Ein Steckbrief: Wasser, Wasserstoff, Wasserstoffbrücke und mehr

Der Wasserstoff ist in den Fokus der Energiewende gerückt. Diskutiert wird Wasserstoff als Energieträger und Grundstoff für industrielle Prozesse. Besonders interessant scheint der Einsatz in der Stahl- und Chemieindustrie sowie im Schwerlast-, Flug- und Schiffsverkehr. Der Wert des Wasserstoffs für eine klimafreundliche Entwicklung wird heute in einer Farbskala bewertet. Die Farbe Grün steht dabei ganz oben. Hier soll er in einem Steckbrief grundsätzlich gewürdigt werden. Schnell wird dabei klar: Vom an sich farblosen Wasserstoff können wir viel lernen!

Bild: Ralf Ludwig

Sanitäter und Krankenschwestern arbeiten eng zusammen. Das ist auch bei Ameisen so. Nachdem sechsbeinige „Sanitäter“ im Kampf mit Termiten verwundete Artgenossen ins Nest transportiert haben, säubern „Krankenschwestern“ die Wunden und tragen Antibiotika auf – letzteres aber nur, wenn die Wunden auch wirklich infiziert sind.

Poröse Feststoffe sind allgegenwärtig und haben vielfältige Anwendungen. Die Vorstellung von porösen Flüssigkeiten (PF) ist hingegen kontraintuitiv. Können Flüssigkeiten tatsächlich permanent porös sein? Nicht gemeint sind Gasblasen – das ist keine stabile Porosität–, sondern intrinsische Hohlräume in Flüssigkeiten, die groß genug sind um Gastspezies aufzunehmen.

Vermittelt durch hochmolekulare Toxine, die Prymnesine, führte die massive Vermehrung der Goldalge Prymnesium parvum im Sommer 2022 zu einem katastrophalen Fischsterben in der Oder. Die Biosynthese der Prymnesine bewerkstelligen multifunktionelle Enzyme mit zahlreichen katalytischen Zentren, die Polyketid-Synthasen. Eine der Prymnesin-Synthasen ist größer als das Muskelprotein Titin.

Verfahren der Künstlichen Intelligenz (KI) dringen immer stärker in unsere Gesellschaft und in die Wissenschaft ein. Es gibt viele Möglichkeiten, aber auch viele Grenzen, die allerdings oft nicht ausreichend betrachtet und diskutiert werden. So kommt meist nicht zur Sprache, dass Verfahren der KI große Mengen an Trainingsdaten erfordern, die von Menschen bereitgestellt werden müssen. Weiterhin ist eine KI in der Regel nicht in der Lage, ihren vorher definierten Trainingsraum zu verlassen, also unbekanntes Territorium zu betreten. Nach einer allgemeinen Einführung in die KI zeigen wir ihre Anwendung am Beispiel der automatisierten Auswertung von elektronenmikroskopischen Bildern.

Die Ascaroside der Fadenwürmer avancierten erst vor wenigen Jahren vom Dauerlarven induzierenden Pheromon zu einer umfangreichen Naturstoffklasse, deren strukturelle Vielfalt auf der modularen Verknüpfung von Intermediaten unterschiedlichster Stoffwechselwege basiert. Entsprechend vielseitig sind ihre physiologischen Funktionen, von Strukturlipiden bis hin zu diffundiblen Signalsubstanzen. Fadenwürmer kommunizieren durch Ascaroside nicht nur untereinander, sondern auch mit Organismen anderer Lebensreiche.

Erst in der Neuzeit entwickelten sich Drucktechniken, die auch für den Hausgebrauch geeignet waren. Der erste Schritt zur Erstellung von gedruckten Texten war die Schreibmaschine. Heute, im Zeitalter der digitalen Revolution, haben sich innerhalb kürzester Zeit digitale 2D-Tintenstrahl- und Laserdrucker für Texte, rafiken durchgesetzt. Für die dreidimensionale Darstellung von Objekten sind 3D-Drucker hinzugekommen. Schwerpunkt in diesem Artikel sind der Aufbau und die Funktionsweise dieser Drucker sowie die verwendeten Materialien– ein Themengebiet, das sich auch hervorragend für den Schulunterricht in verschiedenen Jahrgangsstufen eignet.

Beim vorgestellten Experiment handelt es sich um die quantitative Konzentrationsbestimmung des Azofarbstoffs Azorubin (E 122) im Getränk „Powerade Wild Cherry“. Die Schülerinnen und Schüler führen mit ihren eigenen Smartphones und Tablets quantitative Messungen durch und erarbeiten sich dabei das Funktions- und Auswertungsprinzip der Analyse, welche dann zur Funktion und zum Aufbau eines echten Spektralphotometers überleitet.

Tauchen Sie ein in die faszinierende Welt der Metalle und entdecken Sie, wie sie unsere Umgebung prägen und schützen. Von den historischen Bleikammern Venedigs bis hin zu den modernen Titanfassaden des Guggenheim-Museums in Bilbao – dieser Beitrag nimmt Sie mit auf eine Reise durch Raum und Zeit und zeigt, wie Metalle nicht nur funktional, sondern auch ästhetisch beeindrucken können.

Anliegen der in loser Folge erscheinenden Versuche ist es, Impulse für chemische Versuche zu geben, die gefahrlos zu Hause mit haushaltsüblichen Gegenständen durchgeführt werden können. Sie können damit als Quelle für das gemeinsame Ausprobieren mit Kindern dienen, z. B. in Kindergärten oder an Schulen sowie zur Verwendung bei Tagen der offenen Tür. Ein Stückweit sind sie zu verstehen als Antwort auf den oft gehörten Satz: „Ach, Du bist Chemiker/in!? Dann mach doch mal eben ein Experiment.“