Externe Partner

 

Besuch bei Roechling

Unterstützung für Julius Saalfeld gab es von der Roechling Engineering Plastics AG in Haren. Julius arbeitet an einem Jugend forscht Projekt. Durch Vermittlung von Herrn Vehring konnte Julius im Herbst bereits ein Praktikum im Labor der Firma ableisten und erhielt jetzt viele hilfreiche Tips zu seinem aktuellen Projekt. Julius versucht zurzeit aus dem Keratin von Tierhorn einen umweltfreundlichen Kunststoff herzustellen. Hornmaterial ist weit verbreitet und sehr preiswert, aber schwierig zu verarbeiten. Die Möglichkeit zur fachwissenschaftlichen Diskussion in der Firma mit den Herren Frericks, Tieben und Vehring brachte ihn jetzt auf einige gute Ideen zur Bearbeitung des Materials. Wir sind gespannt, wie es weiter geht.

zurück

 

Wettbewerbe

 

Teilnahme am Wettbewerb

(Auszug aus:     https://www.jugend-forscht.de/)

Was ist Jugend forscht?
Jugend forscht ist ein bundesweiter Nachwuchswettbewerb, der besondere Leistungen und Begabungen in Naturwissenschaften, Mathematik und Technik fördert.
Wer kann teilnehmen?
Junge Menschen bis zum Alter von 21 Jahren können sich zum Wettbewerb anmelden. Schülerinnen und Schüler, die mitmachen möchten
Welche Alterssparten gibt es?
Schülerinnen und Schüler bis 14 Jahre treten in der Juniorensparte „Schüler experimentieren“ an. Die 15- bis 21-Jährigen starten in der Sparte „Jugend forscht“. Entscheidend für die Zuordnung zur jeweiligen Sparte ist das Alter am 31. Dezember des Anmeldejahres.
Wie viele Teilnehmer dürfen an einem Projekt arbeiten?
Teilnehmen können Einzelpersonen oder Gruppen. Eine Gruppe besteht aus zwei oder drei Personen. Jedes Team benennt einen Sprecher. Das Alter des Teamältesten entscheidet über die Einordnung in die jeweilige Wettbewerbssparte.
Welche Themen können eingereicht werden?
Bei Jugend forscht werden keine Themen vorgegeben. Die Teilnehmer wählen die Fragestellung ihres Projekts selbst aus. Sie muss sich jedoch einem der sieben Fachgebiete des Wettbewerbs zuordnen lassen:
•    Arbeitswelt
•    Biologie
•    Chemie
•    Geo- und Raumwissenschaften
•    Mathematik/Informatik
•    Physik
•    Technik
Wie meldet man sich an?
Die Anmeldung erfolgt im Internet unter www.jugend-forscht.de. Anmeldeschluss ist in jedem Jahr der 30. November.
Wie geht es weiter?
Im Januar reichen sie eine schriftliche Ausarbeitung ihres Projekts von maximal 15 DIN-A4-Seiten mit ausreichendem Seitenrand beim zuständigen Wettbewerbsleiter ein. Dieser fügen sie ein unterschriebenes Datenblatt bei, das auch die aktuelle Kurzfassung des Projekts beinhaltet. Für Minderjährige muss zusätzlich die Unterschrift eines Erziehungsberechtigten vorgelegt werden.
Auf dem Regional- bzw. Landeswettbewerb präsentieren die Teilnehmer ihr Projekt an einem selbst gestalteten Ausstellungsstand.

AG-Beispiel

 
 


zurück

mai1

Das Abitur seit einigen Monaten in der Tasche, war Jan –Philipp Mai im Sommer 2006 in der Garage seiner Eltern beschäftigt,  seine spezialkonstruierte Mikrowelle in Funktion zu setzen.  In vielen Versuchsansätzen überprüfte er das Reaktionsverhalten verschiedener Glas- und Quarzsorten im Plasma, kontrollierte die Kühlung des Magnetrons, die Regulierung des Argonstroms und dokumentierte seine Ergebnisse graphisch bei unterschiedlicher Leistungseinstellung des Generators mit Hilfe eines Laptops.
Jan Philipp ist einer der Schüler, die sich in den vergangenen Jahren an unserer Schule auf den „Jugend forscht“- Wettbewerb vorbereiteten.

 

Bei seinen Forschungen kam er schnell mit Wissenschaftlern der unterschiedlichsten Fachbereiche in Kontakt. Diese boten ihm Unterstützung bei der Beschaffung von Geräten, halfen bei der Suche nach geeigneten Materialien und luden ihn zu Praktika ein.

 

Im Jahr  2001 trat Jan Philipp Mai mit einer festen Zielvorstellung der „Jugend forscht“- AG bei: ein umweltfreundliches, kostengünstiges Verfahren zur Herstellung von Silicium zu entwickeln. Der Funke sprang über im Religionsunterricht von  Herrn Voetlause, der den Schülern die Problematik der Reinstgewinnung von Silizium erläuterte, ein Element, das für die Konstruktion von Solaranlagen unabkömmlich ist und dessen Produktion somit direkt mit dem Energieproblem der Weltbevölkerung verknüpft ist.
Die Entwicklung dieser Grundidee, über Jahre konsequent verfolgt, zeigt expemplarisch, wie bei der Projektarbeit nicht nur wertvolle naturwissenschaftliche Erfahrungen vermittelt werden, sondern auch Gelegenheiten zur Erprobung vielfältiger Methoden, Kontakte mit Universitäten und Perspektiven für die Berufslaufbahn entstehen können :

 

2001:  Teilnahme am Wettbewerb Schüler experimentieren (zusammen mit Philipp Ittershagen)

 
 

Nachdem alle schulischen Möglichkeiten der aluminothermischen Siliciumgewinnung ausgeschöpft waren und die hohe Gitterenergie des Ausgangsstoffs Siliciumdioxid eine Reduktion mit Kohlenstoff erschwerte, wandte sich Jan –Philipp unter anderem an die WTD, den Bauhof und die Spalthoffsche Eisenhütte, um die hohen Temperaturen zu erreichen und Analysemöglichkeiten zu erschließen.
2002:  Teilnahme am Regionalwettbewerb „Jugend forscht“ und Gewinn des 2. Platzes im Bereich Chemie
Bei einem Ausflug in die USA stiftete eine dort ansässige Firma dem Schüler ein Quarzgerät mit der Möglichkeit, die immer noch nicht erreichten, erforderlichen Temperaturen von über 1500 °C durch magnetische Induktion zu erzeugen. Die Firma Hüttinger aus Freiburg stellt dazu leihweise einen Hochfrequenzgenerator zu Verfügung (und Hausmeister Meyers Werkstatt wurde ein Jahr lang besetzt).

2005: Jan- Philipp Mai beteiligte sich im mit seiner Arbeit „Silicium- ein umweltfreundliches Verfahren im Labormaßstab“ am „Jugend-forscht“- Regionalwettbewerb in Lingen  und erreichte den ersten Platz in Chemie, der mit einem Geldpreis honoriert wurde.

 

Artikel des Fraunhoferinstituts führten zur Entstehung der Idee, zur Verkürzung der Prozesszeit und zur Energie-einsparung die erforderliche Hitze durch Mikrowellen zu erzeugen. Die Mikrowellen- Technik wird seit Mitte der siebziger Jahre zum Erwärmen von Werkstoffen, z.B. bei der Herstellung von Spezialkeramiken aus Aluminiumoxid und Silikaten, verwendet.

 
 
 
 
 

Vorstellung seiner Idee bei der Fa. Fricke und Mallah GmbH aus Peine, die Spezialöfen und Mikrowellenerwärmungsanlagen herstellt und nach den Vorstellungen von Jan-Philipp Mai  ein Gerät baute, das unter Argonatmosphäre arbeitet und einen Druckausgleich ermöglicht.
2006: Praktikum in der Firma und Aufnahme eines technischen Studiums an der Universität Braunschweig.

 
 
 

AG-Steckbrief

Steckbrief Jugend forscht AG

 

 

 

Titel der Arbeitsgemeinschaft

 

Jugend forscht AG

Verantwortliche Lehrkraft Frau Wilkens
Termin

Samstags, 9.00 – 11.30 Uhr

Mittwochs, 5. und 6. Stunde

Ort Chemieraum 2
Welche Jahrgänge können teilnehmen ? alle Jahrgänge, nach Vereinbarung
Aktuelle Teilnehmerzahl 8 Teilnehmer
Inhaltliche Schwerpunkte

Je nach Vorkenntnissen und individuellem Interesse:

Chemisches Grundpraktikum zum Erlernen experimenteller Fähigkeiten

Durchführung eigener Projekte

Vorbereitung auf den Jugend forscht Wettbewerb

Übersicht

Jugend –forscht –Übersicht

 
 
 
 

Jugend-forscht-AG findet statt seit 1999 (L´: OStR`i.k. R. Wilkens) 

 

Teilnahme am Wettbewerb:

zurück

 

Jahr

Kategorie

Thema

Namen der Teilnehmer

Platzierung

2000 Chemie Silicium- Katalysator des Lebens ? Johannes Timpe, Tobias Lohe, Patrick Tangen Regionalsieger Chemie
2000
 
Chemie
s.o. Johannes Timpe, Tobias Lohe, Patrick Tangen Teilnahme am Landeswettbewerb
2002 Chemie Untersuchung zur Herstellung und Reinigung von Silicium Jan Philipp Mai, Philipp Ittershagen 2. Platz (Schüler experimentieren, Regionalwettbewerb)
2002 Chemie Stabilität der Membranen von Seifenblasen Imke Krüssel, Barbara Satola 3. Platz (Schüler experimentieren, Regionalwettbewerb)
2003 Chemie Untersuchung zur Herstellung von Reinstsilicium Jan Philipp Mai

1. Platz Chemie im Regionalwettbewerb

(Schüler Experimentieren)

2003 Chemie Die Entfernung von Gerbstoffen aus Eicheln Imke Krüssel, Barbara Satola Teilnahme am Regionalwettbewerb
2005 Chemie Silicium – ein umweltfreundliches Verfahren im Labormaßstab Jan Philipp Mai 1. Platz Chemie im Regionalwettbewerb (Jugend forscht)
2006 Chemie Rohstoffgewinnung aus Algen Markus Bloem, Martin Krüger, Markus Lüken 2. Platz ( Jugend forscht Chemie, Regionalwettbewerb )
2008 Chemie Einheimische natürliche Waschsubstanzen -ein Vergleich mit Waschnüssen

Verena Hüsers , Julia Wistuba,

Jahrgang 12

Regionalsieger  (Jugend forscht Chemie)
2008
 
Chemie
s.o.

Verena Hüsers , Julia Wistuba,

Jahrgang 12

3. Platz  im Landeswettbewerb
2009
 

Physik

Betreuung zusammen mit Th. Schepers

Wärmerückgewinnung aus Autoabgaben Heiko Teipen, Armin Krupp 3. Platz im Regionalwettbewerb Lingen
2010     Heiko Teipen, Armin Krupp Ausstellung auf Ideen-Expo Hannover
2010
 
Biologie
Terra preta Till Hennig, Nico Nachtigall 1. Platz Regionalwettbewerb Lingen
2010
 
Biologie
Terra preta Till Hennig, Nico Nachtigall 3. Platz Landeswettbewerb Clausthalzellerfeld
2011
 
Chemie
Kunststoff aus Horn Julius Saalfeld 2. Platz Regionalwettbewerb Lingen (vorderste Platzierung in Chemie, erster Platz wurde nicht vergeben
2011
 
Chemie
Filterfähigkeiten von Eimembranen Sebastian Oehm, Jens Buss-Strootmann, Leo Hebbelmann 1. Platz Regionalwettbewerb Lingen
2011
 
Chemie
Filterfähigkeiten von Eimembranen Sebastian Oehm, Jens Buss-Strootmann, Leo Hebbelmann 2. Platz Landeswettbewerb Oldenburg
 

 home

 

Projekt Horn

 

 

Ein Kunststoff aus Keratin

zurück

Mit der Herstellung eines biologischen Kunststoffes errang Julius Saalfeld 2011 die beste Platzierung im Regionalwettbewerb.

In eigenen Worten schildert er hier einige seiner Überlegungen:

Nach einer zuerst theorethischen Anfangszeit, in der es galt die Reaktionen von Kunststoffen, ihre Bildung und ihre Eigenschaften zu erlernen, gelangte ich ausgehend von zunächst einfach strukturierten Versuchen hin zu meiner Idee biologische Kunststoffe aus Horn herzustellen.

Hierzu absolvierte ich ein Praktikum in der Firma Roechling und erlebte so selbst die Verarbeitung und Prüfung von Duroplasten im Labor.

Auch wenn meine Arbeit zu diesem Thema noch lange nicht beendet ist, denke ich behaupten zu können, dass bereits Erfolge vorzuweisen sind, da es mir erfolgreich gelang Horn zu lösen und auf diesem Gebiet in der Chemie noch nicht sehr große Schritte gemacht wurden. Auch sollte man sehen, dass Keratin ein biologisch abbaubares Material ist, weshalb diese Forschungsarbeit auch einen Aspekt für den Schutz der Umwelt beinhaltet.


Experimentelle Untersuchung am Hornmaterial

Horn in Natronlauge bzw. Ameisensäure

(Langzeitversuch)

Material:

Heizpilz, Kolben, Rückflusskühler, Horn, Natronlauge,

Ameisensäure, Rührfisch mit Magnetfeld, Stativ,

Trichter, Petrischälchen, Filterpapier

Durchführung:

Horn wird mit 100 ml Natronlauge/Ameisensäure unter ständiger Wärmezuführung und Bewegung durch einen Heizpilz und einen Rührfisch auf 50°C erhitzt. Damit die Lösung nicht siedet, wird sie durch einen Rückflusskühler daran gehindert. Nach mehreren Stunden ist das nun aufgelöste Horn durch das Filterpapier innerhalb eines Trichters in ein Reagenzglas abzufiltrieren.

Beobachtung/Deutung:

HornDas hierbei entstehende Horn, das nach mehreren Stunden des "Stehen -Lassens" zurückbleibt, ist das fertige Endprodukt und ein fester biologischer Kunststoff.

Je nachdem wie lange der Stoff in der Flüssigkeit erhitzt wurde, ist das Horn in der Natronlauge bzw. Ameisensäure gelöst, wie eine Versuchsreihe bestätigte. Das Endprodukt selbst bildete eine relativ feste folienartige Substanz.

Eventuell sind durch die Spaltung der Peptidbindung durch die Lauge oder die  Ameisensäure kurze Peptidstücke entstanden. Diese könnte man eventuell durch Zugabe eines Katalysators neu polymerisieren. Vorbild hierfür könnte die Polymerisation von Caprolactam sein, ein Ausgangsstoff der chemischen Industrie für Polyamide, zum Beispiel Perlon. Cobalthydrid ist ein solcher Katalysator.

 zurück


Projekt Filtration

<< Zurück zur Hauptseite

Mitglieder

  • Jens Buss-Strotmann
  • Leo Hebbelmann
  • Sebastian Oehm
  • Marek Schütte
  • Severin Sieber

Von Links nach Rechts: Leo Hebbelmann, Jens Buss-Strotmann, Marek Schütte, Sebastian Oehm, Severin Sieber.


Unser Projekt

Für die Umwelt entstehen durch die Entsorgung von Medikamentenresten zunehmend Probleme, was von den Medien und der Öffentlichkeit bisher leider nur wenig beachtet wurde. Die Medikamentenrückstände, die durch das Wegkippen von Medikamenten oder durch Exkremente ins Abwasser gelangen, können von den Kläranlagen leider nicht gefiltert werden. Doch führen die für uns Menschen so hilfreichen Mittel bei Fischen und Wasserpflanzen zu schwerwiegenden Schäden; z.B. führt die Anti-Baby Pille in zu hoher Konzentration dazu, dass männliche Fische "verweiblichen" und weibliche Hormone produzieren. Da es gegen solche und andere Schäden noch keine Vorkehrungen gibt, setzten wir uns das Ziel, eine Vorrichtung zu entwickeln, mit der man die Medikamente aus dem Abwasser filtern kann. Als geeignetes Mittel dafür erschien uns die Eimembran, da diese als biologisches Mittel keine weiteren Schadstoffe produziert.

Wir untersuchten, um uns mit Membranen vertraut zu machen, erst einmal die Funktionsweise der Zellmembran. Danach widmeten wir uns der Osmose und Tieren mit Salzdrüsen. Zur Osmose führten wir zahlreiche Versuche durch, wie z. B. der Osmose an roten Blutkörperchen von Schweineblut oder der Plasmolyse an roten Zwiebelzellen. Alle diese Versuche waren eine Vorbereitung auf die Arbeit mit der Eimembran.

Skizze der von uns verwendeten Filtrationsapparatur.

Um an die Eimembran zu gelangen, zersetzten wir die Kalkschale von rohen Eiern mithilfe von 25%-tiger Salzsäure. Danach stachen wir die Eier auf und spülten das Eiinnere heraus. Die fertige Eimembran konservierten wir, wenn wir sie nicht am selben Tag verwendeten, in Alkohol.

Um die von uns untersuchten Stoffe zu filtern, entwarfen wir eine Filtrationsapparatur, mit deren Hilfe wir Flüssigkeiten durch die Eimembran pumpen konnten. Dabei war die größte Schwierigkeit, zu gewährleisten, dass die Lösungen tatsächlich durch die Eimembran und nicht darum herum gepumpt wurden. Die konnten wir schließlich mit einigen Dichtungsringen, Folie und einem Gewicht erreichen. Die genaue Anordnung ist in der nebenstehenden Skizze zu erkennen.

Wir filterten Wasser, das wir mit Salicylsäure versetzt hatten, durch unsere Filtrationsapparatur. Wir verglichen mit dem Fotometer den Salicylsäuregehalt vor und nach der Filtration. So konnten wir feststellen, dass die Eimembran Salicylsäure filtert. Um sicherzugehen, dass es sich bei unserem Ergebnis nicht um einem Messfehler handelt, führten wir eine Testreihe durch. Das Ergebnis ist in der nebenstehenden Abbildung zu erkennen.

Graphik zur Testreihe.

Aus unserer Testreihe schlossen wir, dass die Eimembran zu einem gewissen Grad größere Moleküle wie die von Medikamenten filtert.

Wettbewerb

Regionalwettbewerb
Mit dem Projekt gewannen wir beim Regionalwettbewerb "Schüler Experimentieren" in Lingen den 1. Platz in der Kategorie Chemie. Einen genauen Bericht liefert die Berichterstattung zum Wettbewerb.
Landeswettbewerb
Auch die Juroren vom Landeswettbewerb in Oldenburg waren von unserer Arbeit überzeugt. Sie verliehen uns den zweiten Platz in der Kategorie Chemie. Zusätzlich erhielten wir den Sonderpreis für Umwelttechnik und Naturschutz der Deutschen Bundesstiftung Umwelt. Näheres Berichtet der Artikel der Meppener Tagespost .

 

Kontakt

Name: Sebastian Oehm
Adresse: Rembrandstr. Nr. 3
E-Mail: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!
Ort: 49716 Meppen


<< Zurück zur Hauptseite