Читать книгу Experimente mit Supermarktprodukten - Georg Schwedt, Prof. Georg Schwedt - Страница 10

Das Projekt hat nicht nur das Ziel, mit einfachen sowohl in Schulen als auch in der eigenen Küche nachvollziehbaren, d. h. auch gefahrlosen Experimenten Eigenschaften von Alltagsstoffen und deren Reaktionen kennen, verstehen und beurteilen zu lernen. Für die Wege zur aktuellen Forschungsanalytik hier einige Beispiele:

Der Zerfall des Reduktionsmittels Dithionit in Entfärbemitteln in mehrere Schwefelspezies (Anionen wie Sulfit, Sulfid und Thiosulfat) ist im einfachen Experiment nur am Sulfid (schwarze Fällung in einer Kupfersulfatlösung durch Bildung von Kupfersulfid) überzeugend darstellbar. Zur Aufklärung der Zerfallsmechanismen wurden von uns in neueren Arbeiten die Methoden Voltammetrie und Kapillarelektrophorese eingesetzt, deren Prinzip und Leistungsfähigkeit Fortgeschrittenen (wie Fachlehrerinnen und -lehrern) an diesem Beispiel aus dem Alltag demonstriert werden. Damit wird zugleich ein Kapitel der Schwefelchemie und der aktuellen Elementspeziesanalytik behandelt.

Die Frage, warum der altbewährte Rotkohlsaft so viel besser zur pH-Indikation geeignet ist als andere rote Säfte (Kirsch-, Heidelbeer- oder Traubensaft), wird mithilfe der Flüssigkeitschromatografie (HPLC) belegt: Im Rotkohlsaft ist im Unterschied zu den anderen Säften im Wesentlichen nur ein Hauptanthocyan enthalten, wie eine Auftrennung der Anthocyangemische im Vergleich überzeugend zeigt. Außerdem werden UV/Vis-Spektren verschiedener Säfte bei unterschiedlichen pH-Werten aufgezeichnet und verglichen.

Die Chemie des Eisens wird einerseits nach dem Lösen von Eisenfeilspänen in Essigessenz in einfachen Versuchen vorgestellt, andererseits liefert die Voltammetrie eine differenzierte Analyse nach Eisen(II)- und Eisen(III)-Ionen. Die Messergebnisse der Atomabsorptionsspektrometrie (AAS) zeigen, welche Begleitelemente wie Zink, Blei, Mangan, Magnesium in Eisen-/Stahlprodukten des Alltags enthalten sein können.

Über die einfachen, den Möglichkeiten in Schulen angepassten Experimente hinaus werden somit die modernen Methoden der instrumentellen Analytik berücksichtigt und deren Einsatzmöglichkeiten und Leistungsvermögen für spezielle Stoffe aufgezeigt.

Ziel des Versuchsprogramms ist es auch, aufgrund der erworbenen elementaren Stoffkenntnisse einen kritischen Verbraucher heranzubilden. Er soll in die Lage versetzt werden, eine Entscheidung zwischen Produkten mit unterschiedlicher Zusammensetzung, aber ähnlicher Verwendung zu treffen, so z. B. die Frage experimentell beantworten zu können, ob er überhaupt eine Seife mit EDTA und Etidronat oder zur Fleckenentfernung ein Mittel mit schwefelwasserstoffbildendem Dithionit benötigt.

Ein weiteres aktuelles Thema ist die Darstellung des Themas Bioverfügbarkeit von Mineralstoffen an den Beispielen Calcium und Eisen. Auch für diese Fragestellung werden anhand einfacher Modellversuche Grundlagen vermittelt, die in Verbindung mit der Forschung im Institut stehen.