Siegel des Evangelisches Gymnasiums zum Grauen Kloster
Evangelisches Gymnasium zum Grauen Kloster
Siegel der Schulstiftung der Evangelischen Kirche Berlin-Brandenburg-schlesische Oberlausitz

Oberstufenfahrt des Leistungskurses Chemie

in den Nationalpark "Unteres Odertal"

Neben einer Besichtigung der Erdölraffinerie PCK in Schwedt waren Gewässer- und Bodenuntersuchungen Schwerpunkt dieser Kursfahrt.

Sauerstoffbestimmung nach Winkler

Sowohl die Oder selbst als auch ihren aufgestauten Nebenarm, die Hohensaaten-Friedrichsthaler-Wasserstraße, haben wir untersucht. Eine Messgröße, die in der Wasseranalyse eine große Rolle spielt, ist der Sauerstoffgehalt. Man untersucht dabei die Sauerstoffkonzentration, die Sauerstoffsättigung und den Biochemischen Sauerstoffbedarf. Die Konzentration gibt die Masse an gelöstem Sauerstoff pro Liter Wasser an. Wenn der im Wasser gelöste Sauerstoff im Gleichgewicht mit dem Sauerstoff in der Atmosphäre steht, ist das Wasser zu 100 % mit Sauerstoff gesättigt. Der Biochemische Sauerstoffbedarf (BSB5), auch Sauerstoffzehrung genannt, ist ein Maß für die Belastung eines Gewässers mit biologisch abbaubaren Substanzen. Je stärker ein Wasser belastet ist, desto höher ist dieser BSB5-Wert. Man misst dafür, wie stark die Sauerstoffkonzentration innerhalb von 5 Tagen abnimmt. Um den im Wasser gelösten Sauerstoff zu bestimmen, lässt man eine Reihe von Redoxreaktionen ablaufen, durch deren Ergebnisse man dann den Sauerstoffgehalt in mg/l berechnen kann. Auf dem Bild ist zu sehen, wie sich – durch die Zugabe von Mangan(II)-Ionen und Lauge – Braunstein als braungelber Niederschlag bildet. Als Oxidationsmittel dafür dient der gelöste Sauerstoff im Wasser. Wenn man die gleiche Wasserprobe nach 5 Tagen wieder untersucht, stellt man fest, dass Sauerstoff abgebaut wurde. Nach unseren Ergebnissen bezüglich des Sauerstoffgehalts kann man die Oder in die Gewässergüteklasse II (mäßig belastet) und die Hohensaaten-Friedrichsthaler-Wasserstraße in die Gewässergüteklasse II-III (kritisch belastet) einordnen. Gabriel Schliebs

Fotometrische Bestimmung des Phosphatgehalts

Der Phosphatgehalt eines Gewässers ist ein wichtiges Indiz für die Verunreinigung, denn er ist der limitierende Faktor für das Algenwachstum. Die fotometrische Bestimmung der Phosphationenkonzentration beruht auf der Bildung eines blauen Komplexfarbstoffes (Molybdänblau) aus Phosphat-Ionen und zwei zugegebenen Reagenzien. Je mehr Phosphat-Ionen im Wasser enthalten sind, desto mehr blauer Farbstoff wird gebildet. Mit einem Fotometer kann man die Extinktion der Lösung messen. Die Extinktion beruht auf den unterschiedlichen Anteilen des Lichts, welche, ohne absorbiert zu werden, durch den blauen Farbstoff hindurch gelangen. Bevor man mit der eigentlichen Messung beginnen kann, fertigt man zunächst eine Eichkurve an. Dazu stellt man in Messkolben (im Bild links) Lösungen mit unterschiedlichen Phosphat-Ionen-Konzentrationen her, misst deren Extinktion und trägt sie in ein Koordinatensystem ein. Sobald die Eichkurve fertig ist, braucht man nur noch die Extinktion der zu untersuchenden Wasserprobe zu bestimmen und kann dann auf der Eichkurve die entsprechende Massenkonzentration an Phosphat-Ionen ablesen. Nach unseren Ergebnissen bezüglich des Phosphatgehalts kann man die Oder der Gewässergüteklasse II–III (kritisch belastet), das Wasser aus der Hohensaaten-Friedrichsthaler Wasserstraße der Güteklasse III (stark verschmutzt) zuordnen. Juri Joussen

Konduktometrische Bestimmung der Gesamthärte

Die Gesamthärte eines Gewässers ist ebenfalls ein wichtiger Bestandteil eines funktionierenden Gewässerökosystems, denn sie kann als Maß für die pH-Stabilität eines Gewässers angesehen werden. Sowohl Fische als auch Pflanzen benötigen also eine gewisse Wasserhärte um überleben zu können. Die Wasserhärte kann vereinfacht über die in einem Gewässer vorhandene Konzentration an Calcium-Ionen bestimmt werden. Um die Konzentration der Calcium-Ionen zu ermitteln, führt man eine Leitfähigkeitstitration durch. Dazu misst man mit einem Leitfähigkeitsprüfer (im Bild grün) die Stromstärke, während man nach und nach Oxalsäure mit bekannter Konzentration hinzutropft. Nach grafischer Bestimmung des Äquivalenzpunktes kann man die Konzentration der Calcium-Ionen in der Gewässerprobe berechnen und das Gewässer einem Härtebereich zuordnen. Nach unseren Untersuchungen handelt es sich beim Oderwasser um weiches Wasser, das Wasser der Hohensaaten-Friedrichsthaler-Wasserstraße kann dem Härtebereich mittel zugeordnet werden. Kia-Shan Tung

Bestimmung des Kohlenstoffgehalts im Boden

Der Kohlenstoffgehalt und der Humusgehalt eines Bodens sind wichtige Kenngrößen für die Fruchtbarkeit eines Bodens. Zur Untersuchung wird die Bodenprobe in einem Rundkolben (im Bild rechts) im Wasserbad auf einem Magnetrührer erhitzt. Von oben wird ein Oxidationsmittel hinzu getropft, welches den in der Probe enthaltenen Kohlenstoff zu Kohlenstoffdioxid oxidiert. Das gasförmige Kohlenstoffdioxid wird nun in den linken Kolben geleitet, in dem sich eine Bariumhydroxid-Lösung befindet. In einer Fällungsreaktion bildet das Kohlenstoffdioxid in der Bariumhydroxid-Lösung schwerlösliches Bariumcarbonat. Durch Titration gegen Oxalsäure lässt sich die Konzentration der Bariumhydroxid-Lösung ermitteln und daraus der Kohlenstoffgehalt der Bodenprobe berechnen. Nach unseren Messergebnissen können sowohl der Waldboden von der Teerofenbrücke als auch der Boden aus der Oderaue in Mescherin als mäßig humos eingestuft werden. Victor Heinrich

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