Farbe macht Freude

Farbige Substanzen haben den Menschen schon immer begleitet. Mineralfarben benutzten die steinzeitlichen Höhlenmaler (Ultramarin, Ocker), Naturfarben wurden zur Textilfärbung im Altertum verwendet (Cochenille, Purpur, Indigo). Allerdings konnten sich solche Textilien nur Könige, Kaiser und Kirchenoberhäupter leisten. Um z.B. 1 Gramm Purpurfarbstoff zu gewinnen, mussten mehr als 8000 Purpurschnecken verarbeitet werden.
Erst im 19. Jahrhundert entwickelte sich eine Farbstoffchemie, die natürliche Farbstoffe in größeren Mengen herstellte oder künstliche Farbstoffe entwickelte.

Warum sind Farbstoffe farbig?

Die Farbstoffmoleküle absorbieren aus dem weißen Tageslicht bestimmte Anteile und strahlen den Rest zurück. Wir beobachten die Komplementärfarbe. Für das menschliche Auge ist der Wellenlängenbereich von 400-800 nm sichtbar. Wird rotes Licht absorbiert, so erscheint der Farbstoff grün. Wird violettes Licht absorbiert, so erscheint der Farbstoff gelb. Farbstoffe müssen aber nicht nur farbig sein. Für Textilfarben sind weitere Kriterien wichtig: Lichtechtheit, Waschechtheit oder Säure- und Laugenbeständigkeit.

Textilfarbe Indigo:

Indigo ist bekannt als Farbstoff der blauen Jeans. Es wurde bereits in prähistorischer Zeit aus pflanzlichen Quellen, wie den Blättern des Färberwaid oder der Indigopflanze gewonnen. Da die Verbindung in Wasser schwerlöslich ist, erfolgt das Einfärben von Textilfasern mit Indigo in der Küpentechnik. Wir färben Baumwolltücher und es gilt der mittelalterliche Spruch: „Die können hexen und blaufärben.“

Chlorophyll (Blattgrün) in Flechten:

Flechten sind ein Bioindikator für Luftverunreinigungen. Man findet Flechten z.B. als graue oder gelbliche Beläge an Baumrinden. Einige Flechtenarten sind sehr empfindlich gegenüber erhöhten Schwefeldioxid-Konzentrationen in der Luft. Ihr Gehalt an Chlorophyll sinkt bei steigender Schwefeldioxid-Belastung. Enthält die Flechte keinen grünen Blattfarbstoff mehr, so ist sie nicht mehr am Leben.
An unserem Schnuppertag holen wir Flechtenproben, extrahieren das Chlorophyll und überzeugen uns davon, dass die Flechten (und wir) gute Luft atmen.

Fluorescein leuchtet gelbgrün:

Jeder verwendet gerne fluorescierende Textmarker. Wie entsteht der gelbgrüne, leuchtende Farbstoff Fluorescein? Wir synthetisieren den Farbstoff im Labor und beobachten, wie schon kleinste Mengen Fluorescein große Wassermengen zum Leuchten bringen.

Photometrische Messungen

Die Photometrie umfasst alle Messverfahren, die mit Wellenlängen im sichtbaren und ultravioletten Bereich des elektromagnetischen Spektrums arbeiten. Sie ist eine vergleichsweise kostengünstige und schnelle Analysenmethode in modernen Laboratorien, die auf der Tatsache beruht, dass ein Teil des Lichtes, das auf die Probe trifft, von dieser absorbiert wird. In Industrie und Technik ergeben sich viele Anwendungsmöglichkeiten für photometrische Messungen wie z.B. die Bestimmung von Konzentrationen, die Verfolgung der Kinetik von chemischen Reaktionen, photometrische Titrationen, etc.

Am Schnuppertag wird das Prinzip der photometrischen Messung gezeigt. Mit Hilfe der Filterphotometrie bestimmen wir die Konzentration einer Farbstofflösung.

Bestimmung der Härte von Wasser

Das in der Natur vorkommende Wasser enthält neben gelösten Gasen eine Reihe von Salzen und anderen Verbindungen, die aus Böden und Gesteinen herausgelöst wurden. Ursache der Wasserhärte, die sich z.B. in der Bildung von Kesselstein äußert, sind die im Wasser gelösten Salze des Calciums und Magnesiums.

Die Gesamthärte des Wassers (die Summe der Calcium- und Magnesiumionen) kann durch eine einfache Titration bestimmt werden.

Am Schnuppertag bestimmen wir die Härte des Münchener Leitungswassers und des Wassers der Isar. Oder möchtest du die Wasserhärte deines Leitungswassers überprüfen? Kein Problem, bringe dir etwa  0,2 Liter  Wasser mit und bestimme die Härte.

Untersuchung der Inhaltsstoffe von Orangenöl und Orangensaft

Orangen werden bei uns auch als Apfelsinen (Äpfel aus China) bezeichnet. Sie gehören zur Gattung der Citrusfrüchte. Das Fruchtfleisch und der Saft haben als wichtige Vitaminspender schon lange einen festen Platz in unserer Ernährung.

Orangenöl wird als Aromastoff beim Backen eingesetzt und ist darüber hinaus ein vielseitig verwendbares Lösungsmittel. Der Ölgehalt der Schalen liegt etwa bei einem halben Prozent. Aus einer Tonne Orangenschalen lassen sich folglich nur einige Kilogramm Öl gewinnen. In Anbetracht der großen Mengen an Citrusfrüchten, die zur Saftherstellung dienen, ergibt sich hier jedoch ein erhebliches Rohstoffpotential.

Die etherischen Öle in der Schale schützen die Orangen vor Insekten, Pilzen und Bakterien. Diese desinfizierende Wirkung zusammen mit den fettlösenden Eigenschaften machen das Öl zu einem angenehm duftenden Reinigungsmittel im Sanitärbereich.

Im Rahmen des Schnuppertages bestimmen wir den Gehalt an Vitamin C von Orangensäften.

• Wir trennen die Bestandteile des Orangenöles durch Dünnschichtchromatographie und identifizieren den Hauptbestandteil (+)-Limonen.
• Wir testen Orangenöl als Lösungsmittel an unterschiedlichen Stoffen.

Macht das dick?

Fett ist ein wesentlicher und oft auch wertbestimmender Bestandteil von vielen Lebensmitteln. Besonders die versteckten, „unsichtbaren“ Fette konsumieren wir oft unbewusst in erheblichen Mengen.
Am Schnuppertag werden wir den Fettanteil von Kakaopulver durch kontinuierliche Extraktion herauslösen und seine Menge bestimmen.

Ist das ein saurer oder ein trockener Wein?

Je nach Reife, Klima (Sonne) und Rebsorte enthalten Weintrauben unterschiedliche Mengen an Zucker und Fruchtsäuren. Während die Zucker durch die Gärhefe ganz oder teilweise in Alkohol umgewandelt werden, bleiben die Säuren weitgehend erhalten.
In Rotwein ist eine Säurebestimmung mit einem Indikatorfarbstoff nicht möglich, deshalb wird die Konzentration der Säuren mit Hilfe einer „pH-Elektrode“ bestimmt. Der Gehalt an Zucker lässt sich einfach mit Kupfersalzlösungen abschätzen.

Muntermacher Milch

Die Werbung lobt oft die Vorteile von Milch als Getränk. Untersuchen wir verschiedene Bestandteile, von Enzymen bis zur Lactose.

Wie kommt der Geist in die Flasche?

Lebende Hefezellen, die sich durch die Flaschengärung noch im Weißbier befinden, sorgen für den „Geist“ des Getränks. Diese Zellen werden wir unter dem Mikroskop direkt und nach Anfärbung beobachten.

Wie süß ist Coca Cola?

Zucker können, da sie unsymmetrisch gebaute Moleküle besitzen, polarisiertes Licht „drehen“. Wir wollen den Drehwinkel von Zuckerlösungen messen und so auf den Zuckergehalt schließen.

Färbe die in Lebensmitteln verwendeten Bakterien und Pilze, die in der Biotechnologie bei der Lebensmittelherstellung eingesetzt werden und betrachte diese im Mikroskop.

Präpariere Pflanzenzellen einer Küchenzwiebel und mikroskopiere die Zellen mit ihrem gut sichtbaren Zellkern im Inneren.

Verfolge schwimmende Pantoffeltierchen und andere „Tierchen“  in einem Wassertropfen und beobachte diese beim Fressen.

BIOMOLEKÜLE – UNSICHTBARES SICHTBAR MACHEN

Isoliere deine eigene Mundschleimhaut DNA und verschiedene Pflanzenfarbstoffe

Die Grundlage allen Lebens ist die Weitergabe der Erbinformation. Diese ist in Form der so genannten DNA gespeichert. Die auf der DNA lokalisierten Gene bestimmen auch zum größten Teil, wie ein Lebewesen aussieht.

Hättest du geglaubt, dass menschliche und bakterielle DNA gleich aussehen? Aber wo ist dann der Unterschied?

An unserem Schnuppertag werden wir alle diese Fragen beantworten und die DNA aus deiner Mundschleimhaut isolieren. Anschließend trennen wir verschiedene DNA-Moleküle auf einem Agarosegel auf und fotografieren diese.

Zum Abschluss werden wir Pflanzenfarbstoffe aus einigen Grünpflanzen isolieren und die einzelnen Farbstoffe auftrennen. Du wirst staunen, welche Farben alle in grünen Pflanzen zu finden sind.

Wasser

• bedeckt 70% der Erdoberfläche
• ist die Grundlage für das Leben auf unserem Planeten.
• ist der wichtigste Baustein aller lebenden Organismen.
• ist ein Hauptbestandteil aller lebenden Organismen
• löst Salze und kann damit unserem Körper Mineralstoffe und Spurenelemente zuführen
• ist das grundlegende Lebensmittel.

An unserem Schnuppertag testen wir den Geschmack von verschiedenen Mineralwässern und werden feststellen, dass Wasser nicht gleich Wasser ist. Verantwortlich dafür sind die im Wasser gelösten Stoffe, die wir näher untersuchen wollen. Nach der Abtrennung der Salze weisen wir einige Bestandteile chemisch nach und finden heraus welche Stoffe für den unterschiedlichen Geschmack verantwortlich sind. Außerdem messen wir den pH-Wert, der darüber Auskunft gibt, wie viel Kohlendioxid im Wasser gelöst ist. Die Kohlensäure ist dafür verantwortlich, ob das Wasser erfrischend (sauer) oder abgestanden (weniger sauer) schmeckt.

An unserem Schnuppertag färben wir diverse Mikroorganismen und Pflanzenzellen.
Dabei führen wir folgende Versuche durch:

• Methylenblaufärbung und Mikroskopieren von Mikroorganismen aus Lebensmitteln (Pilzen, Bakterien)
• GRAM-Färbung von Bakterienzellen
• Präparation und Färbung eines Querschnitts durch den Stängel von Mais (Astrablau und Safranin-Färbung)