Drohnen in der Vulkanüberwachung

Vulkane emittieren nicht nur bei Ausbrüchen, sondern auch beim passiven Ausgasen verschiedene Gase. Ein prominentes Beispiel ist das Verhältnis von CO₂ / SO₂, welches quasi einen Blick in das Erdinnere ermöglicht und bei der Vorhersage von Vulkanausbrüchen helfen kann. Doch auch in der Atmosphärenforschung spielen die Ausgasungen eine wichtige Rolle und tragen entscheidend zum Verständnis atmosphärischer Reaktionen und ihrer Auswirkungen bei. Dieser Bericht befasst sich mit der Messung dieser Gase durch den Einsatz ferngesteuerter Drohnen. Dabei werden verschiedene Messtechniken benutzt (online und offline), um unterschiedliche Gase mit möglichst hoher Präzision messen zu können.

Glyphosat hemmt ein Enzym, das eine wichtige Rolle bei der Synthese aromatischer Aminosäuren spielt. Während das Herbizid die meisten Gefäßpflanzen tötet, sind Moose auffallend resistent. Neue Untersuchungen zeigen, dass dafür ein Erbe vom Bakterienvorfahren der Chloroplasten verantwortlich ist.

In nährstoffarmen Gewässern gewährleistet das Recycling organischer Substanz die Versorgung der Planktonorganismen mit Phosphor. Dass dabei in großem Stil Methan als Nebenprodukt entsteht, weckte das Interesse an den biogenen Phosphonaten. Diese bislang wenig beachtete Substanzklasse zeigt unerwartete Vielfalt und ungewöhnliche Biochemie.

Aus kalten Quellen im Meeresboden tritt methanreiches Wasser aus. Dieses Methan wird zum Großteil von Mikroorganismen verstoffwechselt. Dies verhindert, dass das Gas in den Ozean und die Atmosphäre entweichen und zur Klimaerwärmung beitragen kann. Dieser Prozess des mikrobiellen Methanverbrauchs führt auch zur Bildung von Carbonatgesteinen in den Sedimenten des Meeresbodens, wobei der Kohlenstoff des Methans direkt als Feststoff in den Gesteinen gebunden wird. So gelangt der Kohlenstoff in die Geosphäre, wo er lange gespeichert ist.

Vulkane emittieren nicht nur bei Ausbrüchen, sondern auch beim passiven Ausgasen verschiedene Gase. Diese lassen sich mit unterschiedlichen Methoden untersuchen. Ein prominentes Beispiel ist das CO₂ / SO₂-Verhältnis, welches quasi einen Blick in das Erdinnere ermöglicht und bei der Vorhersage von Vulkanausbrüchen helfen kann. Doch auch in der Atmosphärenforschung spielen die Ausgasungen eine wichtige Rolle und tragen entscheidend zum Verständnis atmosphärischer Reaktionen und ihrer Auswirkungen bei. Dieser Bericht behandelt die Messung dieser Gase mittels ferngesteuerter Drohnen. Dabei werden verschiedene Messtechniken benutzt (online und offline), um unterschiedliche Gase mit möglichst hoher Präzision messen zu können.

In der 2. Hälfte des 19. Jahrhunderts erregte ein neuer, aus dem Teerinhaltstoff Phenol hergestellter Farbstoff mit der Bezeichnung Corallin wegen hervorragender Färbeeigenschaften große Beliebtheit, wobei er unter anderem zum Färben von Damenstrümpfen benutzt wurde. Da aber die mit diesem Farbstoff gefärbten Strümpfe bei ihren Trägerinnen häufig Allergien auslösten, wurde er bald wieder vom Markt genommen (Abbildung S1, Supporting Information). Heute wissen wir, dass dieses Problem vom Phenol herrührte, das zur Herstellung des Farbstoffs diente, aber nicht vollständig von ihm abgetrennt wurde. Später wurde bekannt, dass das Corallin einen Vorläufer hatte, der bereits 1832 entdeckt und als Pittakal bezeichnet wurde. Er war der erste aus teerhaltigen Ausgangsmaterialien hergestellte organische Farbstoff, der aber wegen seiner etwas schwierigen Darstellbarkeit und Reinigung keine praktische Bedeutung erlangte.

In vielen Hülsenfrüchten sind für den Menschen unverdauliche Oligosaccharide enthalten, die Blähungen verursachen können. Um Abhilfe zu schaffen, gibt es rezeptfreie Enzympräparate zu kaufen, die die Verdauung durch Spaltung der unverdaulichen Zucker verbessern sollen. Die Wirkungsweise der Enzyme kann in Schulexperimenten anschaulich mit Fearons Reagenz und GOD (Glucose-Oxidase-Peroxidase)-Teststäbchen untersucht werden.

Zur Synthese molekularer organischer, anorganischer oder metallorganischer Verbindungen mag es mehrere Synthesewege geben, die dafür verwendeten Methoden sind jedoch mehr oder weniger die gleichen. Das ist bei anorganischen Feststoffen anders. Ihre Eigenschaften und damit Verwendungen hängen nicht nur von der chemischen Zusammensetzung ab, sondern auch davon, ob sie beispielsweise (mikro-)kristallin oder amorph, dicht oder porös, nano- oder makroskalig vorliegen. Jede dieser Formen, ebenso auch die Art der Anwendung, etwa als Pulver, Monolith oder dünne Schicht, erfordert eine andere Synthesemethode. Dies wird, bei gleicher chemischer Zusammensetzung, durch das Beziehungsdreieck Synthese – Eigenschaften – Struktur symbolisiert (Abbildung 1), wobei unter „Struktur“ in diesem Zusammenhang nicht die Struktur auf atomarer Ebene gemeint ist, sondern die Anordnung von Baugruppen auf größeren Längenskalen, bis hin zur makroskopischen Form. Dass Materialeigenschaften auch durch post-synthetische Verarbeitung beeinflusst werden können, ist nicht Gegenstand dieses Aufsatzes.

„Ach, haben die es schön hier!“ Haben Sie das nicht auch schon mal seufzend gedacht, bei einer Fahrt entlang einer mit blühenden Oleanderbüschen gesäumten Straße in Italien? Unsere Reise streift diesmal die Geschichte und Botanik dieser wunderschönen, aber auch tückischen Pflanze, um dann ganz einzutauchen in die Chemie ihrer Inhaltsstoffe und deren Wirkungen.

Schokolade zählt zu den beliebtesten Genussmitteln weltweit. Auch wird ihr ein positiver Effekt auf die Psyche zugeschrieben. Warum der Schokoladenkonsum bei Hunden allerdings oft in einer Frage um Leben und Tod mündet, zeigt die folgende Aufgabe.

Anliegen der in loser Folge erscheinenden Versuche ist es, Impulse für chemische Versuche zu geben, die mit haushaltsüblichen Gegenständen durchgeführt werden können. Die Versuche sind explizit nicht als Experimente im fachdidaktischen oder wissenschaftstheoretischen Sinn konzipiert, sondern sollen unter anderem durch Erzeugung einfacher naturwissenschaftlicher Phänomene eine positive Haltung gegenüber der Chemie wecken. Lehrpersonen öffnen sie Möglichkeiten, grundlegende chemische Zusammenhänge ohne teure Spezialchemikalien im Alltag aufzuzeigen. Nicht zuletzt sollen sie dazu anregen, unsere nächste Nähe stärker bezüglich ihrer chemischen Funktionen zu hinterfragen. Denn Chemie wirkt schließlich überall.

Wissen Sie, welche organische Namensreaktion hier gesucht wird, deren “Nichtanspringen” dazu geführt hat, dass selbiger Meilenstein der organischen Synthese auch nach fast fünfundzwanzig Jahren Abstinenz von organischer Chemie nicht vergessen wurde?