Unsere 11. Klasse im gläsernen Chemielabor

Unsere 11. ist im gläsernen Labor, eine Bildungseinrichtung auf dem renommierten Wissenschafts-und Biotechnologiepark Campus Berlin-Buch. Die fünf Schülerlabore bieten den Schülerinnen und Schülern als außerschulische Lernort Experimentierkurse zu den Themen Molekularbiologie, Herz-Kreislauf, Neurobiologie, Chemie, Radioaktivität, Erneuerbare Energien sowie Ökologie an.

Im FMP-ChemLab des Gläsernen Labors schlüpfen unsere Schüler in die Rolle von Chemikern und lösen in kleinen Teams und unter Anleitung von Wissenschaftlern Fragestellungen zu Natur- und Wirkstoffen, Polymeren und Farbstoffen. Im Mittelpunkt steht die selbstständige Durchführung von Experimenten zur Gewinnung, zum Nachweis, zur Synthese und zur Analyse von chemischen Komponenten dieser Stoffklassen.

Indigo & Co – Hier geht es bunt zu

Farbstoffe begleiten uns im alltäglichen Leben und bieten auf Grund ihrer unterschiedlichen chemischen Strukturen und physikalischen Eigenschaften vielfältige Einsatzmöglichkeiten.
In diesem Praktikum stehen Synthesen und Reaktionsmechanismen bekannter Farbstoffe wichtiger Farbstoffklassen im Vordergrund.
Schüler extrahieren den naturidentischen Farbstoff Riboflavin aus einem Lebensmittel und betrachten dessen Fluoreszenzeigenschaften.
Aus der größten Gruppe der synthetischen Farbstoffe, den Azo-Farbstoffen, wird ein Vertreter synthetisiert.
Fluorescein als Vertreter der Xanthin-Farbstoffe wird gewonnen und Teil eines Absorptionsspektrums aufgenommen.Ein allseits bekannter Indikator, Thymolphthalein, aus der Gruppe der Triphenylmethanfarbstoffe wird hergestellt und dessen pH-Aktivität betrachtet.
Indigo – oder einfach mal blau machen – unter diesem Motto steht die Synthese von Indigo.
Phthalocyanin-Farbstoffe, strukturell verwandt mit Hämoglobin und Chlorophyll, werden synthetisiert.

Coffein – Wirkstoff oder Droge?

Mit dem Experimentierangebot rund um Coffein erhalten die Schüler einen umfangreichen Überblick über Extraktionsmethoden von Naturstoffen, Nachweismethoden ausgewählter Stoffklassen, Methoden zur Stofftrennung und Analytik. Die Schüler erhalten zu Beginn ein umfassendes Skript; alle Experimente werden am Ende des Kurses gemeinsam ausgewertet.
A – Extraktion von Coffein
Die Schüler führen Coffein-Extraktionen aus Kaffee und Tee mit Hilfe von Soxhlet-Apparaturen, Rückfluss an Dimroth-Kühlern und unter Vakuum am Rotationsverdampfer durch. Die Extrakte werden bis zum Coffein in gereinigter Form aufgearbeitet.
B – Säulenchromatografie
Aus einem coffeinhaltigen Erfrischungsgetränk wird gelöstes Coffein mittels Säulenchromatografie als physikalische Trennmethode fraktioniert gewonnen.
C – Fotometrie
Der Coffein-Gehalt der bei der Säulenchromatografie gewonnenen Fraktionen wird photometrisch bestimmt und graphisch ausgewertet, um Rückschlüsse auf die Menge an enthaltenem im Getränk zu ziehen.
D – Sublimation
Aggregatzustandsänderung von Coffein in Form von Sublimation und Resublimation werden durchgeführt.
E – Temperaturmessung
Des Weiteren untersuchen Schüler die physiologischen Wirkungen coffeinhaltiger Getränke auf den menschlichen Körper durch Ableitung der Oberflächentemperatur der Haut.
F – Dünnschichtchromatografie
Selbstständig isoliertes Coffein wird mittels Dünnschichtchromatografie nachgewiesen, der Rf-Wert ermittelt und mittels Dragendorff-Reagenz mit anderen Alkaloiden im Laufverhalten verglichen.
G – Murexid-Probe
Der Nachweis des gewonnenen Coffeins erfolgt durch die Murexid-Probe und wird mit anderen Purinen verglichen.

Kunststoffe – Stoffe für (fast) alles!?

Kunststoffe sind aus dem Alltag des 21.Jahrhunderts nicht mehr wegzudenken. Was bliebe von den gegenwärtig hergestellten Bauwerken, technischen Geräten, Textilien, medizinischen Apparaturen und Hilfsmitteln aber auch von Sport- und Freizeitartikeln ohne Kunststoffe übrig?
In diesem Kurs werden von den Schülern verschiedene Kunststoffe nach verschiedenen Mechanismen synthetisiert. Neben den „Klassikern“ Nylon und PUR-Schaum gehören dazu die Herstellung von unterschiedlich stark vernetzten Makromolekülen sowie die Untersuchung der Eigenschaften dieser Produkte.
Redox- und lichtinitiierte Synthesen lernen die Schüler kennen.
Probleme des Kunststoffeinsatzes in fast allen Bereichen des täglichen Lebens werden experimentell erfahrbar gemacht.
Als Alternative wird zudem „Kunststoff“ aus Biomolekülen hergestellt.

Immer der Nase nach! – Destillation von Duftstoffen

Jeder kennt den Spruch „Den kann ich aber nicht riechen!“. Dies zeigt eindrucksvoll, wie sehr wir im täglichen Leben von unterschiedlichsten Duftstoffen umgeben sind und wie diese uns beeinflussen. Dieser Kurs soll einen Einblick geben, wie es möglich ist, aus verschiedenen Naturmaterialien Duftöle zu gewinnen und wie man diese einsetzen kann. Der Schwerpunkt des Kurses liegt bei den experimentellen Versuchen.
Die Schüler lernen verschiedene Möglichkeiten der Gewinnung von ätherischen Ölen kennen, angefangen bei der ethanolischen Extraktion über verschiedene Wasserdampf-Destillationen bis hin zur Enfleurage. Diese Methoden werden von den Schülern in Gruppenarbeit durchgeführt.
In verschiedenen Veresterungsreaktionen werden eine weitere Duftstoff-Komponente, die Fruchtester, experimentell und leptoorganisch untersucht. Die hergestellten Duftöle werden in einer Verseifungsreaktionzu kleinen Seifen verarbeitet, die von jedem Schüler im Anschluss mitgenommen werden können.
In einem Riechmemory können die Schüler die Leistungsfähigkeit ihrer Nase unter Beweis stellen.