Ein Gramm Zucker im Aassee

Wie viel Fluorid ist in der Zahnpasta? Welche Metalle stecken in einer Kette? Mit diesen und ähnlichen Herausforderungen beschäftigten sich jetzt Schülerinnen und Schüler der 12-er und 13er Chemiekurse der Fritz-Winter-Gesamtschule an der Uni Münster. Im Rahmen des Praktikums „Instrumentelle Analytik“ schnappten sie einen Nachmittag lang im MExLab in Münster reichlich Uniluft.

Womit sich eigentlich das Forschungsgebiet der Chemischen Analytik beschäftigt, wurde den Schülerinnen und Schülern schnell zu Beginn im Rahmen eines Kurzvortrags veranschaulicht. Dabei wurde deutlich, dass mit Hilfe zahlreicher Analysemethoden beispielsweise untersucht werden kann, wie viel Arsen im Fisch ist oder welche Mineralstoffe in welchen Konzentrationen im Mineral- oder Trinkwasser enthalten sind. „Eigentlich gibt es für die Identifizierung und Quantifizierung jeden Stoffs ein bestimmtes Analyseverfahren“, so der Betreuer des Praktikums, Michael Holtkamp. Mittlerweile sind die Nachweisgrenzen so gering, dass man ein Gramm Zucker in einem Wasservolumen nachweisen kann, das dem des Aassees entspricht.

Mit der Frage, welches Analyseverfahren zur Klärung der unterschiedlichen wissenschaftlichen Fragestellungen am besten passt –  damit konnten sich an diesem Nachmittag die Schülerinnen und Schüler der Ahlener Gesamtschule unter fachkundiger Betreuung genauer beschäftigen. So wurde u. a. der Frage nachgegangen, wie viel Fluorid wirklich in einer Zahnpastaprobe oder in welchen Konzentrationen Aldehyde, also bestimmte Giftstoffe, im Zigarettenrauch zu finden sind.

Mit Hilfe der sog. Röntgenfluoreszenzspektroskopie kann man relativ leicht unterschiedliche Metalle an der Oberfläche einer Probe sichtbar machen. So konnten Forscher aus Münster auch zeigen, dass sich das giftige Schwermetall Cadmium vor allem in der Schale von Kakaobohnen anreichert. „Je nach Art der Verarbeitung der Bohnen gelangen dann unterschiedlich große Mengen in die Verarbeitungsprodukte“, so Prof. Dr. Uwe Karst, Leiter des Instituts für Anorganische und Analytische Chemie an der Uni Münster. Die Forschungsergebnisse des Instituts führen auch häufig dazu, dass Unternehmen ihre Herstellungsprozesse überarbeiten, damit weniger Schadstoffe in die Produkte gelangen.

Was zu Hause bei der Vorbereitung der Praktikumsversuche für die Schüler noch schwer vorstellbar oder verständlich war, wurde spätestens bei der Besprechung und der anschließenden Durchführung durch viele „Aha-Effekte“ geklärt. Denn die eigentliche Theorie hinter den Analysemethoden ist nicht ohne entsprechendes Vorwissen verständlich, aber wurde hier schülergerecht vermittelt. So konnten die Schüler nach einer kurzen Zeit auch die teils größeren und komplex aussehenden Geräte weitestgehend selbstständig bedienen und ihre Ergebnisse auswerten. Davor sind einige gar nicht davon ausgegangen, dass sie so viel selbstständig machen könnten. Während des Praktikums hatten die Teilnehmer auch die Möglichkeit Fragen zum Studium zu stellen, denn auch dies war dem begleitenden Chemielehrer René Poloczek ein wichtiges Anliegen. „Es ist immer wichtig, interessierte Schüler schon möglichst frühzeitig in die Uniwelt Einblick nehmen zu lassen, um sie bei der Planung ihrer weiteren Ausbildung zu unterschützen.“