Hierfür trafen sich sich zunächst morgens alle Schüler*innen an der Ammoniaksynthese-Säule und gingen zusammen mit Frau Bischof zum Gebäude für Chemie. Dort wurden sie begrüßt von den Doktoranden Romans und Pete sowie den zwei Lehramtsstudentinnen Lea und Christina. Nachdem die Schüler*innen ihre Taschen und Jacken sicher in Schließfächern verstaut hatten, wurden auch schon die Schutzkittel, Schutzbrillen und Namensschilder ausgeteilt und es konnte losgehen.
Nach dem Betreten des Labors erhielten die Schüler*innen eine Sicherheitseinweisung und eine Erklärung des an diesem Tag geplanten Experiments. Ziel war es, aus gelöster Cellulose einen Cellulose-Faden herzustellen, indem man die Cellulose-Lösung mit einer sehr dünnen Nadel in ein Gefäß mit Ethanol hinzugibt und den neu gebildeten Faden aus dem Gefäß nimmt und entwirrt. Beispielsweise bestehen Baumwolle aber auch Holz aus Cellulose. Die Herstellung von Fäden aus Holz für Kleidung ist eine umweltschonende Alternative zum viel verwendeten Kunststoff aus Erdöl. Erklärt und geleitet wurde das Ganze hierbei von den beiden Lehramtsstudentinnen.
Bevor das Experiment jedoch beginnen konnte, ging es erst einmal an die Theorie. Die Schüler*innen teilten sich selbst in Gruppen ein und erhielten Arbeitsblätter, die sie gemeinsam bearbeiten sollten, um das Experiment und wie es funktioniert besser zu verstehen. Fragen an die Studentinnen und Doktoranden waren dabei jederzeit möglich. Nachdem die Lösungen der Aufgaben kontrolliert waren, durften die einzelnen Gruppen ihren Versuch aufbauen. Vor dem Beginn des Experiments wurden die Schüler*innen in ihre Mittagspause entlassen, um etwas zu essen und ihre Kräfte vor dem Beginn des Experiments noch einmal zu stärken.
Nach der Pause begann der wirkliche Praxisteil - die Durchführung des Experiments. Das Experiment wurde in zwei Teile unterteilt, wovon der erste Teil daraus bestand, Cellulose-Pulver in wasserfreiem DMSO zu lösen. Dieses musste unters stetigem Argon-Zufluss aus einer Flasche entnommen werden, weshalb dieser Schritt auch stets von einer Aufsichtsperson betreut werden musste. Unter Erhitzen, stetigem Rühren und Kohlenstoffdioxidzugabe konnte das Pulver nun gelöst werden. Hierbei konnten die Experimentierenden beobachten, wie die anfangs weiße Lösung immer durchsichtiger wurde.
Nun folgte der zweite Teil des Experiments, welcher von den Schüler*innen etwas mehr Denkarbeit erforderte. Dies lag daran, dass sich diese hierbei erst einmal selbst überlegen mussten, wie sie mit vorgegebenen Materialien aus der nun gelösten Cellulose mit Hilfe von Alkohol (Ethanol) einen Faden herstellen konnten. Jede Theorie wurde von den Studentinnen und Doktoranden abgenommen und gegebenenfalls korrigiert. Mit der Hilfe von Spritzen wurde nun die Lösung in das Ethanol gegeben und somit entstand tatsächlich ein mehr oder weniger langer Cellulose-Faden.
Nun war es die Aufgabe der Schülergruppen, die zum Teil noch sehr zerklumpten Fadenteile vorsichtig voneinander zu lösen und einen möglichst langen Faden zu produzieren, ohne diesen dabei zu zerreißen. Nach mehreren Anläufen hatte es auch die letzte Gruppe geschafft, den Faden zu produzieren. Als letztes wurde das Experiment mit dem sogenannten Infrarotspektrum beendet unter welchem man erkennen konnte, ob das Experiment geglückt war. Die Messung wurde in einem neuen Gebäude des KIT durchgeführt, in welchem sich die Labore der Doktorand*innen befinden. Durch diese wurden die Schüler*innen ebenfalls geführt.
Nachdem alle Gruppen erfreut festgestellt hatten, dass ihr Experiment geglückt war, neigte sich der Tag dem Ende entgegen. Zum Schluss wurden nochmals die Ergebnisse und Fadenlängen verglichen, bevor es für alle wieder nach Hause ging.
Wir als Chemie-Leistungskurs möchten uns ganz herzlich bei Frau Bischof für die Organisation der Exkursion, den beiden Studentinnen Lea und Christina für die Planung und Durchführung des Experiments, sowie den beiden Doktoranden für die Betreuung und Hilfestellungen bedanken! Danke für den schönen Einblick in das Universitätsleben!
Verfasst von Finn und Lila
