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Zu Besuch beim Chemie-Konzern Merck

Einen Blick hinter die Labortüren der Forschung, Produktion und Qualitätskontrolle konnten Oberstufenschüler:innen des 11. Jahrgangs bei ihrem Besuch des Hamburger Merck-Standorts werfen. Der Praxistag, den auch schon Schüler:innen des vorausgehenden Jahrgangs erlebt hatten, wurde in Kooperation mit dem Nachwuchscampus der Technischen Universität Hamburg (TUHH) organisiert. Das Programm ist Teil der MINT-Förderung und Berufs- und Studienorientierung. Zwei Teilnehmerinnen des Global-Lokal-Profils berichten von ihren Eindrücken:

Von Jasmin und Marla (S2)

Das Biologie- und Chemie-Profil des 11. Jahrgangs unternahmen gemeinsam mit ihren Lehrkräften Frau Degebrodt und Frau Hegerfeldt einen Ausflug zum Unternehmen Merck. Der Hamburger Standort in Harburg hat sich unter anderem auf die Qualitätsprüfung chemischer Stoffe spezialisiert. Vor Ort bekamen wir zunächst einen Überblick über das Unternehmen in Form einer Präsentation. Anschließend erhielten wir eine Führung durch den gesamten Standort. Von der Lagerung der Stoffe über verschiedene Verfahren zur Qualitätsprüfung bis hin zum Verpacken und Versenden der Waren, sowohl national als auch international, konnten wir als Gruppe die einzelnen Schritte gut nachvollziehen.

Nach der Führung lernten wir ein chemisches Verfahren nicht nur theoretisch kennen, sondern konnten es auch selbst durchführen: die Chromatographie. Unser Ziel war es, ein Stoffgemisch in seine einzelnen Bestandteile zu trennen und sichtbar zu machen.

Dafür bauten wir zunächst eine Säule auf. In ein glasartiges, sanduhrförmiges Gefäß gaben wir unten Watte als Filter und darüber Kieselgelpulver. Anschließend nutzten wir verschiedene Alkoholgemische als Lösungsmittel.

Nachdem wir das Stoffgemisch oben aufgetragen hatten, wurde schnell deutlich, wie effektiv die Methode ist: Während die Flüssigkeit durch das Kieselgel lief, trennten sich die Bestandteile sichtbar auf. Es entstanden vier klar unterscheidbare Phasen in gelb, rosa, blau und einem dunklen Grünblau.

Im nächsten Schritt untersuchten wir diese getrennten Stoffe genauer. Wir trugen sie auf eine Kieselgelplatte auf und stellten diese in ein Lösungsmittel. Je nachdem, wie weit die einzelnen Farben wanderten, konnten wir Rückschlüsse auf ihre Polarität ziehen.

Abschließend betrachteten wir die Ergebnisse unter einer UV-Lampe, wodurch weitere Details sichtbar wurden. Das Experiment hat uns gezeigt, wie sich komplexe Stoffgemische in ihre einzelnen Bestandteile trennen lassen. Auch wenn wir in der Schule schon viele Versuche machen, war es spannend, das Ganze einmal unter anderen Bedingungen auszuprobieren.

Wir fanden den Besuch sehr eindrucksvoll und haben gerne an der Kooperation zwischen dem Gymnasium Dörpsweg und dem Unternehmen Merck teilgenommen. Umso trauriger sind wir darüber, dass der Standort, den wir besuchen durften, am Ende des Jahres geschlossen wird und unsere Folgejahrgänge diese Möglichkeit nicht mehr haben werden.

Lebensmittelanalysen im Schullabor

Bei der Analyse von Lebensmitteln kann man bereits als Schüler:in mitmachen: im Rahmen des Chemie-Schullabors an der Uni Hamburg. Ob sich der Besuch lohnt, verraten zwei Schülerinnen des 11. Jahrgangs:

Von Ela Aydoğdu und Iona Gherasimenco und  (S1)

Im Rahmen einer Exkursion haben wir, der Biologiekurs des S1, in Begleitung von Frau Dr. Schirmer das Chemie-Schullabor „Molecules & Schools“ der Universität Hamburg besucht und an dem Modul „Lebensmittelanalytik“ teilgenommen.

Gleich zu Beginn wurden wir nett willkommen geheißen und haben einem informativen Vortrag über den Vorgang der Lebensmittelanalytik und ihrer Bedeutung gelauscht.

Im Anschluss ging es in das Labor, natürlich erst, nachdem wir mit den Sicherheitsvorkehrungen bekannt gemacht worden waren. Wir haben mit der Unterstützung junger Biologie- und Chemiestudenten Versuche zur Fleischanalytik durchgeführt.

Nach der langen Mittagspause haben wir unsere Ergebnisse untereinander verglichen und gemeinsam besprochen. Bei Fragen standen die Studierenden jederzeit zur Verfügung.

Besonders angenehm fanden wir die Entspanntheit im Umgang, ohne dass wir uns bei den Versuchen gehetzt oder gelangweilt gefühlt hätten, es war eine wirklich schöne Erfahrung. Der praktische Teil hat unser Wissen noch einmal vertieft. Wenn man etwas gemacht hat wusste man direkt, warum man das macht. In der Theorie wird einem das nicht wirklich so klar wie in der Praxis.

Wir würden diese Exkursion auf jeden Fall weiterempfehlen!

Abbaubare Biofolie entwickelt

Im Februar hatten sie sich mit einem 1. Preis beim Regionalwettbewerb „Jugend forscht“ für die Landesrunde qualifiziert. Nun vertraten Anna Stöcker, Nelli Erler (9a) und Irmak Yasar (9c) ihre Forschungsergebnisse erfolgreich beim Landeswettbewerb auf dem Airbus-Gelände.

Als Neuntklässlerinnen gehörten sie zu den jüngsten Teilnehmerinnen des Wettbewerbs, da jüngere Teams bei „Schüler experimentieren“ antraten. 

Das Projekt der drei Nachwuchsforscherinnen, „Bioplastik nachhaltiger machen 2.0“ im Fachbereich Chemie, wurde mit einem sehr ehrenvollen 3. Preis ausgezeichnet. Unterstützt von Frau Dr. Hegerfeldt und Frau Keding-Ritz, hatten Anna, Nelli und Irmak verschiedene Weichmacher untersucht, um Eigenschaften einer von der Gruppe entwickelten, stärkebasierten Biokunststofffolie weiter zu verbessern.

Die erreichte Qualität der Folie, die mit einer Nudelmaschine ausgewalzt wurde, ist tatsächlich ausgezeichnet: Sie ist transparent, flexibel, reißfest – und sie zersetzt sich in der Natur. Hierfür sind keine Kompostieranlagen erforderlich, wie bei anderen Bioplastikfolien. Ziel der Gruppe war es schließlich, einen alltagstauglichen Beitrag gegen den Plastikmüll zu leisten – und dies ist geglückt.

Der mit Hilfe der Aloe-Vera-Pflanze gewonnene, neue Stoff unterscheidet sich deutlich von bisher existierenden Weichmachern und ist deshalb in seinen chemischen Zusammenhängen noch nicht erforscht. Bei der Wettbewerbs-Präsentation bekamen die drei Wettbewerbsteilnehmerinnen bereits Spezialistenfragen zu Teilbereichen der Chemie gestellt, deren unterrichtliche Basis noch nicht gegeben war. Dies betrachten sie jedoch aus Auszeichnung. „Die Fragen waren schwierig“, sagen Nelli und Anna „und eine gute Inspiration für weitere chemische Forschungen.“

Im nächsten Schuljahr sind zwei der drei Nachwuchswissenschaftlerinnen erst einmal im Ausland. Doch in der Oberstufe geht es vielleicht weiter. „Wir hoffen,“ so Irmak, „dass wir das Projekt noch optimieren können, um den Naturschutz weiter voranzubringen.“

Informationen zu weiteren Forschungsprojekten von Schüler:innen der diesjährigen Forscherkurse finden Sie hier.

Digitale Unterstützung für die Naturwissenschaften

Die Naturwissenschaften am Gymnasium Dörpsweg dürfen sich über eine Reihe neuer iPads freuen, die das Experimentieren noch zeitgemäßer und abstrakte Unterrichtsinhalte noch anschaulicher machen. Gestiftet wurden 15 neue Geräte von der Hamburger Ingeborg-Gross-Stiftung, die sich der Förderung von Wissenschaft, Bildung, Jugend und Sport verschrieben hat. „Als die Nachricht um den 20. Dezember herum eintraf, war das wie ein vorgezogenes Weihnachtsgeschenk für mich“, sagt Frau Dr. Hegerfeldt, Fachleiterin Chemie und Wettbewerbskoordinatorin der Schule.

Nun wurden die iPads geliefert und in Betrieb genommen. Im Chemieunterricht konnten bereits Sensoren für die Temperatur, Leitfähigkeit und die Messung des pH-Werts per Bluetooth mit den iPads verbunden werden, woraufhin die Schüler:innen unmittelbar erste Messergebnisse in der App angezeigt bekamen: grafisch übersichtlich und klar. „So wird etwa das Verfolgen des pH-Werts während einer Säure-Base-Titration zum Kinderspiel“, freut sich Dr. Hegerfeldt, „die Daten lassen sich damit auch zur weiteren Auswertung in andere Programme übernehmen.“
Außerdem können die Schüler:innen Simulations-Apps und andere interaktive Anwendungen über die iPads nutzen, Moleküle am Bildschirm in 3D betrachten, selber Atome zu Molekülen zusammenfügen, Reaktionsbedingungen per Regler virtuell ändern oder die Lage des chemischen Gleichgewichts verfolgen. Mit derlei Anwendungen wird der Unterricht natürlich noch reizvoller: So stimmt die Chemie.

Freudige Reaktion in der Chemie

„Es ist wie Weihnachten, wenn wir in der Chemie mit dem großen Auspacken beginnen“, sagt Fachleiterin Dr. Hegerfeldt. Schüler_innen des Jahrgangs 10 helfen dabei, eine frisch eingetroffene Lieferung erstklassiger Gerätschaften einzuräumen, die die Behörde für Schule und Berufsbildung dem Gymnasium Dörpsweg bewilligt hat.

In den Kisten stecken recht spezielle Apparaturen, etwa ein neuer Hoffmannscher Wasserzersetzungsapparat und Geräte für elektrochemische Experimente. Digitale Sensoren für die Messung von pH, Temperatur und Leitfähigkeit lassen sich mittels Bluetooth mit dem Handy oder Tablet verbinden, sodass die Messdaten gleich in passenden Grafiken abgebildet werden können. 

„Wir können jetzt noch besser experimentieren“, erklärt Frau Dr. Hegerfeldt entschieden, „und gehen hochmotiviert ins neue Schuljahr.“