethanol zur Darstellung von Ethen. In der Anorganischen Chemie sind pyrolytische Vorgänge ebenfalls von Bedeutung, werden jedoch meist als Calcinieren oder Brennen bezeichnet. Mit zunehmender Relevanz der Themen „Umweltschutz, Stoffkreisläufe und Recycling” wurden von verschiedenen Autoren auch Experimente zur Pyrolyse von Kunststoffen und Altreifen zur Demonstration des rohstofflichen Recycling ausgearbeitet [z.B. 1‐3]. In den Versuchsvorschriften zur Pyrolyse organischer Verbindungen wird das Ausgangsmaterial meist mit einem Wärmeüberträger (z.B. Sand) vermengt und über der Flamme eines oder mehrerer Gasbrenner unter Luftausschluss erhitzt. Die Thermolyse geschieht dann meist an einem ebenfalls erhitzten Festkörper‐Katalysator. Als problematisch erweist sich bei der Durchführung dieser Versuchsvorschriften eine ausreichende Wärmezufuhr für die vollständige Pyrolyse der Materialmenge, da die Wärmeübertragung nicht optimal gelingt. In diesem Beitrag wird eine Methode beschrieben, deren Besonderheit zunächst die Zufuhr der zur Pyrolyse erforderlichen Wärmeenergie durch Mikrowellenstrahlung ist. Dadurch gelingt ein schnelles und gleichmäßiges Erhitzen des Pyrolysematerials. Das eingesetzte Medium zur Wärmeübertragung und dessen hohe Temperatur bedingen ein Produktspektrum, das sich überraschend von dem der klassischen Pyrolyse unterscheidet und zu interessanten Fragestellungen und didaktischen Aspekten führt.