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im Mikrolabor
  
" Finde die besten Bedingungen für die Gasentwicklung durch Reaktion von Hefe mit wässrigen Lösungen von Haushaltszucker heraus, indem du Versuchsreihen planst und durchführst. Dokumentiere deine Arbeit." |
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Eine Klasse - zwei Wettbewerbe, das war die Absicht des Initiators. Können die Mitglieder dieser Klasse zusätzlich zum Unterricht Energie, Ideen und Zeit aufbringen um sich mit dem Gewinn der Wettbewerbe später bessere Chancen beim Zugang zu einem Studium zu eröffnen ? Schon jetzt haben solche Wettbewerbe bei Zulassungsgesprächen einen hohen Stellenwert. In der 9. Klasse regierte bei ihnen viel Chaos und wenig Konzentration; in der 10. entwickelte sich nach einer langen Phase sehr mühsamer Motivation mehr Eigeninitiative und Präzision. Der reguläre Unterricht mußte neu strukturiert werden um anfallende Experimente in die Unterrichtszeit zu integrieren. Trotzdem verblieben noch viele Stunden für die häusliche Ausarbeitung, die zt mit großem Fleiß bewältigt wurde ! Hier nur zwei der geforderten Fragestellungen : |
 | Gib einen Teelöffel Hirschhornsalz in eine Flasche, schütte rasch warmes Wasser dazu, stülpe einen Luftballon drüber und beobachte was geschieht. |  | Hefe und Hirschhornsalz sind sogenannte Backtreibmittel. Deine Aufgabe besteht darin, Mustergebäck ohne und mit Treibmitteln herzustellen. |
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2. WETTBEWERB :
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 | Im Moment ist das Preis-Leistungs-Verhältnis hochwertiger LEDs noch nicht ausreichend, um Energiesparlampen zu verdrängen. LEDs haben aber einen Vorteil, wenn es um die Leistungsaufnahme (Stromverbrauch) geht. Eine LED benötigt knapp 0,2 Watt. 18 LEDs kommen somit auf 3,6 Watt. Ein Problem an der momentanen LED Lichttechnik ist das extrem weißliche (kalte) Licht, was vielen im Vergleich zum warmen Glühlampenlicht nicht gefällt. |
| Auf welchen Trick/Technik greifen aktuelle Prozessoren (CPUs) zurück, um im laufenden Betrieb des Computers Energie zu sparen? Der Trick ist eigentlich ganz einfach. Aktuelle Prozessoren der Firma Intel und AMD verlangsamen ihren Kerntakt bei geringer Auslastung und senken damit auch die Stromzufuhr an den Prozessor. Bei AMD nennt sich diese Technik "Cool'n'Quiet", bei Intel "Speedstep" oder auch "EIST". Somit lässt sich ein großer Energiebetrag sparen, wenn der PC nicht gefordert wird........... |  |
 | .............der AMD Athlon 64 3800+ EE, er taktet sich von 2000 MHz (1,2 Volt) auf 1000 MHz (1,0 Volt) herab. Dadurch sinkt die Leistungsaufnahme (Stromverbrauch) der CPU erheblich |
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Getränkeflaschen aus dem Kunststoff PET (chemisch: Polyethylentherephthalat, im Textilbereich: Polyester) sind auf dem Vormarsch. Ethylenglykol ist eine farblose, zähe Flüssigkeit, die in purer Form die Augen und die Atemwege reizt. Neben der PET-Synthese findet Ethylenglykol Verwendung als Frostschutzmittel. Terephthalsäure ist ein weißes kristallines Pulver und gehört zu der Stoffgruppe der aromatischen Dicarbonsäuren. Terephthalsäure ist ein Ausgangsstoff der PET-Synthese |
| Notebook-Computer werden heute (noch) im mobilen Betrieb von Lithium-Ionen-Akkus mit Strom versorgt. In Brennstoffzellen kann man chemische Energie direkt in elektrische Energie umwandeln. Für mobile Anwendungen und nicht zu große Stromstärken ist die mit dem Alkohol Methanol betriebene Direkt-Methanol-Brennstoffzelle (DMFC = direct methanol fuel cell) bereits von Computerherstellern und unabhängigen Firmen am Markt eingeführt CH3OH + 1,5 O2 -> CO2 + 2 H2O |  
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 | p: positive Dotierung z.B. mit Bor; n: negative Dotierung z.B. mit Phosphor (das bedeutet Elektronenmangel in der p-Schicht, Elektronenüberschuss in der n-Schicht). Durch die Dotierung wird die elektrische Leitfähigkeit erhöht. Im Falle des n-dotierten Siliziums entstehen zusätzliche Elektronen im Leitungsband. Durch die p-Dotierung entstehen bewegliche Defektelektronen ("positive Löcher") im Valenzband. Wie funktioniert eigentlich eine Solarzelle? In der Grenzschicht zwischen beiden Halbleiterschichten (pn-Übergang) baut sich ein elektrisches Feld auf, das die Elektronen in die eine, die positiven "Löcher" in die andere Richtung zieht. Es entsteht die sogenannte Raumladungszone. Treffen Lichtteilchen (Photonen) auf die lichtempfindliche Schicht der Solarzelle, geben sie ihre Energie ab. Die gebildeten Ladungsträger wandern im elektrischen Feld in entgegengesetzte Richtungen und können über elektrische Kontakte abgezogen werden. Beim Anschluss eines Verbrauchers fließt Strom. |
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Eine Methode zur Reinigung von Wasser stellt die Filtration dar. Als Filter dienen poröse Materialien, sogenannte Membranen, die je nach Porengröße unterschiedliche Stoffe zurückhalten können, während das gereinigte Wasser ungehindert durch die Membran hindurch gelangt. Filtrationsmembranen können aus ganz unterschiedlichen Materialien sein, z. B. Keramik, Metall, Glas, Polymere. Sie alle haben ihre Vor- und Nachteile. Deshalb wählt man das Material immer nach dem jeweiligen Anwendungsfall (Temperaturbereich, pH-Bereich, Größe der abzutrennenden Stoffe) aus. Material- und Energiebedarf sind bei der Herstellung keramischer Membranen höher als bei der Herstellung von Polymermembranen. Deshalb sind keramische Membranen deutlich teurer als Polymermembranen.- Filtrationsmembranen funktionieren wie ein Sieb - nur mit viel feineren "Löchern".- Mit zunehmender Filtrationsdauer können die Poren der Membranen verstopfen, wodurch der Durchfluss geringer wird.- Je kleiner die Poren (Löcher) der Membranen sind, desto mehr Druck muss man bei der Filtration aufwenden |
In einer Kläranlage können stickstoffhaltige Ionen durch geeignete Bakterien in zwei Stufen unschädlich gemacht werden: In der ersten Stufe, die mit dem Sammelbegriff der Nitrifikation bezeichnet wird, werden Ammonium (NH4+) und Nitrit (NO2-) durch sog. Nitrifikanten zunächst zu Nitrat (NO3-) aufoxidiert. Für diesen Prozess werden vorwiegend Nitrobacter und Nitrosomonas als Bakterien eingesetzt. Anschließend wird in der zweiten Stufe das Nitrat im Prozess der Denitrifikation wieder reduziert 2 NH4+ + 3 O2 => 2 NO2- + 4 H+ + 2 H2O |
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13 Schülerinnen u Schüler und wurden somit für die zweite, experimentelle Runde zugelassen ....... von insgesamt ca 6500 Teilnehmern, zählen sie zu den 1500, die weitermachen durften.
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Jeder kennt sie – die Plastiktüte! Ob beim Einkaufen oder im Haushalt, Tüten und Folien aus Kunststoffen sind aus unserem Leben nicht wegzudenken. Auch sonst begegnen uns Kunststoffe in vielen Formen als Verpackungsmaterialien. Der Grundstoff der herkömmlichen Kunststoffe ist Erdöl und damit ein fossiler Rohstoff. In den folgenden Experimenten sollten nun selbst Folien aus natürlichen Rohstoffen hergestellt werden : | |
Material : • Kartoffeln (300g) • Jodlösung , funktioniert auch mit Jodsalbe • 2 große Gläser • Messer • Kartoffelreibe • Leinentuch Die Kartoffeln werden geschält und zu einem Brei zerrieben, der im Einmachglas mit 150 ml Leitungswasser unter Rühren aufgeschlämmt wird. Die Masse wird durch ein Leinentuch gepresst und der Presssaft in einem zweiten Glas gesammelt. Etwa 4 g des feuchten Bodensatzes werden in einem Glas mit ca. 20 ml Wasser verrührt, im Wasserbad erhitzt und das noch heiße Gel gleichmäßig auf einer Kunststoffunterlage verteilt. Wiederholt den Versuch mit frischem Bodensatz und gebt dieses Mal zu der Mischung mit Wasser noch 2 ml Glycerinlösung (50 %ig) hinzu.
• frische Milch ( ca. 200 ml) • Haushaltsessig • Trinkglas (ca. 200 ml) • Leinentuch Gebt zwei Esslöffel Essig in 1 Glas warme Milch und rührt um. Wartet eine Weile. Gießt den Inhalt des Glases durch ein Tuch. Ein gestrichener Teelöffel Backpulver wird in zwei Esslöffeln Wasser aufgelöst. Dazu gebt ihr einen gehäuften Teelöffel eures weißen Rückstandes (ca. 4 g). Anschließend wird die Mischung im Wasserbad bei 50 °C etwa 20 Minuten erhitzt. Wenn die heiße Lösung homogen ist, wird sie auf die Kunststoffunterlage ausgegossen. | |
Auf der ANUGA 1989 in Köln wurden erstmals essbare Verpackung aus Stärke vorgestellt. Inzwischen sind sie für Pralinen, Einweggeschirr und -becher in der Anwendung. Die Verwendung eßbarer Rohstoffe als Verpackungsmaterial findet jedoch sehr schnell seine Grenzen, da die Verpackungseigenschaften von Stärke sehr begrenzt sind. Sie unterliegen weiterhin den gleichen lebensmittelrechtlichen Bestimmungen (v.a. den Hygienebestimmungen) wie Nahrungsmittel und können daher nicht ohne eigene Umverpackung verkauft werden. (soweit das Institut für angewandte Umweltforschung, Köln)
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