Hinweise zu Experimenten mit Ölschiefer

Sicherheitshinweise und Tipps zu Experimenten mit Ölschiefer

Das Experimentieren mit Ölschiefer setzt einige Übung und Erfahrung im Umgang mit Chemikalien und Stoffen voraus und sollte deshalb nur von erfahrenen und geübten Personen (Chemikern) durchgeführt bzw. beaufsichtigt werden. Für die meisten Versuche ist ein Abzug zwingend erforderlich!

Sowohl die eingesetzten Reagenzien wie auch die aus dem Ölschiefer beim Erhitzen entstehenden Stoffe sind mehr oder weniger gesundheitsschädlich.

Das bei der Thermolyse von Ölschieferproben entstehende Rohöl ist sehr aggressiv, löst Gummistopfen an und lässt sie quellen. Hier besteht die gleiche Problematik wie bei der fraktionierten Destillation von Erdöl bzw. bei Crackversuchen. Bei der Thermolyse wird ein kompliziertes Gemisch aus gasförmigen und flüssigen Stoffen gewonnen, wobei fester Kohlenstoff zum Teil im Gestein verbleibt. Im Gemisch sind Alkene, Aromate, sowie verschiedene Sauerstoff- und Stickstoffverbindungen nachweisbar. Der Gasanteil zeigt, je nach der eingesetzten Probe, einen penetranten Geruch, der durch Merkaptane, Amine und Heteroaromaten sowie Schwefelwasserstoff hervorgerufen wird. Durch klassische Proben lassen sich im Schwelgas folgende Bestandteile oder Stoffklassen identifizieren: Schwefelwasserstoff, Schwefeldioxid (saure Reaktion des Sperrwassers im Gasometer), ungesättigte Kohlenwasserstoffe (Entfärbung von Bromwasser). Dies ist aber mit einem nicht unerheblichen Zeitaufwand verbunden.
Die Thermolyse kann in einem schwer schmelzbaren Reagenzglas mit Gummistopfen und Gasableitung durchgeführt werden. Das entstehende Gas lässt sich im Gasometer auffangen. Hierbei ergibt sich jedoch die Problematik, dass nicht nur gasförmige Stoffe, sondern auch Aerosole gebildet werden. Die Ölnebel lassen sich nicht gut zur Abscheidung bringen. Zudem enthält das Gas große Mengen von Schwefelwasserstoff und anderen Schwefelverbindungen, die den Nachweis von Alkenen stören. Bromwasser wird von dem Schwelgas rasch entfärbt. Es zeigt sich aber auch eine Abscheidung von kolloidalem Schwefel gemäß der Gleichung:

H₂S + Br₂ → 2 HBr + S

Durch die folgende Modifizierung der Apparatur lässt sich die Bildung der Ölnebel etwas eindämmen.

Um den Schwefelwasserstoff vollständig zu entfernen, könnte man eine Probe des Gases mit einer Bleiacetat-Lösung waschen und anschließend erst den Alken-Nachweis mit Bromwasser durchführen.

Da der zeitliche Aufwand der oben beschriebenen Experimente sehr groß ist, sollen im Folgenden noch einige Experimente mit Ölschiefer beschrieben werden, die ohne großen Aufwand sehr schnell vorbereitet und durchgeführt werden können.