Projekte 2015 - Jugend forscht @ Merck
Transcription
Projekte 2015 - Jugend forscht @ Merck
Kurzfassung Stand 14 Jugend forscht Fachgebiet Chemie Thema DDT - eine mögliche Altlast? Teilnehmer: Name (Alter) Anschrift Schule / Institution / Betrieb Solveig Gresselmeyer (17) 61130 Nidderau Hohe Landesschule Hanau Betreuung: Herr Rothweil Ort der Projekterstellung: Hohe Landesschule Das Projekt beschäftigt sich mit der Frage, ob der Stoff Dichlordiphenyltrichlorethan (DDT) in ausgewählten Gebäuden, die ehemals von der US-Armee in der Region Hanau genutzt wurden, qualitativ nachweisbar ist. In der Vergangenheit wurde in vielen Ländern, aber gerade auch in US-amerikanischen Einrichtungen DDT zum Teil exzessiv als Insektizid verwendet. Zur Überprüfung des Vorkommens habe ich Proben (Hausstaub-, Holzoberflächen- und mineralische Baustoffproben) von den möglicherweise betroffenen Gebäuden gesammelt und eine Extraktion der Probeninhaltsstoffe (insbesondere hinsichtlich DDT) durchgeführt. Nach der Durchführung geeigneter Voruntersuchungen, wie der Beilstein-Probe und dünnschichtchromatographischer Untersuchungen, folgte die Untersuchung der Extrakte mittels instrumentell-analytischer Verfahren (Gaschromatographie mit Massenspektrometrie-Kopplung). Bei fünf von sieben entnommenen Proben, die einer vollständige Untersuchung unterzogen wurden, konnten DDT bzw. seine Abbauprodukte eindeutig qualitativ nachgewiesen werden (auf Holzoberflächen und in Verputz). Eine quantitative Bestimmung der DDT-Gehalte steht noch aus. Kurzfassung Stand 15 Jugend forscht Fachgebiet Chemie Thema Pusteblume gibt Gummi! Teilnehmer: Name (Alter) Anschrift Schule / Institution / Betrieb Victor Westbrock (16) 35418 Buseck Landgraf-Ludwigs-Gymnasium Gießen Luise Böhm (17) 35440 Linden Landgraf-Ludwigs-Gymnasium Gießen Louisa Mayer (16) 35423 Lich Landgraf-Ludwigs-Gymnasium Gießen Betreuung: Frau Walter Ort der Projekterstellung: Landgraf-Ludwigs-Gymnasium Kautschuk wird als Rohstoff bisher aus Kautschukbäumen in Südamerika und Asien gewonnen. Dieser Baum wird von einem parasitären Pilz befallen und so kann es in der Zukunft zu einem Kautschukmangel kommen. Eine interessante Alternative zur Kautschukgewinnung stellt der Milchsaft von Löwenzahn dar. Problematisch ist dabei das im Milchsaft enthaltene Enzym Polyphenoloxidase. In Anwesenheit von Sauerstoff verursacht es eine Braunfärbung und Gerinnung des Milchsaftes. Die Universität Münster hat mit anderen deshalb den russischen Löwenzahn gentechnisch verändert, sodass das Enzym ausgeschaltet ist. Wir sehen für uns eine Herausforderung darin, das Wirken des Enzyms mit unseren experimentellen Mitteln und ohne Gentechnik zu unterbinden. Weiterhin arbeiten wir mit gewöhnlichem Löwenzahn, da dieses „lästige Unkraut“ hier überall wächst. Wir erforschen die Auswirkung verschiedener Faktoren auf das Wirken des Enzyms, indem wir die Farbe und Viskosität des Milchsaftes auf phänomenologischer Ebene in Anwesenheit von Sauerstoff und vergleichend in einer Argon-Atmosphäre untersuchen. Kurzfassung Stand 16 Jugend forscht Fachgebiet Chemie Thema Rhein-Check 524 Teilnehmer: Name (Alter) Anschrift Schule / Institution / Betrieb Aaron Steinheimer (16) 65366 Geisenheim Rheingauschule Geisenheim Betreuung: Frau Flaschel Ort der Projekterstellung: Rheingauschule Ziel meines Projektes ist die Analyse des Rheinwassers vor und nach dem Klärwerk Rüdesheim bei Rheinkilometer 524 bis 525. Ich untersuche dabei mit den mir zur Verfügung stehenden Mitteln, ob die Wasserqualität des Ökosystems Rheins den erforderlichen Normwerten entspricht, um die Rückkehr der früher hier heimischen Fische wie z.B. dem Lachs zu ermöglichen. Diverse Chemieunfälle am Rheinlauf bedingten in der Vergangenheit eine massive Verschmutzung des Flusses. Die Folgen waren besonders für die Tierwelt katastrophal. Anhand verschiedener Wasserparameter wie Nitritwerte, die als Verschmutzungsindikatoren gelten und das Vorkommen von Mikroorganismen soll die Wasserqualität analysiert werden. Mit dem analytischen Verfahren der Photospektroskopie werde ich die Nitrit-Konzentration im Rheinkilometer 524 versuchen zu ermitteln. Die Anwendung des Bouguer-Lambert-Gesetzes ist hierbei zur Auswertung erforderlich. Durch die ermittelten Absorptionswerte können dann in einer Eichkurve die dazu gehörigen Nitritwerte abgelesen werden. Die gefundenen Organismen fungieren als so genannte Biomarker und sind Bestandteil bei der Bewertung der momentanen Wasserqualität des Rheines. Dies werde ich an zwei unterschiedlichen Probetagen versuchen durchzuführen. Dabei ist zu beachten, dass ich an den unterschiedlichen Probetagen an den gleichen Stellen Wasserproben entnehme und diese zeitnah untersuche. Kurzfassung Stand 17 Jugend forscht Fachgebiet Chemie Thema Wässrige Akkusysteme als Stromspeicher der Zukunft? Teilnehmer: Name (Alter) Anschrift Schule / Institution / Betrieb Christian Brudy (17) 64673 Zwingenberg Goethe-Gymnasium Bensheim Daniel Crusius (17) 64646 Heppenheim Goethe-Gymnasium Bensheim Elias Chalwatzis (18) 64625 Bensheim Goethe-Gymnasium Bensheim Betreuung: Herr Dr. Chalwatzis Ort der Projekterstellung: Goethe-Gymnasium In unserer letztjährigen Jugend forscht Arbeit konnten wir nicht nur zeigen, dass es Alternativen zum Lithium in Akkumulatoren gibt, sondern stellten zudem fest, dass auch Graphit-Interkalations-Akkus mit Wasser als Lösungsmittel und Alkalimetall-Hydroxiden als Elektrolyt gut funktionieren. In dieser Arbeit führten wir weitere Versuche mit solchen Akkusystemen durch. Dabei testen wir Elektrolyte mit verschiedene Anionen und Kationen. Weiterhin haben wir quantitative Messungen während der Lade- und Entladevorgänge durchgeführt. Hierbei haben wir die Ladungskapazität, die optimalen Ladebedingungen und die möglichen Vor- und Nachteile solcher Akkus untersucht. Weiterhin haben wir Überlegungen angestellt, welche Reaktionen an den Elektroden ablaufen und Versuche geplant um unsere Hypothesen zu überprüfen. Wir konnten zeigen, dass sich die untersuchten Akku-Systeme im Modellversuch durch eine sehr gute Ladekapazität auszeichnen. Diese war dem Modell eines Lithium-Ionenakkus sogar überlegen.