Ideen für Experimentiermodule

Lehrpersonen von Gymnasien und Berufsfachschulen sind eingeladen,Vorschläge zur Ausarbeitung von Experimenten einzureichen. Falls Sie Interesse haben, können Sie allenfalls auch aktiv an der Entwicklung mitarbeiten.

Aus dem Projekt mobiLLab – Hightech-Experimente für die Sekundarstufe I – gibt es erste Experimentier-Ideen, welche für Gymnasien und Berufsfachschulen adaptiert werden könnten:

 

Mikrowellensynthese
Chemische Reaktionen laufen etwa 2 3 Mal rascher ab, wenn ihre Temperatur um 10 C erhöht wird. Mit Mikrowellen lassen sich sehr rasch und gleichmässig hohe Temperaturen erreichen, so dass sich in kurzer Zeit neue chemische Substanzen, wie z.B. Geruchsstoffe, synthetisieren lassen. Gegenüber konventionellen Reaktionen kann die Zeit um den Faktor 100 bis 1000 verkürzt werden.

 

 

Ionenchromatografie
Salze sind im Wasser als Ionen gelöst vorhanden, wie z.B. im Speichel, Schweiss oder als Mineralstoffe im Trink- und Mineralwasser. Diese Mineralgehalte können mit der Ionen-Chromatographie bestimmt werden.

 

IR-Temperaturmessung
Es ist nicht einfach die Temperatur von Oberflächen mit einem gewöhnlichen Thermometer zu messen. Manchmal sind Stellen auch schlecht zugänglich für eine Messung (Lampen, Leitungen, ). Mit einem IR-Thermometer können Temperaturen aus einer Distanz gemessen werden. Bei der Bestimmung der Temperatur muss der Emissionsgrad des Körpers bestimmt werden.

 

Wärmebildkamera
Eine Wärmebildkamera zeigt uns ein Bild der für uns unsichtbaren Wärmestrahlung. Jede Temperatur des Wärmebildes wird künstlich mit einer anderen Farbe versehen. Die Interpretation eines Wärmebildes ist sehr anspruchsvoll.

 

Röntgenfluoreszenzanalyse
Die Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) auch Röntgenfluoreszenzspektroskopie (RFS) genannt (im Englischen Xray fluorescence spectroscopy, XRF) ist ein Analyseverfahren zum zerstörungsfreien und verbrauchsfreien Nachweis von kleinsten Mengen an chemischen Elementen mit Röntgenstrahlen.

 

IR-Spektroskopie
Wie kann man verschiedene Kunststoffe rasch voneinander unterscheiden? Wie kann man den Zuckeranteil in einem Sirup bestimmen? Welches sind die wichtigsten Komponenten in einem Parfum? Sind zwei Lacksplitter von einem Unfallort und einem mutmasslich beteiligten Fahrzeug gleich oder verschieden? Mit Hilfe der IR-Spektroskopie können kleinste Materialproben analysiert werden.

 

Bestimmung des Sonnenschutzfaktors
Sonnenbrand und Hautkrebs werden von den UV-Strahlen des Sonnenlichts oder von UV-Lampen verursacht. Sind Sonnenbrillen, Sonnencremes und Kleider in der Lage, diese Strahlen zurückzuhalten? Wie hoch ist der Sonnenschutzfaktor dieser Sonnenschutzartikel?

 

Farben und Spektren
Mit unseren Augen können wir viele verschiedene Farben unterscheiden. Viel schwieriger ist es jedoch, diese genau zu messen. Dabei helfen uns Messgeräte, so genannte Spektrometer. Es ist genau messbar, ob eine Lampe „warmes“ oder „kaltes Licht“ ausstrahlt. Mit der Flammen-Spektroskopie werden die charakteristischen, ausgestrahlten Wellenlängen der Flammenfarben gemessen. Weil jedes Element typische Wellenlängen ausstrahlt, lassen sich verschiedene Objekte konkret auf das Vorhandensein von Elementen untersuchen.

 

Abgasmessung
Abgase entstehen meist als Nebenprodukte bei industriellen Feuerungen, Hochöfen und Verbrennungsmotoren. Es handelt sich dabei häufig um Schadstoffe für Mensch und Umwelt. Um die Konzentrationen möglichst klein zu halten, muss man die Quellen zuerst aufspüren und die Mengen messen.