Von Teotihuacan, Vaterschaft und Wasser auf dem Mars..... oder Kreditverträgen

9 Chemiker aus den Klassen 11a, b und d (2008/09)
nahmen sich mehr als 14 Wochen Zeit
um sich neben ihrer alltäglichen Arbeit diesem Wettbewerb mit vielen Tausend Schülerinnen und Schülern aus ganz Deutschland zu stellen.
Hier berichten Sie in einem kleinen Auszug über Ihre Anforderungen :


Max W.

Gleich zu Beginn hatten wir eine ziemlich schwere Nuss zu knacken.
In der Aufgabe ging es um die Bestimmung von radioaktiven Isotopen - 87 Sr / 86 Sr - in antiken Skeletten (vor allem im Zahnschmelz und den Knochen) um daraus Rückschlüsse auf das Leben dieser Menschen zu schließen: Wie lange haben sie am Fundort ihrer Überreste gelebt und wo lebten sie vorher? Das Verhältnis von verschiedenen Strontium-Isotopen in Zahnschmelz und Knochen, die mit der Zeit radioaktiv zerfallen ist nämlich von Ort zu Ort unterschiedlich. Wenn nun bei einem Skelett dieses Verhältnis extrem vom ortstypischen Verhältnis abweicht, kann man daraus schließen, dass sie erst gegen Ende ihres Lebens in diese Gegend gezogen waren. Durch einige Rechnungen konnte man dann ziemlich genau bestimmen, welche von den uns vorgegebenen Personen am längsten/kürzesten am Fundort gelebt hatten.


Leandra J.


Sophia V.

87 Sr / 86 Sr-Verhältnis
Zahnschmelz Knochen
Person 2 0,7046 / 0,7046
Person 3 0,7051 / 0,7047
Person 4 0,7052 / 0,7048
Person 9 0,7070 / 0,7049
Lokales Verhältnis in der Stadt 0,7046 / 0,7046

Person 2 hat wahrscheinlich ihr ganzes Leben in der Stadt Teotihuacan verbracht.
Die Person 3 lebte am längsten in der Stadt, da sich das Verhältnis im Knochen im Vergleich zu dem im Zahnschmelz am stärksten dem lokalen Verhältnis angenähert hat.

" Schließlich habe er den Kreditvertrag mit 13 % Zinsen selbst unterschrieben, sogar ein zweifelsfreies graphologisches Gutachten hat die Bank erstellen lassen. Sein Freund, der Chemiker ist, wird sofort misstrauisch und will die Unterschrift genauer unter die Lupe nehmen."

Ein Fall für Chromatographie
Man schneide aus Filterpapier runde Scheiben, die so groß sind, dass man sie auf ein Becherglas legen kann und sie deutlich zu den Seiten überstehen.

Mit dem Fließmittel Wasser sind die Farben stark zerflossen. Statt der Ausgangsfarbe sieht man nun weitere Farben, die sich ringartig um das Loch verteilen.
Bei den Filterpapieren in Ethanol kann man dies in anderer Form beobachten. Mit fließmittel Benzin ist gar nichts geschehen.

Erklärung gefällig ? - Einige Farben bestehen aus mehreren Pigmenten, andere aus nur einem Pigment. Die Farben, die nur ein Pigment enthalten, sind die Grundfarben (Rot, Gelb, Blau). Aus ihnen setzen sich alle übrigen Farben zusammen, und nur diese trennen sich bei der Chromatographie.

                    
Isabelle B. (11d) ---                                     
                                       --- als einzige im WHG hatte sie
bereits das 2. Mal erfolgreich teilgenommen !!

Wasser und Ethanol sind hydrophile Fließmittel, Benzin ist hydrophob. Da die Substanzen der Filzstifte auch hydrophil sind, können sie nur mit Wasser und Ethanol getrennt werden. Wasser ist stärker hydrophil als Ethanol. Jedes Fließmittel kommt mit unterschiedlichen Pigmenten unterschiedlich gut zurecht. Manche Pigmente werden von einem Fließmittel besser 'mitgenommen', andere schlechter.
Geheimtinte bnützen:
zb eine gesättigte Lösung von Natron oder Backpulver in Wasser; auch filtrierte Holzasche als Schreibfarbe ist geeignet.

Allerdings braucht man eine Lösung um sie wieder sichtbar zu machen .
Dazu fertigten wir zuerst eine Rotkohllösung an. Blätter des Rotkohls mörsern und filtrieren.

Diesen Saft füllten wir in einen Zerstäuber um später die Schriftproben besprühen zu können. Als Geheimtinten nahmen wir den Saft einer Zitrone.


Stefanie K.                                                         

Die beschriebenen Blätter legten wir zum Trocknen auf die Heizplatte oder sie wurden nach 'Hausmann'-Manier gebügelt; aber vooorsichtig.
Als die Schrift dann getrocknet war, konnten wir die Blätter mit unserer Rotkohllösung besprühen und sie wurde tatsächlich wieder sichtbar.

Einen richtig aktuellen Bezug behandelte das Thema „ Lebensmittelspuren“.

Vor ein paar Monaten gab es in China großes Aufsehen, weil Milch mit der Chemikalie Melamin versetzt war und deshalb sehr viele Kleinkinder erkrankt und oft sogar gestorben waren. Der Hintergrund dieser Praxis wurde im Laufe der Fragen klar. Wenn ein Lebensmittel wie Milch auf seinen Proteingehalt (Eiweißgehalt) geprüft wird, lösen die Labore lediglich den Stickstoff aus der Probe und messen den Anteil am Gesamtgewicht, da Proteine viel Stickstoff enthalten. Wenn man die Milch jetzt mit Wasser streckt (verdünnt), wie in China geschehen um mehr Profit zu machen, stimmt der Stickstoffgehalt bei diesem Test nicht mehr. Ausgeglichen wurde dies nun mit Melamin, einer Substanz, die sehr viel Stickstoff enthält und außerdem dem noch milchig weiß wird, wenn man sie in Wasser löst. So konnte die gepanschte Milch trotz Lebensmittelkontrollen – der Stickstoffanteil stimmte ja – in Umlauf geraten und so vielen Kindern schaden.


Ines K.

Melamin :


Carolin B.

Sehr kniffelig war auch die Frage der nächsten Woche. Hierbei ging es um den
genetischen Fingerabdruck,
der ja bekanntlich hilfreich bei der Aufklärung von Verbrechen oder Vaterschaften ist.

In unserer Aufgabe mussten wir also DNA-Profile (DNA = Desoxyribonukleinsäure) von Verdächtigen mit DNA-Spuren von Tatorten zu vergleichen, um somit verschiedene Fälle zu klären.

Diese DNA-Profile sind für jeden Menschen unterschiedlich, da ja jeder Mensch eine andere DNA hat. Genauer gesagt unterscheiden sich Menschen in den Kombinationen unterschiedlich langer Abschnitte von Mikrosatteliten (kurze, nicht kodierende DNA-Sequenzen, die im Erbgut oft wiederholt werden) in den Basenpaaren ihrer DNA. In den Profilen sieht man also an den Ausschlägen deutlich, wie unterschiedlich lange Mikrosatelliten, auf einzelne Chromosomenpaare verteilt, für jeden Menschen andere Profile ergeben. Durch diese Profile ist es nun also möglich, Menschen, mittels ihrer DNA, Taten nachzuweisen, verschiedene DNA-Spuren zu vergleichen und sogar Vaterschaftstest durchzuführen.


Aylin T.

Die Profile sehen in etwa so aus:

Die Größe der DNA-Fragmente erkennt man an der rechten Skala, genauere Werte sind in den schwarzen Kästchen angegeben. In den roten Kästchen kann man die Zahl der sich wiederholenden Abfolgen ablesen. Die Zahlen der Y-Achse (hier unten) beschreiben Intensität des Signals.

Wenn man jetzt also alle Spuren und alle Kombinationen miteinander verglich, konnte man eindeutig feststellen, wer der Täter bzw. wie viele Täter in Frage kamen.


Silvia W.


DECHEMA
Ges. f. Chem. Technik
u Biotechnologie
zur hp des initiators
kreative
Verfahrensingenieure