Pyroschrift und Sprudelsäulen - Schulen

FACHARTIKEL
Chemie und Edutainment III
„Pyroschrift und Sprudelsäulen“
Viktor Obendrauf
Seit dem Erscheinen von zwei Beiträgen
mit dem Arbeitstitel „Chemie und
Edutainment“ in dieser Zeitschrift [1,2]
bekunden eine Reihe von Publikationen
allein im deutschsprachigen Raum, dass
man sich an etlichen Hochschulen und
Universitäten stärker als bisher mit der
Verknüpfung von Education und Entertainment (= „Edutainment“) beschäftigt
[3,4,5]. Wobei die Diskussion, ob eine derartige Synthese von kognitiven und affektiven Zielsetzungen überhaupt möglich ist,
selbst in seriösen Fachdidaktikerkreisen
immer weniger kontrovers geführt wird.
Das ist nicht weiter verwunderlich, denn
mittlerweile ist sogar chemisch bloß unterstütztes Entertainment mit einer leichten
Prise Education salonfähig geworden.
Auch an Pflichtschulen und Gymnasien
nutzt man im Fachbereich Chemie immer
wieder die Gunst der Stunde (Tag der offenen Tür etc.), um mit publikumswirksamen Experimenten zu punkten (siehe z.B.
[6-10]). Besonders erfreulich ist dabei die
Tatsache, dass viele methodische Anregungen aus den bislang in dieser Zeitschrift erschienenen „EdutainmentBeiträgen“ direkt übernommen und offensichtlich erfolgreich umgesetzt wurden. Es
ist z.B. beruhigend zu lesen, dass jugendliche Feuerspucker neuerdings angehalten
werden, auf gängige, einfacher zu handhabende, aber toxikologisch nicht unbedenkliche Feuerspuckflüssigkeiten zu verzichten. Gekonnt wird stattdessen mit der
„Obendrauf‘schen Mischung“ aus hochprozentigem Rum und lebensmittelechtem
Paraffinöl mit etwas Eierlikör als
Emulgator agiert (siehe [10]). Beim unbeabsichtigten Verschlucken können mit diesem Rezept sicher nicht jene gravierenden
Probleme auftreten, wie sie in [11]
beschrieben sind.
1. Sympathie und Transparenz
Die Intentionen diverser „HalloweenShows“, „Nikolaus-Vorlesungen“ und
„Christmas-Lectures“ sind meist eindeutig: Die Chemie als faszinierende
Wissenschaft und unverzichtbarer Innovationsmotor soll in der breiteren Öffentlichkeit sympathischer (und mitunter auch
transparenter) gemacht werden.
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Wenigstens in Deutschland haben diese
Absichten auch System: Die zentralen
Wissenschaftsorganisationen Deutschlands haben sich im Mai 1999 auf
Initiative des Stifterverbandes für die
Deutschen Wissenschaften im Memorandum „Dialog Wissenschaft und Gesellschaft“ generell verpflichtet, das Gespräch
mit der Gesellschaft zu intensivieren.
Dazu wurde ein Anreizsystem entwickelt,
das
Belohnungen
für
diejenigen
Wissenschaftler/innen in Aussicht stellt,
die sich aktiv im Dialog mit der Öffentlichkeit engagieren. Forscherinnen und
Forscher werden aufgefordert, ihre Arbeit
öffentlich auch in einer für den NichtSpezialisten verständlichen Form darzustellen [12]. Public Understanding of
Sciences and Humanities wird also neuerdings auf akademischer Basis gezielt „gePUSH-t“. So erhielt z. B. Prof. Dr.
Wolfgang Heckl (LMU München) in
Würdigung seiner hervorragenden Leistungen in der Vermittlung seiner wissenschaftlichen Ergebnisse in der Öffentlichkeit den von der Deutschen Forschungsgemeinschaft ausgelobten, mit 50.000 DM
dotierten Communicator-Preis 2002. Nicht
ohne Stolz sei an dieser Stelle angemerkt,
dass der diesjährige Preisträger auch als
Plenarvortragender für den 7. Europäischen Chemielehrer-Kongress 2003 in
Linz gewonnen werden konnte.
2. Entertainment vor Education
Zurück nach Deutschland: Zum „Jahr
der Chemie 2003“ hat der Stifterverband
für die Deutschen Wissenschaften sein
Programm erstmals unter dem fachlichen
Schwerpunkt „Chemie“ ausgerichtet,
wobei allein für das Aktionsprogramm
PUSH 250.000 € zur Verfügung stehen.
Pro Vorhaben können bis zu 10.000 €, in
besonders begründeten Fällen bis zu
25.000 € bewilligt werden [12,13].
Bewusst werden Programme gefördert, wo
die Chemie nach aktuellen Erkenntnissen
der Medienpädagogik z. B. im Rahmen
von pfiffig gestalteten Ausstellungen, professionellen Wissenschaftsshows oder mit
den spezifischen Stilmitteln des Theaters
und Films schmackhaft gemacht wird.
Wenn dabei die (bühnen-)pyrotechni-
schen Effekte so aufwendig werden, dass
der Veranstalter bereits einen Tag vor der
Show eine mindestens 10 x 7 m große
Bühne bereitstellen muss, damit die Lichtund Effekt-Technik in 5 m Höhe montiert
werden kann, steht natürlich deutlich mehr
Entertainment und weniger auf Education
auf dem Programm [14]. Selbst für ein
Publikum, das durch Film und Fernsehen
mit „special effects“ heutzutage doch
ziemlich reizüberflutet wird, scheint im
konkreten Fall zumindest der Unterhaltungswert in einem hohem Maß gesichert.
Die engagierte Chemielehrkraft, auf der
Suche nach Anregungen für das anstehende Schulfest, erfreut sich zwar privat ebenfalls an solchen perfekt inszenierten
„Wissenschaftsshows“, sieht aber für den
eigenen Wirkungsbereich meist wenig
Chancen, die gezeigten chemischen
Reaktionen ähnlich attraktiv zu verbrämen. An das großzügige Nachstellen von
vorgefertigten pyrotechnischen Effekten
ist bei schulischen Events meist ohnehin
nicht zu denken. Nicht nur die finanziellen
sondern auch die rechtlichen Hürden stünden in keiner Relation mehr zum schulischen Umfeld und Auftrag.
3. Bezaubern, nicht mystifizieren
Bei einer „Chemie-Show“, welche z. B.
im Rahmen von Fachkongressen ausschließlich für fachkundige Lehrende inszeniert wird, bedarf es natürlich keiner
umständlichen Erklärung der am öftesten
„strapazierten“ optischen und akustischen
Effekte. Dem Großteil des Auditoriums ist
der chemische Background prinzipiell
bekannt. Zumindest wissen die Zuschauer,
wo man sich vertiefen könnte.
Bei solchen Anlässen kann es durchaus
legitim sein, chemische Reaktionen und
physikalische Vorgänge einfach ohne jede
Erklärung ins rechte (Overhead-)Licht zu
rücken, so dass das Fachpublikum mit
musikalischer Unterstützung auch einmal
auf die ästhetischen Aspekte von diversen
Farbreaktionen und Kristallisationen aufmerksam wird (siehe [15]).
Chemisches Entertainment macht aber
scheinbar nicht nur bei Insidern Sinn: Es
soll in einzelnen Fällen durchaus „passiert“ sein, dass junge Nicht-Chemiker
Chem. Sch. (Salzbg.) 17 (2002), Nr. 3
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ausgerechnet im Rahmen einer „Zaubervorlesung“ einen besonderen Zugang zur
Chemie als Wissenschaft gefunden haben.
Weil plötzlich die Frage nach den naturwissenschaftlichen Erklärungen der affektiv angelegten „Schauversuche“ unwiderstehlich interessant erschien.
Wenn also nach einer Phase der
Emotionalisierung auch das Bedürfnis
nach der rationalen Begründung der
Phänomene geweckt werden kann, scheinen sogar „Zauberversuche“ im Sinne von
zauberhaften Experimenten ohne unmittelbare wissenschaftliche Erläuterung eine
gewisse Berechtigung zu haben.
Somit dürfte die These, dass sogenannte
„Wunderversuche“ ohne jede rationale
Deutung der Vorgänge aus fachdidaktischer Sicht generell abzulehnen sind
(siehe z.B.[16, 17]), unter bestimmten
Voraussetzungen nicht anwendbar sein. In
der Tat ist in [18] nachzulesen, dass
„Showexperimente“ ohne jede Auswertung zwar nicht der sachbezogenen
Motivation dienen, für „Weihnachtsvorlesungen aber im Sinne einer Art extrinsischen Motivation“ sehr geeignet seien.
Im normalen Unterrichtsgeschehen
haben „Wunderversuche“ entsprechend
einer streng fachdidaktischen Diktion
tatsächlich nichts verloren. Außer der
„Wunderversuch“ mutiert zu einem sogenannten „Problemexperiment“ und in der
gezielten Wiederholung sogar zum
„Bestätigungsexperiment“. Somit können
scheinbar kontraproduktive Ansätze einer
vorerst mystifizierenden Geheimniskrämerei selbst im Regelunterricht sinnstiftend sein, wenn damit Fragen provoziert, Antworten jedoch nicht grundsätzlich verweigert, sondern aus „dramaturgischen Gründen“ etwas zeitversetzt nachgereicht werden.
4. Schöner verpackt
Der Verfasser dieses Beitrages musste
selbst die Erfahrung machen, dass es nach
vier thematisch unterschiedlich gestalteten
„Christmas Lectures“ zusehens schwieriger wird, völlig „neue“ Beispiele aus der
Experimentalchemie zu finden, die im
größten Hörsaal der Universität Graz stimmig demonstriert werden können (siehe
z.B. [19,20]). Schließlich werden für eine
derartige Veranstaltung doch 25 bis 30
optisch-ästhetisch gut adaptierbare bzw.
möglichst spektakuläre Versuche benötigt.
Beim Sichten jener Experimentierbücher, die sich ganz oder zumindest teilweise effektvollen „Schauversuchen“ bzw.
Demonstrationsexperimenten widmen
(siehe z. B. [21-33]), wird bald klar, dass
Chem. Sch. (Salzbg.) 17 (2002), Nr. 3
man sukzessive auf altbewährte Reaktionen zurückgreifen muss, wenn der vertretbare finanzielle und zeitliche Rahmen (in
der Vor- und Nachbereitung) nicht
gesprengt werden soll.
Zu den immer wieder aufgewärmten
„Highlights“ diverser „Chemie-Shows“
zählen vor allem
• Experimente mit verflüssigten Gasen
(Sauerstoff, Stickstoff)
• Vorführungen mit Trockeneis (Bildung
von Kohlensäure und Nebel)
• Reaktionen
mit
pyrotechnischen
Gemischen (Thermit etc.)
• Explosive Gasmischungen (in Luftballons, Seifenschaum bzw. Seifenblasen),
• Flammen(färbungen)
• diverse Oszillationen
• Chemolumineszenz und
• (zeitabhängige) Farbumschläge in
(wässrigen) Lösungen.
Auch anderenorts hat man offensichtlich
festgestellt, dass die Variationsmöglichkeiten bei den attraktiven Experimenten
nach einer Serie von Veranstaltungen
erschöpft sind. Deshalb verlegt man die
von Jahr zu Jahr angestrebten
Verbesserungen in den Bereich der
Dramaturgie bzw. in die mediale
Infrastruktur. Auch wenn damit beachtliche personelle und zeitliche Ressourcen
für die Planung und das Probieren der
Show erforderlich werden.
Besonders zielführend scheint dabei —
neuerdings auch auf universitärem Boden
— der „rote Faden“ zu sein: Die bei
Halloween-Shows, Weihnachts- und
Faschingsvorlesungen gezeigten Experimente werden dramaturgisch durchgehend
in eine „Geschichte“ verpackt. Der minutiös geplante Ablauf muss in „Drehbüchern“ festgehalten werden [3,5]. Nur
so können die beteiligten Akteure den
(teils) eingelernten Text, die einzuspielenden Musikstücke, die Lichttechnik und die
Bild- und Datenprojektion zeitlich exakt
auf den gerade vorgeführten chemischen
Effekt abstimmen.
5. Mit neuen Medien
Die Techniken für MultimediaPräsentationen konnten in den letzten
Jahren signifikant verfeinert und auch
erschwinglicher gemacht werden. Der
Verfasser dieses Beitrags sieht in den
neuen technischen Möglichkeiten im
Hinblick auf Experimental-Vorlesungen
und Chemie-Shows vor allem zwei
Vorteile:
• Reaktionen, bei denen aus KostenSicherheits- oder Umweltschutzgründen
nur geringe Stoffmengen eingesetzt
werden können, bleiben nicht mehr ausgeklammert. Selbst „CloseUp-Experimente“ können heutzutage in einem
Hörsaal bestens visualisiert werden —
vorausgesetzt die Lichtführung des
Saales lässt sich so gestalten, dass die
aufnehmende Kamera ausreichende
Helligkeit vorfindet, während das
Streulicht auf der Projektionswand in
Grenzen gehalten werden kann. Obwohl
es mittlerweile sehr lichtstarke
Datenprojektoren gibt, die diesbezügliche Fehlkonstruktionen bereits teilweise
egalisieren.
• Eine vom projizierten Videobild unabhängige und parallel realisierte
Projektion von Computerdaten ermöglicht die zwanglose Zuspielung von
Hintergrundinformationen in Form von
Formeln, Graphiken und Fotos. Diese
zum jeweiligen Experiment gehörigen
Fakten können und sollen aus verschiedenen Gründen gar nicht immer bis ins
letzte Detail verbal erläutert werden.
Trotzdem ergeben sich z. B. mit ansprechend strukturieren und bebilderten
Powerpointfolien gerade bei einem sehr
heterogenen Publikum gute Möglichkeiten, um bei allem „Entertainment“
nicht auf „Education“ verzichten zu
müssen. Entsprechend ihrem fachlichen
Wissensstand lässt man die Zuseher
selbst entscheiden, in welchem Ausmaß
und auf welchem Abstraktionsniveau sie
die projizierten Zusatzinformationen
zum laufenden Experiment visuell
annehmen können oder möchten.
6. Mit allen Sinnen
Bei großen Veranstaltungen sind nicht
alle Zuschauer zum passenden Zeitpunkt
gleichermaßen mit allen Sinnen ansprechbar. Selbst wenn z. B. Proben von wohlriechenden Reaktionsprodukten herumgereicht werden, sind die Nasen in den ersten
Hörsaalreihen privilegiert. Das Erfühlen
von Reaktionswärmen oder das Verkosten
von „Trockeneis-Bowle“ (Abb. 1, Rezept
siehe [34]) bleibt in einem großen Hörsaal
mit mehr als 500 Personen aus organisatorischen Gründen meist auf eine sehr
begrenzte Anzahl an „freiwilligen
Vorkostern“ beschränkt.
Wenn allerdings potente Sponsoren aus
der Getränke- bzw. Genussmittelindustrie
dafür gewonnen werden können, während
der „Show“ für alle Zuseher zum Thema
Eis bzw. Getränke Eislutscher und ColaFläschchen zur Verfügung zu stellen, dann
sind auch diese Sinne abgedeckt (siehe z.
B. [35]).
Abgesehen von positiv oder negativ
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besetzten Geruchs- bzw. Geschmacksempfindungen kann man bei chemischen
Demonstrationsversuchen im Grunde nur
mit optischen und/oder akustischen
Reizen operieren. Während die akustischen Einlagen (Explosionen, Verpuffungen, Heuler, „Flammenorgeln“) doch so
ausgelegt werden können, dass sie im
gesamten Hörsaalbereich einigermaßen
unmittelbar erlebt werden, sind die optischen Effekte für die hinteren
Hörsaalreihen häufig nur mit technischer
Hilfestellung transportierbar.
Wie bereits festgehalten, kann die
Größe der verwendeten Reaktionsgefäße
aus verschiedenen Gründen sehr oft nicht
nach Belieben den Hörsaalproportionen
angepasst werden. Die Realisierung von
adäquaten „Mega-Scale“-Experimenten,
die auch in großen Auditorien ohne
Videoprojektion einigermaßen wirken
würden, bleibt auf wenige Beispiele
beschränkt (siehe z.B. [36] bzw. experimenteller Teil).
Somit werden z. B. diverse (oszillierende) Farbreaktionen, realisiert in weniger
großen Behältnissen, (gefärbte) Flammen,
wohldosierter Rauch und Nebel in ansprechender „Verpackung“ für die Zuseher in
den ersten Hörsaalreihen doch immer
attraktiver erscheinen, als für jene, die aufgrund der Distanz das Geschehen großteils
auf der Videoleinwand mitverfolgen müssen. Wobei es bei Videoprojektionen sehr
wohl noch eine qualitative Abstufung gibt
zwischen dem Zuspielen eines bereits
gefilmten Experimentes und der
Visualisierung eines vor Ort laufenden
Versuchs. Bei vorgefertigten Filmsequenzen mit diversen „Versuchs-Konserven“ ist
zu erwarten, dass das Resultat den
Erwartungen des Experimentators entspricht. Projizierte „Live-Experimente“
könnten doch anders verlaufen, als
geplant. In „Echtzeit“ vorgeführte Experimente werden somit sowohl vom
Auditorium als auch vom Experimentator
naturgegeben als spannender empfunden,
selbst wenn die Präsentation nur mittelbar
über eine Videoprojektion erfolgen kann.
7. Mit freiwilligen Helfern
Nicht viele Institute können für ihre traditionelle „Zaubervorlesung“ gleich so
viele wissenschaftliche Mitarbeiter einbinden, wie dies am Institut für Anorganische
Chemie der Universität NürnbergErlangen der Fall ist. Selbstverständlich
muss es beeindruckend sein, wenn gleich
10 Mitarbeiter mit je einem Becherglas in
der Hand im Sekundentakt demonstrieren
können, dass der Farbumschlag bei der
10
Landoltschen Reaktion („Chemische
Uhr“) konzentrationsabhängig ist (siehe
Abb.5 in [5] S. 252).
Es gibt jedoch noch eine andere
Möglichkeit, z. B. im Rahmen einer
Weihnachtsvorlesung „personell aufzustocken“: Der Vortragende holt sich aus
dem Publikum „Volontäre“. Wenn der
dosierte Einsatz von „freiwilligen“ Helfern im Regelunterricht die Aufmerksamkeit der Lernenden per se zu steigern vermag, so ist das bei „lockeren“ öffentlichen
Vorführungen erst recht der Fall.
Improvisatorische Elemente fließen in das
Geschehen ein, was mitunter nicht nur
vom Auditorium, sondern auch vom
Vortragenden als zusätzliches Spannungsmoment empfunden wird.
Der Verfasser dieses Beitrags konnte mit
Vergnügen selbst feststellen, dass sich solche „Volunteers“ nicht nur bei „ChemieShows“ sondern auch bei honorig angelegten Plenar-Vorträgen im Rahmen von
hochkarätigen Weltkongressen bewährt
haben. Wie diverse Rückmeldungen und
Einladungen belegen, wird die partielle
Einbindung des Publikums bei der
Durchführung von chemischen Experimenten im Rahmen eines derartigen
Vortrages offensichtlich äußerst positiv
aufgenommen (siehe z. B. [37, 38, 39]).
8. Experimenteller Teil
Während in den zwei bisher in dieser
Zeitschrift veröffentlichten Beiträgen zum
Thema „Chemie und Edutaiment“ [1,2]
eine Reihe von einfacheren, spektakulären
Experimenten mit Flammen, Deflagrationen, und Detonationen explizit erläutert
wurden, sollen im folgenden vier
Beispiele skizziert werden, die zwar in der
Vor- und Nachbereitung oder in der
Beschaffung der Utensilien verhältnismäßig aufwendig sind, von den Zusehern
jedoch immer wieder als besonders eindrucksvoll empfunden werden.
8.1. Red Bottle in der Sprudelsäule
Seit einigen Jahren
werden in Baumärkten
und im Möbelhandel
Wo h n d e ko r- Wa s s e rsäulen aus Plexiglas um
weniger als €65.- angeboten,
die
unter
bestimmten konstruktiven Voraussetzun-gen
als riesige „Standzylinder“ fungieren können.
In diesen teilweise mehr
als 1,5 m hohen
Sprudelsäulen, die mit
Wasser zu füllen sind, kann mittels eingebauter Fritte bzw. Luftpumpe vom Boden
ausgehend ein permanent aufsteigender
Strom von kleinen Luftbläschen erzeugt
werden.
Je nach Fabrikat arbeiten diese
Sprudelsäulen so geräuschvoll, dass sie
bestenfalls als riesige Standzylinder für
Hörsaal-Experimente oder am Tag der
offenen Tür als Blickfang für den naturwissenschaftlichen Bereich überleben
dürften. Die angeschlossene Luftpumpe
eröffnet
dabei
recht
attraktive
Möglichkeiten,
Reaktionen
mit
Luftsauerstoff zu zeigen. Durch den periodischen Betrieb der Pumpe sind in diesen
Säulen nämlich gerade jene umkehrbaren
Farbumschläge demonstrierbar, bei denen
ein Redox-Indikator mit Sauerstoff reversibel oxidiert wird („Blue-Bottle“ bzw.
„Red-Bottle“-Reaktion mit Methylenblau
bzw. Resazurin in alkalischen GlucoseLösungen).
Der Chemismus dieser Reaktionen ist in
der chemiedidaktischen Literatur (z. B.
[28] S. 245) ausreichend beschrieben,
sodass in Abb. 2 nur kurz die Vorgänge bei
der weniger bekannten „Red-Bottle“ skizziert werden sollen.
Resazurin reagiert nach dem Lösen irrevesibel zu Resorufin, das in alkalischer
Glucoselösung zum farblosen Dihydroresorufin reduziert wird. Durch Luftsauerstoff kann die Leucoverbindung —
ähnlich der bekannten Blue-BottleReaktion — wieder zum entsprechenden
Farbstoff oxidiert werden. Die Reaktion ist
viel empfindlicher als die analoge
Reaktion mit Methylenblau (Blue-BottleReaktion). Auch im Dunkeln ist die
Reaktion recht attraktiv: Der gebildete rote
Farbstoff fluoresziert im Schwarzlicht.
Kostengünstigere Sprudelsäulen mit
Standfüßen in denen die Luftpumpe bzw.
ein elektrischer, nicht abschaltbarer
Farbwechsler bereits verblendet integriert
sind, erwiesen sich für die Visualisierung
von chemischen Farbreaktionen als kontraproduktiv. Um authentisch demonstrieAbb. 2
Chem. Sch. (Salzbg.) 17 (2002), Nr. 3
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ren zu können, dass der Farbumschlag
durch die Inbetriebnahme und das
Abschalten der Luftpumpe bzw. durch die
periodisch aufsteigenden Luftbläschen
ausgelöst wird, muss die Fritte im
Standfuß der Säule und die (unveränderliche) Beleuchtung frei zugänglich und
sichtbar sein, was auch die Reinigung der
Säule nach deren Verwendung erleichtert
(siehe Abb. 3).
Die beschriebenen Sprudelsäulen wurden vom Verfasser dieses Beitrages erstmals bei der Christmaslecture 2000 für
chemische Zwecke verwendet. Offensichtlich sind die eingebauten Metallfritten gegenüber verdünnten alkalischen
Lösungen bei entsprechender Pflege
(Spülen nach Verwendung) ausreichend
resistent: Die Plexiglassäulen haben sich
seit zwei Jahren bei diversen „Events“
ohne Pannen bewährt.
8.1.1.Material für die „Mega-RedBottle“-Reaktion
Sprudelsäule aus PMMA oder einem
gleichwertigen Material (Länge mind. 1,5
m) mit zugehöriger Luftpumpe und
Beleuchtung (Farbwechsler abschaltbar
bzw. nicht in den Standfuß integriert),
Messbecher (Kunststoff 2-5 l), 50ml
Becherglas, etwa 7-9 l dest. Wasser, 50g
NaOH, 150 g Glucose, 10–20 mg
Resazurin (7-Hydroxy-3H-phenoxazin-3on-10-oxid)
8.1.2. Durchführung:
Die Sprudelsäule wird entsprechend den
werksseitigen Angaben zusammengebaut
und zu drei Viertel mit dest. Wasser
beschickt. Je nach Größe der Säule werden
dafür etwa 7–8 Liter dest. Wasser benötigt.
Nach dem Einschalten der Luftpumpe
(zwecks besserer Durchmischung) fügt
man rund 150 g Glucose (Supermarktware
Dextropur®; gelöst in etwa 0,5 Liter dest.
Wasser) hinzu. Die verdünnte GlucoseLösung ist bei laufender Luftpumpe mit
ca. 500 ml 10%iger Natronlauge alkalisch
zu machen, bevor man mit einigen
Milliliter einer wässrigen ResazurinLösung einen hellroten Farbton einstellt.
Nach dem Verteilen der Reagenzien durch
die aufsteigenden Luftbläschen wird die
Pumpe abgestellt. Die erstmalige
Entfärbung
des
Resorufin
zum
Dihydroresorufin kann in der sehr verdünnten Lösung (auch durch den im
Wasser stark angereicherten Sauerstoff)
etwas zeitverzögert sein und ca. 10 bis 15
Minuten dauern. Nach dem Anspringen
der Reaktion vollzieht sich der
Farbwechsel jedoch innerhalb einer
Minute: Das Abschalten der Pumpe führt
12
zur Entfärbung; beim Durchleiten der
Luftblasen bildet sich die rote Farbe
zurück. Angewärmtes Wasser beschleunigt
den Farbumschlag.
Mit Methylenblau lässt sich die
Sprudelsäule in analoger Weise, jedoch
mit deutlich geringerer Empfindlichkeit
betreiben. Die Säule ist in dieser Form
quasi als chemisches Dauerpräparat (z. B.
am Tag der offenen Tür mit Intervallschalter) mehrere Stunden lang einsatzfähig.
Trotz des großen Flüssigkeitsvolumens
sind die eingesetzten Chemikalienmengen
so gering und verdünnt, dass im konkreten
Fall keine Entsorgungsprobleme entstehen. Die Wassersäule, insbesondere die
integrierte Fritte, ist sofort nach Gebrauch
sorgfältig mit Leitungswasser zu spülen.
8.2.
Die
Pyroschrift
mit
„Traumsternen“
Pyrotechnische Artikel üben bereits auf
Kinder der Sekundarstufe I eine magische
Anziehungskraft aus. Ganzjährig angebotenes pyrotechnisches Spielzeug (pyrotechnische Produkte der Klasse 1) zählen
somit zu den besonders interessant
erscheinenden Bereichen der jugendlichen
Erlebniswelt. Von der Knallerbse mit
maximal 2,5 mg Silberfulminat bis zur
?abyrakete mit ca. 0,35 g Schwarzpulver
als Treibsatz eröffnen sich attraktive
Möglichkeiten, dieses Interesse für chemische Betrachtungen im Chemieunterricht
zu nutzen (siehe z. B. [40]).
Besonders eindrucksvoll und vielschichtig können derartige Überlegungen
an diversen Nitrocellulose-Produkten
angestellt und auch experimentell belegt
werden. Ausgehend von „Pyro-Watte“,
„Pyro-Papier“ und „Pyro-Schnur“ lässt
sich das Prinzip der Veresterung an einem
komplexeren Beispiel diskutieren und in
relativ einfacher Weise experimentell
nachstellen,
wobei
die
gängige
Bezeichnung „Nitrocellulose“ aus ähnlichen Gründen falsifiziert werden kann,
wie die Bezeichnung „Nitroglycerin“. Die
Herstellung von Cellulosetrinitrat gelingt
mit schulischen Mitteln problemlos, wenn
Cellulose mit Salpetersäure nach folgender Summengleichung verestert wird:
[C6H10O5]n + 3n HNO3 →
[C6H7O2(O-NO2)3]n + 3n H2O
Grundsätzlich
sind
verschiedene
Veresterungsgrade möglich. Cellulosenitrat mit einem N-Gehalt von 12,3 bis
13,7 % wird als Pulver- oder Schießbaumwolle bezeichnet. Das gelblich gefärbte,
fasrige Produkt ist im trockenen Zustand
schlag- und reibungsempfindlich und
kommt mit einem Wassergehalt von
15–25 % in den Handel [41].
In getrockneter Form wird die veresterte
Cellulose je nach Ausgangsmaterial als
„Pyro-Papier“,
„Pyro-Schnur“
und
„Pyrowatte“ bei verschiedensten Tricks in
der Bühnenmagie eingesetzt.
Der Verfasser dieses Artikels verwendet
z. B. seit Jahren Pyro-Schnur zur
Präparation von mehr als 1 m hohen
Indoor-Feuerwerken in Form von attraktiven Pyro-Schriften.
Zu diesem Zweck werden handelsübliche „Traumsterne“ im Abstand von ca. 10
cm zum gewünschten Schriftzug anordnet,
mit (selbstgefertiger) Pyro-Schnur verleitet und gezündet (siehe Abbildung 4).
Die verwendeten „Traumsterne“ besitzen ein Papprohr-“Kaliber“ von 10 mm
und sind mit maximal 0,5 g partiell veresterter Nitrocellulose (nicht mehr als
12,6% Stickstoff) gefüllt [42]. Das dem
veresterten Cellulosepulver beigemischte
Titanpulver sorgt für den bekannten
Sternfontäneneffekt. Bei der nahezu
rauchlosen Zersetzung von Cellulosenitrat
bilden sich ohne Bedarf an zusätzlichem
Oxidationsmittel die Verbrennungsgase
CO, CO2, N2 und H2O. Das bis zu einer
Effekthöhe von ca. 40 cm ausgeschleuderte Titanpulver oxidiert dabei mit heller
Leuchterscheinung zu TiO2.
Bedingt durch die Verwendung von
Titanpulver sind die „Traumsterne“ leider
nicht billig. Als Richtpreis muß mit 1 €pro
Traumstern (Brenndauer ziemlich genau
30 Sekunden) gerechnet werden. Die
Funken von verbrennendem Titanpulver
besitzen eine verhältnismäßig lange
Lebensdauer, wie dies sonst von keinem
anderen Metallpulver zu beobachten ist
([43] S. 127). Außerdem ist das
Oxidationsprodukt nicht toxisch, wodurch
der Sternfontäneneffekt in Kombination
mit Cellulosenitrat indoor-tauglich bleibt.
Für den in der Abbildung 4 gezeigten
Schriftzug „2002“ mit ca. 1 m Höhe wurden mehr als 90 Traumsterne verleitet.
8.2.1. Material zur Herstellung der
Pyroschnur:
500 ml Becherglas, 2 Glasstäbe,
Eiswürfel,
Kunststoffschüssel
als
Kühlbad, reines, möglichst nicht mercerisiertes Baumwollgarn (dickes Häkelgarn),
Trockenschrank, Waage, Gummihandschuhe, Schutzbrille, NaHCO3
8.2.2. Veresterung des Baumwollgarns
[2]:
70 ml Salpetersäure conc. werden im
trockenen 500 ml-Becherglas mittels
Eisbad gut vorgekühlt. Nun gibt man unter
ständigem Rühren langsam insgesamt 140
Chem. Sch. (Salzbg.) 17 (2002), Nr. 3
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ml Schwefelsäure conc. zu und lässt das
Nitriergemisch im Eisbad gut abkühlen.
Inzwischen werden 10 g dickes Baumwollgarn ca. 1 Stunde lang im Trockenschrank (oder Backrohr) bei 120 °C
getrocknet. Der normale Wassergehalt von
etwa 5 bis 7% (!) würde sonst die
Geschwindigkeit der Veresterung deutlich
verlangsamen bzw. den Veresterungsgrad
verschlechtern. Das getrocknete Garn trägt
man nun in Portionen ins ständig gekühlte
Nitriergemisch ein und sorgt unter
Drücken und Rühren mit Glasstäben für
einen guten Kontakt. Da die plötzliche
Bildung von nitrosen Gasen je nach
Herkunft des Garns nicht ausgeschlossen
werden kann, hat das Einbringen der
Cellulose ins Nitriergemisch im Abzug
oder im Freien zu geschehen. Nach der
Zugabe von insgesamt 10 g Cellulosemasse wird noch 15 Minuten lang gerührt
und gedrückt, um das Reaktionswasser im
Nitriergemisch besser zu verteilen.
Da die einzelnen Cellulosefasern bei der
Verersterung eines Garns für die Säuren
weniger leicht zugänglich sind als bei der
Umsetzung von Cellulosewatte, belässt
man das Garn etwas länger (insgesamt 1
Stunde) im Säuregemisch. Noch längere
Reaktionszeiten würden bewirken, dass
die Pyro-Schnur zu wenig reißfest wird.
Deshalb holt man das veresterte Garn nach
einer Stunde mit Hilfe von zwei
Glasstäben und Gummihandschuhen aus
dem Säuregemisch heraus. Man befördert
das triefende Material sofort in eine ausreichend groß dimensionierte Schüssel,
die vorsorglich ins Waschbecken gestellt
wurde und mittels Wasserschlauch ständig mit fließendem Frischwasser versorgt
wird. Die „nitrierte“ Cellulose wird nun
mindestens 10 Minuten lang im ständig
überlaufenden Wasserbad gerührt und ausgewaschen. Anschließend gibt man das so
vorgereinigte Material mindestens 5
Minuten lang in ein Becherglas mit ca.
200 ml gesättigter NaHCO3-Lösung und
rührt und drückt wieder, bis auch zwischen
den Fasern keine Gasbläschen mehr beobachtbar und die letzten anhaftenden
Säurereste neutralisiert sind. Die „nitrierte“ Cellulose wird nun wieder mindestens
10 Minuten lang unter ständigem Rühren
in der Schüssel mit dem überlaufenden
Fließwasser salzfrei gewaschen.
Das Baumwollgarn, das sich beim
Verestern und Waschen stark verheddert
hat und auch keine allzu große
Reißfestigkeit mehr besitzt, muss nun vorsichtig entwirrt und entknotet werden,
weil möglichst lange Luntenstücke das
Verleiten der Traumsterne doch erleichtern. Die auf eine Papierrolle aufgewickelChem. Sch. (Salzbg.) 17 (2002), Nr. 3
te „Pyro-Schnur“ ist an der Sonne bzw. am
Heizkörper langsam mehrere Stunden lang
gut (!) zu trocknen.
Sicherheitshinweise: Das Trocknen des
„nitrierten“ Baumwollgarns im heißen
Trockenschrank ist nicht zulässig. Das
beim Verestern verbrauchte Säuregemisch
wird mit Natronlauge vorsichtig neutralisiert und mit sehr viel Wasser verdünnt
weggespült. Sicher gelagert werden kann
die Pyro-Schnur nur im feuchten Zustand;
vor Gebrauch ist sie wieder zu trocknen.
8.2.3. Material zur Herstellung einer
Pyroschrift
Pyro-Schnur (ca. 1,5 fache Länge des
Schriftzuges, Herstellung siehe 8.2.2.), pro
Meter Schriftzug etwa 10 Stück
Traumsterne (Brenndauer 30 Sekunden;
siehe z. B. [44]), Baustahlstangen
(Querschnitt 10 mm), Bolzenschneider,
Elektroschweißgerät
oder
MiniSchweißset (siehe [45]), Schweißdraht,
Nägel (L: 35mm), stumpfe Pinzette,
Universalklemmen zur senkrechten
Befestigung der Buchstaben (z. B. an der
Hörsaaltafel)
8.2.4. Positionieren, Verleiten und
Zünden der Traumsterne
Am komfortabelsten können die
Traumsterne zu einem Schriftzug angeordnet werden, wenn die Buchstaben bzw.
Ziffern zuvor aus 10 mm-Baustahlstangen
modelliert wurden. An diese vorgeformten
Eisenstangen sind im Abstand von 10 cm
Drahtstifte
zum
Aufstecken
der
Traumstern-Pappröhrchen
anzuschweißen. Wenn die Schrift senkrecht angebracht werden soll, müssen diese
Drahtstifte wie Haken etwas schräg nach
oben gerichtet sein, damit die aufgesteckten Traumsterne sicher gehalten werden
können (siehe Abb. 5). Umgekehrt darf der
Ausstoß der feurigen Sternfontänen
jedoch nur mäßig nach oben gerichtet
erfolgen, damit die einzelnen Fontänen
(bei einer mittleren Ausstoßweite von ca.
30 cm) in der Draufsicht noch als getrennte Lichtquellen wahrgenommen werden.
Um den Zündkopf der Traumsterne freizulegen, zieht man die Kunststoffhülse
vom
Pappröhrchen ab, wodurch die nur mit
Seidenpapier verklebte Mündung freigegeben wird.
Nach dem Befestigen des eisernen
Gerüstes (z. B. mit entsprechenden Klemmen an der Hörsaaltafel) werden die
Traumstern-Röhrchen auf die Drahtstifte
aufgesteckt. Weil sich der Boden des
Indoor-Feuerwerksartikels etwa 3,5 cm
innerhalb der Papp-Röhrchen befindet,
können diese durch einfaches Aufschieben
auf die Drahtstifte in Position gebracht
werden.
Nach dem Bestücken aller angeschweißten Nägel müssen die Mündungen
der Sterne mit Pyro-Schnur verleitet werden. Damit die Pyro-Schnur als blitzartig
deflagrierende Lunte fungieren kann,
stopft man die Schnur mit einer großen,
stumpfen Pinzette durch das Seidenpapier
hindurch in die pyrotechnische Mischung
hinein. Beim Herausziehen der Pinzette
aus dem möglichst klein gehaltenen Loch
im Seidenpapier ist darauf zu achten, dass
die eingebrachte Schnurschlaufe im
Traumstern verbleibt. Achtung! Wenn die
Pyro-Schnur nicht tief genug in die pyrotechnische Mischung hineinragt, besteht
die Gefahr, dass der Traumstern nicht
zusammen mit den anderen gezündet wird.
Vorsicht! Wenn das Seidenpapier einmal
durchstochen ist, darf die Mündung des
Pappröhrchen nicht mehr nach unten
gehalten werden, sonst rieselt ein Teil der
lose
eingefüllten
pyrotechnischen
Mischung heraus und dieser Stern hat eine
kürzere Brenndauer als die übrigen.
Ohne am bereits positionierten Ende der
Pyro-Schnur zu ziehen, werden in gleicher
Weise sukzessive alle Röhrchen verbunden bis sämtliche Sterne zündfähig verleitet sind. (siehe Abb. 5). Die locker von
Traumstern zu Traumstern bzw. von
Schriftzeichen zu Schriftzeichen geführte
Lunte kann bei Bedarf durch Verknoten
gestückelt werden.
Verbindet man die Pyro-Schnur nun mit
Kreppband mit einem 1,5 V PyrotechnikElektrozünder, den man zur Sicherheit
noch zusätzlich mit etwas Pyro-Watte als
Anfeuerung umwickeln sollte, so lässt sich
die Pyro-Schrift als Indoor-Feuerwerk elegant mittels professioneller Zündmaschine
auf Knopfdruck oder mit einer einfachen
Taschenlampenbatterie zünden. Ohne
Elektrozünder tut es im Grunde ein
gewöhnliches Feuerzeug auch. Eine gut
präparierte und sorgfältig verleitete
Pyroschnur ist die Gewähr dafür, dass alle
Traumsterne innerhalb von Sekunden fast
zeitgleich starten und damit auch ziemlich
gleichzeitig verlöschen.
Vorsicht! Über dem gezündeten IndoorFeuerwerk dürfen keine brennbaren
Materialien (Leinwand etc.) sein! Obwohl
die mit BAM P T1 eingestuften Effektsätze nur etwas schräg nach oben abbrennen, ist die Wärmeentwicklung im Verlauf
von 30 Sekunden ganz beträchtlich. Den
Gepflogenheiten entsprechend gehört die
Pyro-Schrift als Bühnenfeuerwerk zur
Probe einmal ohne Publikum gezündet,
wie überhaupt alle einschlägigen gesetzli13
FACHARTIKEL
Abb. 1: Der Autor beim Verkosten der
„Trockeneis-Bowle“
Abb. 3: Die Sprudelsäule
chen Bestimmungen, die für den Abbrand
von
Bühnenfeuerwerken
gelten
((Berechtigung, Anzeigepflicht, Anwesenheitspflicht technischer Fachkräfte etc.)
eingehalten werden müssen (siehe
z.B.[46]).
8.3. Methane Mamba [47]
Bob Becker ist wohl einer der bekanntesten Chemielehrer und „Lecturer“ in
Amerika. Er war nun tatsächlich der Erste,
der die mittlerweile nicht nur in den USA
berühmt gewordene „Methane Mamba“
zum Leben erweckt hat:
„The idea for this demonstration came
to me while viewing a tape of the Flinn
Scientific „Evening of Chemistry“ (from
the Boston NSTA Convention, 1992). In
the performance, DeWayne Lieneman
demonstrated the infamous „Elephant
Toothpaste“ in which a snake-like stream
of suds leaps up out of a large test tube
and covers the table below (50 mL 30%
H2O2 , some dish detergent and some KI
14
solution to catalyze the peroxide decomposition). A few demos later, Penney Sconzo
and Larry Flinn showed the tricky art of
blowing hydrogen bubbles and lighting
them as they ascended. The merging of
these two ideas came to me the following
day during study hall duty!” [48].
Bei vielen „schönen“ schulischen
Experimenten lässt sich die methodische
Urheberschaft nicht mehr exakt eruieren,
weil man es bei chemiedidaktischen
Publikationen mit dem Zitieren nicht
immer so genau nimmt. Mitunter taucht
sogar nach ein bis zwei etwa Dekaden der
sonderbare Wunsch auf, alte Hüte wieder
auf „neu“ zu trimmen oder gar ganz neu zu
„konzipieren“. Im konkreten Fall kann
man jedoch den experimentellen „Wurf“
nachvollziehen, der nicht nur optisch einiges zu bieten hat, sondern mit dem auch
noch eine ganze Reihe von physikalischchemischen Eigenschaften von Methan
und Seifenblasen angesprochen werden
können.
8.3.1. Material für die Methan Mamba:
1,5-Liter- oder besser 2-Liter-PETFlasche, Sägemesser, Bohrmaschine,
Heißklebepistole (oder Silicondichtmasse
für Aquarien), 10 ml-Messpipette aus
Kunststoff (oder 8 mm-Glasrohr, Länge
ca. 10 cm), Gummischlauch (passend zum
Pipette bzw. zum Glasrohr und zum
Schlauchanschluss der Methanquelle),
Gummiring, Klemme, Muffe, Stativ (für
Bühnen als Bodenstativ möglichst hoch,
z.B. Teil einer Gardena Gartenbrause),
Seifenblasenlösung (10 ml Babyshampoo,
125 ml Glycerin auf 500 ml dest. Wasser
aufgefüllt [50]), Stahlflasche mit Methan
oder Druckdose (siehe [51]) bzw.
Erdgasanschluss, dickwandiger, großer
Gymnastik-Softball (mittels Schlauch zu
füllen bzw. mittels Schlauchklemme zu
verschließen), Luftballon, Heizplatte oder
Tauchsieder und 500 ml-Becherglas,
Mikrobrenner (Einhandbedienung) bzw.
Feuerzeug, Arbeitshandschuh aus Leder,
Musikanlage für den „Tanz“ der Mamba
8.3.2. Herstellung der Apparatur
Der für die „Mamba“ verwendete
Seifenblasengenerator, der auch mit explosiven Gasmischungen betrieben werden
kann (siehe [49]), lässt sich entsprechend
der Abbildung 5 mit einfachen Mitteln
herstellen: Die PET-Flasche wird ca. 5 cm
unterhalb des Überganges vom konischen
zum zylindrischen Flaschenkörper quer
durchgeschnitten. In die fest aufgeschraubte Verschlusskappe ist mit einem
passenden Bohrer ein Loch zu bohren, in
das ein ca. 10 cm langes Stück einer
Abb. 4: „Traumsterne“-Schrift
Abb. 5: Das Verleiten der Traumsterne
Abb. 5a: Nach der Zündung
Kunststoff-Pipette (bzw. ein 8 mmGlasrohr) exakt eingepasst und am besten
mittels Heißklebepistole oder Silicon flüssigkeitsdicht eingeklebt wird (siehe Abb.
6).
Chem. Sch. (Salzbg.) 17 (2002), Nr. 3
FACHARTIKEL
Der so präparierte Flaschenteil wird
mittels Klemme und Muffe mit dem
Verschluss nach unten an einem langem
Stativ (z. B. Teil einer Gardena-Gartenbrause) fixiert. Das aus der Verschlusskappe herausragende Rohrende ist mit
einem passenden Gummischlauch zu verbinden, der dann siphonartig nach oben
geführt und am Stativ befestigt werden
muss, damit die Seifenlösung nicht ausfließen kann. Erst dann kann der Behälter
mit Seifenlösung gefüllt werden, bis die
Öffnung des eingepassten Rohres ca. 1 bis
2 cm hoch mit Seifenlösung bedeckt ist.
8.3.4. Wasser-Dipole innerhalb der
Seifenschaumhäute
Ein Luftballon wird kurze Zeit in den
Haaren gerieben und in die Nähe der senkrecht stehenden Seifenschaumschlange
gebracht. Sofort „fühlt“ sich diese zum
Ballon hingezogen.
Wird der aufgeladene Luftballon zu passender Musik rhythmisch entlang des
Seifenschaumschlauches auf- und abbewegt, beginnt die „Mamba“ zu „tanzen“.
Die polaren Wassermoleküle in den doppelschichtigen Seifenschaumhäuten (siehe
Abb. 7) sind im elektrischen Feld starken
Wechselwirkungen ausgesetzt (Abb. 8).
Abb. 6: Der Seifenblasengenerator
8.3.3. Produktion der Mamba
Methan aus der Erdgasleitung
Der Seifenblasengeneratur wird entsprechend den Anweisungen in 8.3.2. zusammengebaut und mit heißer Seifenlösung
beschickt. Der Siphon, der sich dabei mit
Seifenlösung füllt, wird vorsichtig ausgeblasen. Um zu vermeiden, dass sich der
Schlauchbogen wieder mit Seifenlösung
füllt und einen zu schwachen Gasstrom
sperren könnte, wird das Schlauchende
durch Abknicken verschlossen. Nun wird
die Erdgasquelle aufgedreht und mit dem
(noch geknickten) Schlauch verbunden.
Erst wenn sich der Druck aufgebaut hat,
wird die abgeknickte Stelle gefühlvoll
freigegeben. Der Gasstrom muss so
dosiert werden können, dass die Mamba
relativ langsam wachsen kann. Wenn das
Verhältnis von Auftrieb zur Größe der
Bläschen im hochsteigenden Schaumgebilde stimmt, sind 1,5 m lange, ziemlich
senkrecht emporstrebende Seifenschaumschlangen machbar. Bei einem zu großen
Gasdurchsatz besitzen die Seifenbläschen
einen zu großen Auftrieb. Die Schlange
reißt vorzeitig ab und steigt nach oben.
Methan aus der Stahlflasche oder
Druckdose
Methangas aus Stahlflaschen bzw.
Druckdosen kühlt bei der Entnahme über
das Reduzierventil erfahrungsgemäß so
stark ab, dass der Auftrieb des Gases für
eine schöne „Mamba“ nicht mehr ausreichen würde. Abhilfe schaffen kann wieder
der Einsatz von heißer Seifenlösung. Noch
besser ist es, das Gas z.B. in einem großen
Gymnasik-Softball zwischenzulagern und
es so zumindest auf Raumtemperatur zu
bringen. Besonders sicher funktioniert die
Mamba (auch ohne erwärmte Seifenlösung), wenn der gasgefüllte Softball eine
Zeitlang neben einem Halogenstrahler
(500 Watt) erwärmt wird. Der Anschluss
des Vorratsbehälters an den Seifenblasengenerator erfolgt wie unter a) beschrieben.
Chem. Sch. (Salzbg.) 17 (2002), Nr. 3
8.3.5. Methan ist brennbar
Während der „Geburt“ der „Mamba“
sind offene Flammen in der Nähe der
Gasquelle auf alle Fälle zu vermeiden. Um
auf spektakuläre Weise zu zeigen, dass das
Gas im Seifenschaum brennbar, ohne
Sauerstoff im Gemisch jedoch nicht explosiv ist, verwendet man am besten einen
einhändig bedienbaren Mikrobrenner.
Eine Hand wird triefend nass gemacht.
Mit dieser nassen Hand hebt man einen
Teil der Schlange vom Seifenblasengenerator ab und entfernt sich etwas von diesem. Für eine Sekunde gelingt es meistens, Teile des Seifenschaumschlauches
in der feuchten Hand zu halten. Noch
bevor sich die Schlange von der Hand löst
und abhebt, muss der Schaum mittels
Mikrobrenner, der inzwischen in der anderen Hand in Betrieb genommen wurde,
gezündet werden. Mit etwas Übung
gelingt das Entflammen der Schlange auch
mit einem Feuerzeug, ohne dass dabei die
„thermische Belastung“ für die Hand zum
Problem werden kann.
Es entsteht eine rasch verlöschende
Stichflamme nach oben, der man mit einer
Handbewegung seitlich nach unten ausweicht. Die nasse Hand verhindert
Verbrennungen, obwohl die Deflagration
die letzten Schaumbläschen auf der Haut
erreicht. Die beschriebene Aktion sollte
mit einem nassen Arbeitshandschuh
(Leder) einige Male geprobt werden,
bevor man den brennbaren Seifenschaum
an die nackte Haut heran lässt. Vorsicht
mit leicht brennbaren Bekleidungsstücken,
Haaren und Einrichtungsgegenständen!
Auf keinen Fall darf die Mamba direkt am
Seifenschaumgenerator entzündet werden!
Die Stichflamme würde sofort in die PETFlasche hinein brennen und den
Flaschenkörper zum Schmelzen oder gar
zum Brennen bringen.
8.3.6. Tipps, Tricks und Troubleshooting
Normale Luftballons haben sich als
Abb. 7: Schematische Darstellung der Seifenblasen-Doppelschichten
Abb. 8: Der Autor beim „Beschwören“ der
Mamba
Abb. 9: Die „Flame Tube“ in Aktion. Durch die
Schallwellen des Lautsprechers schwingt die
Gassäule im Inneren des Rohres. Die unterschiedlichen Höhen der Flämmchen machen die
Druckverteilung sichtbar.
15
FACHARTIKEL
Methan-Speicher nicht besonders bewährt,
weil der relativ starke Gasdruck des aufgeblähten Ballons das langsame Wachsen
der Mamba erschwert. Der Gasstrom
durch die Seifenblasenlösung ist mit
einem gasgefüllten Gymnastik-Softball
besser regelbar. Beim Füllen des
Zwischenspeichers (Gymnastikball) mit
Methan ist darauf zu achten, dass dieser
keine Luft enthält.
Mit der Seifenblasenlösung darf kein zu
kompakter Seifenschaum produziert werden. Die Gesamtmasse der Seifenschlange
muss vom Auftrieb des eingeschlossenen
Gases kompensierbar sein. Die Konsistenz
des Schaumes wird stark von der
Wachstumsgeschwindigkeit der „Mamba“
und von der Art der Seifenlösung beeinflusst. Auf europäischem Boden hat sich
als Seifenblasenrezept ein eher wenig viskoses Gemisch aus 10 ml Babyshampoo,
125 ml Glycerin und 375 ml dest. Wasser
recht gut bewährt. [50]. Damit die Mamba
in der Startphase nicht „kopflastig“ ist,
sollte der erste, teilweise noch lufthältige
Schaum (mit der Hand) abgeschöpft werden.
Seifenschlangen, die das „Köpfchen“ zu
Beginn des Experimentes hängen lassen,
weil die Temperatur des Gases noch nicht
ausreichend an die Raumtemperatur angeglichen ist, können mit elektrostatisch aufgeladenen Ballons häufig so getrimmt
werden, dass die Schlange nach kurzer
Zeit nachhaltig nach oben strebt.
Wenn kein Erdgas zur Verfügung steht,
ist das Experiment nicht billig. Sowohl die
Anschaffung bzw. Miete von Stahlflaschen als auch Druckdosen mit Methan
sind teuer: Für eine wiederbefüllbare 2Liter-Lecture-Bottle (Eigenflasche ohne
Füllung, nur mit Flaschenventil, ohne
Reduzierventil) muss man mit über 230 €
rechnen.
Handelsübliche Druckdosen mit nur 12
Liter entspanntem Methan kosten mehr als
38 € ohne Mehrwertsteuer (siehe [51]).
Mit dem Inhalt einer derartigen AluDruckdose kann die „Methan Mamba“
gerade ein Mal gut gezeigt werden.
Vorausgesetzt man schließt die Dosenarmatur direkt den Seifenblasengeneratur
mit stark angewärmter Seifenlösung an
und vermeidet so Verluste beim Umfüllen
in den sonst praktischen Zwischenspeicher
(Gymnastik-Softball).
8.4. Flame-Tube
Die „Flame Tube“ hat mit Flammen und
somit mit Chemie zu tun. Demonstriert
werden damit jedoch seit vielen
Jahrzehnten physikalische Gesetzmäßigkeiten [52-60]. In die Kategorie
16
Edutainment fällt das Experiment dann,
wenn die stehenden Wellen (analog der
Kundtschen Röhre) nicht mit einem nüchternen Tonfrequenzgenerator, sondern mit
einer Musikanlage mit Lautsprecher, noch
besser mit einem Synthesizer-Keyboard
mit passenden Boxen als Schallquelle
demonstriert werden.
8.4.1. Physikalisches
Normale Schallwellen stellen periodische Folgen von Druckänderungen dar. Es
handelt sich also um Verdichtungen und
Verdünnungen der Luft. Die einzelnen
Moleküle des Mediums bewegen sich
dabei parallel zur Ausbreitungsrichtung
der Wellen (longitudinale Wellen). Jedes
Molekül gibt beim Stoß etwas Energie an
das Nachbarmolekül weiter. Die Moleküle
verändern dabei ihren Ort durch den
Einfluss der Schallquelle letztlich nicht.
Unabhängig davon folgen die Teilchen
natürlich sämtlichen Freiheitsgraden der
thermischen Bewegung.
Man spricht heute auch dann von Schall,
wenn sich die Druckschwankungen im
flüssigen oder festen Medium ausbreiten.
Schall mit Frequenzen höher als 20 000
Hertz nennt man Ultraschall (siehe
Ultraschall für diagnostische Zwecke,
Ultraschallbäder zum Reinigen von
Schmuck, Brillen etc.).
Die Frequenz einer Schallwelle gibt an,
wie oft pro Sekunde ein Wellenberg (Ort
der maximalen Luft-Verdichtung) einen
gegebenen Punkt passiert. Den Abstand
zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Wellenbergen bezeichnet man als
Wellenlänge.
Das
Produkt
aus
Wellenlänge (λ) und Frequenz (f) einer
Welle ist stets gleich der Ausbreitungsgeschwindigkeit v:
v=f×λ
Diese Schallgeschwindigkeit ist für alle
Frequenzen gleich groß, solange sich der
Schall im gleichen Medium mit derselben
Dichte ausbreitet. Die Wellenlänge des
Kammertones a1 (mit f = 440 Hertz)
beträgt rund 0,76 m, der um eine Oktave
höhere Ton a2 hat eine Wellenlänge von
etwa 0,38 Meter. Diese Zahlen ergeben
sich, wenn in die umgeformte Gleichung:
λ = v × f -1
334
m
pro
Sekunde
als
Schallgeschwindigkeit in normaler Luft
eingesetzt wird:
λ = 334 ms–1 × (440 Hz)–1
λ = 0,76 m
½ λ = 38 cm
¼ λ = 19 cm
In trockener Luft und bei einer
Temperatur von 0 °C beträgt die Schallgeschwindigkeit nur mehr 331,6 Meter pro
Sekunde. Mit sinkender Temperatur sinkt
auch die Schallgeschwindigkeit. Solange
die Gasdichte konstant ist, haben Änderungen des Druckes praktisch keine
Auswirkung auf die Schallgeschwindigkeit. In Gasen mit höherer Dichte breitet sich der Schall langsamer aus, denn bei
schwereren Molekülen haben die
Schallwellen bei gleicher Temperatur eine
geringere mittlere Geschwindigkeit. Die
Moleküle eines dichteren Mediums reagieren einfach langsamer auf Druckschwankungen. Aus diesem Grund ist die
Schallgeschwindigkeit in feuchter Luft
größer als in trockener Luft. Feuchte Luft
enthält prozentual mehr Wassermoleküle,
die leichter als die Stickstoff- bzw. die
Sauerstoffmoleküle sind.
Die Flame-Tube wird in physikalischen
Praktika nun häufig dazu verwendet, um
die gut sichtbaren Wellenlängen bei vorgegebener Sinus-Frequenz abzumessen und
daraus die Schallgeschwindigkeit (in
Propangas) mit obiger Gleichung zu
ermitteln. Die periodischen Verdichtungen
des Propangases in der Flame-Tube sind
deshalb gut erkennbar, weil die GasFlämmchen an den in einer Reihe gebohrten Gasaustrittsöffnungen durch den unterschiedlichen Gasdruck unterschiedlich
groß ausfallen.
Wenn
keine
quantitativen
Betrachtungen angestellt werden und
(fast) nur der Effekt zählt, hat sich ein
Synthesizer-Keyboard als Schallquelle
bewährt. Ausgehend von einem zur FlameTube-Länge passenden Grundton können
mit Hilfe der zugehörigen Oktaven nach
oben und nach unten recht gut die
Halbierung bzw. Verdoppelung der
Wellenlänge gezeigt werden.
Dabei ist es unerheblich, ob die Tube
nur einseitig oder von beiden Seiten mit
Lautsprechern beschallt wird. Bei passenden Musikstücken sind je nach Passage
ebenfalls stehende Wellen beobachtbar.
Für
diese
Zwecke
reicht
eine
Kompaktstereoanlage mit 2 abnehmbaren
Lautsprechern.
Flame-Tubes kann man in unterschiedlichen Längen fertigen. Der Verfasser dieses
Beitrags hat eine Dimension gewählt, die
noch einen problemlosen Transport in
einem PKW erlauben.
8.4.2. Material
Metallrohr L: 120 cm, D: 10 cm (z. B.
Ofenrohr, verzinktes Lüftungsrohr, Baumarktware),
Stahlnagel,
Hammer,
Metallbohrer (1 mm u. 8 mm), Maßband,
Stahlnagel, Hammer, Gasschlauchtülle
(Messing), Werkzeug zum Hartlöten,
Feile, Latexhandschuhe (als GummimemChem. Sch. (Salzbg.) 17 (2002), Nr. 3
FACHARTIKEL
branen), Schere, Schlauchschellen (passend zu 10 cm Rohr), Gewebeklebeband,
Propangasflasche (5kg mit Regler),
Gasschlauch, lange Streichhölzer oder
Gasanzünder, Stereoanlage bzw. Syn-thesizer-Keyboard mit 2 kleinen Boxen.
tem Gasstrom wird nun das austretende
Gas an den Bohrungen direkt entzündet
(lange Streichhölzer, Gasanzünder). Die
Lautstärke der Schallquelle ist so einzustellen, dass die Druckschwankungen in
der Röhre gut sichtbar werden (Abb. 9).
8.4.3. Herstellung der Flame-Tube
Die scharfkantigen Ränder des zugeschnittenen Metallrohres werden mittels
Feile und Schleifpapier sorgfältig entgratet
und abgerundet, damit die dort anzubringenden Gummi-Membranen nicht durchscheuern. Beginnend etwa 10 cm von beiden Enden des Rohres sind in Abständen
von genau 2,5 cm eine Reihe Löchern mit
1mm Durchmesser zu bohren. Vorsicht!
1mm-Bohrer brechen leicht ab! Mit größeren Bohrlöchern funktioniert die FlameTube nicht. Um das Abrutschen des anfälligen Bohrers zu verhindern, sollten die
zuvor gekennzeichneten Bohrstellen mit
einem Stahlnagel angekörnt werden.
Zum Einlöten der Gasschlauchtülle wird
in der Mitte des Rohres ein entsprechendes
Loch gebohrt. Die Gasschlauchtülle sollte
dabei am Rohr seitlich so zu liegen kommen, dass die Reihe von 1 mm-Löchern
genau nach oben weist. Nach dem gasdichten Einlöten der Tülle müssen die
Rohröffnungen mit Gummimembranen
verschlossen werden. Als Gummihäute
haben sich die Hand- bzw. Rückenfläche
von dickhäutigen Latexhandschuhe
bewährt, die man zu einem runden
„Trommelfell“ von etwa 15 cm
Durchmesser zuschneidet. Diese runden
Latexflecken werden nun locker über die
Rohröffnungen gespannt und mittels
Schlauchschellen faltenfrei bzw. gasdicht
fixiert. (Abb. 9). Vorstehende Zipfel der
Gummimembrane sind zu kappen bzw.
mit schwer brennbarem Gewebeband
abzukleben, damit die Membrane nicht
durch das nahegelegene Flämmchen
anschmoren und undicht werden kann.
8.4.5. Tipps, Tricks und Troubleshooting
Vorsicht! Die Flame Tube muss seitlich
bei den aufgespannten Membranen völlig
gasdicht sein, weil sonst nach kurzem
Betrieb das Entflammen des gesamten
Rohrinhaltes sehr wahrscheinlich ist. Die
äußersten Flämmchen der Flammenreihe
müssen von den abgeklebten Schlauchschellen einen Mindestabstand von 10 cm
haben. Bevor die (teuren) Lautsprecher in
Position gebracht werden, überzeugt man
sich auf einer feuerfesten Unterlage im
Zuge eines Probebetriebs, dass die
Gummimembranen nicht zu heiß werden
können. Unter diesen kontrollierten
Bedingungen würde das Entflammen des
gesamten Rohrinhaltes kein Problem darstellen, vorausgesetzt die Gaszufuhr zum
Rohr wird sofort unterbrochen.
Vor jeder Inbetriebnahme der Flame
Tube sind die Gummimembranen auf
Schadhaftigkeit zu überprüfen. Insbesondere die Stellen, wo die Membranen über
den abgerundeten Rand der Metallröhre
gespannt sind, können bei einem sorglosen
Transport leicht perforiert werden.
Vor dem Anzünden des an den
Bohrungen austretenden Gases muss
sichergestellt sein, dass die Luft aus dem
Rohr verdrängt ist (Geruchsprobe direkt
an den Öffnungen). Die Flüssiggasflasche
sollte sich direkt bei der Flame Tube befinden, damit der Gasdruck beim Entzünden
des Gases mit der zweiten Hand bei
Bedarf sofort reduziert oder verstärkt werden kann. Die Gasflämmchen an den
Bohrungen müssen etwa 2 bis 3 cm hoch
sein. Bei kleineren Flämmchen besteht die
Gefahr, dass diese beim Einschalten der
Schallquelle verlöschen. Bei zu langen
Flämmchen, die schon von der Röhre
etwas abheben, kann der gewünschte
Effekt nicht mehr gut beobachtet werden.
Die Flämmchengröße lässt sich über das
Regulierventil der Flüssiggasflasche steuern. Die Flame Tube ist während des
Betriebs ständig zu beaufsichtigen.
8.4.4. Erzeugung von Flämmchenwellen
Die Flame Tube wird auf einem
Experimentiertisch oder einem Brett so
positioniert, dass die Boxen, deren Lautsprecher ungefähr dem Rohrdurchmesser
entsprechen sollen, direkt an die
Membranen gestellt werden können. Von
einer 5 kg-Propangasflasche mit Druckregler wird nun mittels Schlauch über die
Gasschlauchtülle langsam Gas in die
Metallröhre geleitet, bis die Luft über die
kleinen Bohrungen aus dem Rohr verdrängt wurde. Dies ist bereits nach 10 bis
15 Sekunden der Fall, wobei sich direkt
über der Flame Tube deutlicher Gasgeruch
bemerkbar macht. Bei passend eingestellChem. Sch. (Salzbg.) 17 (2002), Nr. 3
9. Finanzielle Perspektiven
Bei allen vier im Abschnitt 8 beschriebenen Beispielen fallen beträchtliche
Kosten für die (einmalige) Beschaffung
der Materialien und Geräte an. Mit einer
Ausnahme: Wenn methanhältiges Erdgas
verfügbar ist, kann man die Methanschlange auch mit sehr geringem Aufwand
wachsen lassen. Etwas handwerkliches
Geschick und Kenntnisse im Umgang mit
dem Lötwerkzeug sind bei der
Anfertigung der Flame Tube erforderlich.
Das Material für die Röhre selbst ist nicht
teuer.
Die
Anschaffung
einer
Flüssiggasflasche mit Regler ist jedoch für
dieses Experiment unerlässlich. Der
Betrieb der Flame Tube selbst kostet hingegen wenig. Am teuersten gestaltet sich
das Abbrennen der Pyro-Schrift. Trotzdem
gibt auch im schulischen Bereich immer
wieder „gehobene“ Anlässe, wo seitens
der Verantwortlichen ein Extra-Budget für
die Chemie locker gemacht werden kann,
wenn dafür etwas Schönes geboten wird.
Literatur:
[1] V. OBENDRAUF: Chemie und Edutainment I Feuer und Flamme. Chem.Sch. (Salzbg.) 12
(1997) Nr. 1, S. 1-11
[2] V. OBENDRAUF: Chemie und Edutainment II –
Von Deflagrationen und Detonationen.
Chem.Sch.(Salzbg.) 14 (1999) Nr. 1, S. 13-17
[3] A. KERK, C. DÜCKER-BENFER, T. SCHNEPPENSIEPER, B.MÜLLER, M. GALLE, R. VAN
ELDIK: Nebel, Spot, Fanfare – Wie Schüler noch
Chemie lernen können. Nachr.Chem. 48 (2000),
Nr. 12, S. 1481-1486
“Experimentalvorlesungen
wie
die
Faschingsvorlesung der TU München und die
Shows des “Magic Andy” Andreas Korn-Müller
aus Dresden haben eine große Tradition.
20 Mitarbeiter unterstützen, einige für Technik
(Sound, Musik video, Kamera, Beamer): Musik
und Schauspieleinlagen verknüpfen chemische
Experimente und Zaubertricks zu einer fortlaufenden Handlung.
Dreistündige Veranstaltung, Hörsaal für 500
Sitzplätzen mit 800 Besuchern überfüllt
[4] B. ALBERT, J. JANEK: Eine weihnachtliche
Experimentalvorlesung – Chemie und Licht.
ChiuZ 35 (2001), Nr. 6, S. 390-401
[5] B. MÜLLER, M.GALLE, T. SCHNEPPENSIEPER, C. DÜCKER-BENFER, R. VAN ELDIK:
“Chemie am laufenden Band” – Die
Zaubervorlesung. ChiuZ 36 (2002), Nr. 4, S. 246255
[6] SCHWAB, M.: Chemie einmal anders – Wir
gestalten eine Chemieshow. NiU 13 (2002) Nr.
70/71, S. 22-28
[7] http://www.ikgnet.de/HomePage/projekte/chemie/feuer.htm
[8] h t t p : / / w w w . a b t e i g y m - s e c k a u . a c . a t /
chemie/News/Chemieshow2001/kanllgaskanone.htm
http://www.abteigym-seckau.ac.at/chemie/
News/Chemieshow2001/wuffi.htm
Chemieshow zum Semesterabschluss (17. 02.
2001)
[9] http://www.peraugym.at/chemie/aktiv/tdot.html
[10] h t t p : / / w w w. m u l t i a u g u s t i n u m . c o m / ~ t i l l /
index.html
[11] H.
MICHALAK:
“Feuerspucken,
Feuerschlucken” – großes gesundheitliches
Risiko für ungeübte Jugendliche. In:
Umweltmedizinischer
Informationsdienst
3/2002, S. 11 (http://www.umweltdaten.de/
down-d/umid0302.pdf)
[12] Siehe: http://www.stifterverband.org/
[13] H. RADLANSKI: Aktionsprogramm des
Stifterverbandes: Ein Push für die Chemie. In:
Nachr.Chem. 50 (2002), Heft 4, S. 527
17
FACHARTIKEL
[14] http://www.sciencecomedy.de/menu.html
[15] R. FULL, W. RUF: Die vier Jahreszeiten – chemisch inszeniert, musikalisch kommentiert. In:
CHEMKON 5 (1998), Nr. 1, S. 57
[16] P. SCHWARZMANN: Showversuche? – Ja aber
sinnvoll eingesetzt! In: Chem.Sch.(Salzbg.) 11
(1996) Nr. 4, S. 16
[17] H. J. BADER: “Der Wunderversuch”. In: P.PFEIFER, K.HÄUSLER, B.LUTZ. Konkrete
Fachdidaktik. Oldenbourg Verlag GmbH
München, 1992, S. 299
[18] H.-D. BARKE, G. HARSCH: Chemiedidaktik
Heute. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2001.
S. 42
[19] http://www.kfunigraz.ac.at/ainst/aktuelles/
news/chemie.html
[20] h t t p : / / b o c h 3 5 . k f u n i g r a z . a c . a t / i f c history/2001chris-lec.html
[21] K. HÄUSLER, H. RAMPF, R. REICHELT:
Experimente für den Chemieunterricht,
Oldenburg Verlag GmbH, München 1991, S.
333-348
[22] O. KRÄTZ: Historische chemische Versuche, eingebettet in den Hintergrund von 3
Jahrhunderten, Aulis-Verlag Deubner &Co KG,
Köln, 1987
[23] H. W. RÖESKY, K. MÖCKEL: Chemische
Kabinettstücke 1. korrigierter Nachdruck der 1.
Auflage 1994, VCH Weinheim, 1996
[24] B.
Z.
SHAKHASHIRI:
Chemical
Demonstrations, Vol 1-4, The University of
Wisconsin Press, 1985
[25] G. WAGNER: Chemie in faszinierenden
Experimenten, 9. Aufl. Aulis-Verlag Deubner
&Co KG, Köln 1997
[26] S. NICK, I. PARCHMANN, R. DEMUTH
(Hrsg.): Chemisches Feuerwerk – 50 effektvolle
Schauversuche. Aulis-Verlag Deubner & Co KG,
Köln 2001
[27] H. BRANDL: Trickkiste Chemie. Bayerischer
Schulbuch Verlag, 1998
[28] F.R. KREISZL, O. KRÄTZ: Feuer und Flamme,
Schall und Rauch. Schauexperimente und
Chemiehistorisches. Wiley-VCH Weinheim –
New York 1999
[29] F. BUKATSCH, O.P. KRÄTZ, G. PROBECK.
R.J. SCHWANKNER: So interessant ist Chemie.
Aulis-Verlag Deubner & Co KG, Köln 1997
[30] B. GEUE, F. WIEN: Chemagie – Handbuch chemischer Spezialeffekt für alle Bereiche der
Unterhaltung. Atrioc-Verlag Bad Mergentheim
2001
[31] L.R. SUMMERLIN, L EALY, Jr.: Chemical
Demonstrations – A Sourcebook for teachers,
Vol. 1, 2nd Ed., American Chemical Society,
Washington, DC 1988
[32] L.R. SUMMERLIN, C. L. BORGFORD, J. B.
EALY: Chemical Demonstrations – A
Sourcebook for teachers, Vol. 2, 2nd Ed.,
American Chemical Society, Washington, DC
1988
[33] I. TALESNICK: Idea Bank Collation, A
Handbook for Science Teachers, Vol 1, S17
Science Supplies and Services Co. Ltd.,
Kingston, Ontario, 1991
[34] V. OBENDRAUF: Das Gas, das aus der Kälte
kam – Freihandversuche mit Trockeneis. In:
Chem.Sch.(Salzbg.) 7 (1992) Nr. 4, S. 12-14
[35] h t t p : / / w w w. c h e m i e . u n i - e r l a n g e n . d e /
Zaubervorlesung/home.html
Chemie am laufenden Band, siehe Zitat 5, Videos
von Vorlesungen 2000 und 2001 abrufbar
3stündige Veranstaltung.Speiseeis und Cola gratis
[36] V.
OBENDRAUF:
Megatrend
für
Makroversuche? In: Chem.Sch.(Salzbg.) 8
(1993) Nr. 4, S. 5-7
[37] P. CHILDS: 16th ICCE 2000 Budapest – Report.
Siehe: http://www.ul.ie/~childsp/CinA/Issue61/
TOC34_ConferenceReport.html
18
[38] M.RIEDEL: 16th International Conference on
Chemical Education (16th ICCE)
Budapest, 2000. 5-10 August, Journal of Science
Education (Revista de Educación en Ciencias) ,
Vol 2, n 2, pp 115- 122, 2001.
Siehe: http://www.colciencias.gov.co/rec/virt/
cotros.htm
[39] 17th ICCE Beijing, Second Circular Siehe:
http://www.iupac.org/symposia/conferences/17ic
ce/index.html
[40] V. OBENDRAUF: Von Knallteufeln und
Knatterfontänen – Experimente mit pyrotechnischem Spielzeug. In: Chem.Sch.(Salzbg.) 14
(1999) Nr. 4, S. 22-28
[41] J. FALBE, M. REGITZ (Hrsg.): CD Römpp
Chemie Lexikon – Version 1.0, Georg Thieme
Verlag, Stuttgart/New York 1995
[42] Pyrotechnikgesetz 1974; Bundesgesetzblatt Nr.
282 vom 3. Mai 1974, § 3 Abs. 1 bis 3
[43] T. SHIMIZU: Fireworks, The Art, Science and
Technique. Pyrotechnikca Publications, Austin,
Texas 1996
[44] Siehe z. B.: http://www.derwaffenshop.de/de/
dept_8.html
[45] V. OBENDRAUF: Glühen, Brennen, Schmelzen
– Zeitsparende Microscale-Experimente mit dem
Heimwerker-Schweißgerät.
In:
Chem.Sch.(Salzbg.) 17 (2002) Nr. 2, S. 16-25
[46] Berufsgenossenschaftliche Vorschriften für
Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit (BGV),
siehe:
h t t p : / / w w w . b c v e r l a g . d e / U V Ve n /
makeframe.asp?url=/UVVen/70/INHALT.HTM
(VBG 70: Veranstaltungs- und Produktions-stätten für szenische Darstellung v. 1. 4. 1998)
[47] B. BECKER: Twenty Demonstrations
Guaranteed to Knock Your Socks Off! Flinn
Scientific, Inc. P.O. Box 219, Batavia, IL (1994),
p. 46-49
[48] Siehe: http://chemmovies.unl.edu/chemistry/
beckerdemos/BD015.html
[49] V. OBENDRAUF: Von Hochzeitskanonen und
Blitzen unter Wasser. In. Chem.Sch.(Salzbg.) 14
(1999) Nr. 3, S. 12-16
[50] A. KÖHLER-KRÜTZFELDT, Didaktik der
Chemie, FU Berlin: persönliche Mitteilung
[51] http://www.spezialgase.de/spezialgasekatalog/
laborgase/gase_druckdosen.html
[52] h t t p : / / w w w. u n m . e d u / ~ p h y s i c s / d e m o /
html_demo_pages/3B22.20.html
[53] http://www.geocities.com/CapeCanaveral/
Cockpit/8107/flame_tube.html
[54] R. J. STEPHENSON, G. K. SCHOEPFLE, A
Study of Manometric Flames, In: American
Journal of Physics 14, 294-299, (1946)
[55] J. L. UNDERFER, Misconceptions About
Resonance in Vibrating Air Columns, In: The
Physics Teacher 4, 81-83, (1966)
[56] R. COLEMAN, The Flaming Air Track, In: The
Physics Teacher 13, 556-557, (1975)
[57] M. IONA, Pressure in Standing Waves, In: The
Physics Teacher 14, 325, (1976)
[58] R. P. BAUMAN, D. MOOR, More on Dancing
Flames, In: The Physics Teacher 14, 389, 448,
(1977)
[59] G.W. FICKEN, F.C. STEPHONSON, Rubens
Flame Tube Demonstration, In: The Physics
Teacher 17, 306-310, (1979)
[60] G. SPAGNA, Erratum: "Rubens flame tube
demonstration: A closer look at the flames," [AJP
51, 848-850 (1983)], In: American Journal of
Physics 52, 84 (1984)
Chem. Sch. (Salzbg.) 17 (2002), Nr. 3