Schülerprakti­kum

Unsere Gäste

Wie schon in den vergangenen Jahren empfingen wir in der Woche des meterologischen Frühlingsanfangs junge Nachwuchswissenschaftler des Martin-Andersen-Nexö-Gymnasium an unserer Arbeitsgruppe. In diesem Jahr besuchten uns Moritz und Konstantin, die sich für das Staubungsverhalten von Pulvern interessierten.

Das Projekt

Unter Pulvern verstehen wir Stoffsysteme, die aus vielen feinen Feststoffteilchen bestehen. Sie begegnen uns im Alltag - so wie Kakao, Waschmittel und Babypuder - oder werden in großen Mengen industriell genutzt - z.B. Zement oder Ruße für Autoreifen. Manchmal werden beim Umgang mit diesen Pulvern die einzelnen Teilchen in der Umgebungsluft verteilt und bleiben dort schweben - das Pulver staubt - zum Beispiel wenn eine Packung Mehl auf den Boden fällt. Das ist nicht ganz unbedenklich, denn in zu hohen Konzentrationen können Stäube gesundheitliche Schäden verursachen oder heftige Explosionen auslösen. Deshalb möchte man verstehen, wie sehr ein Pulver zur Staubbildung neigt.
In ihrer Projektwoche bestimmten Moritz und Konstantin das Staubungsverhalten von zwei Mehlsorten: i) normales Weizenmehl vom Typ 550 und ii) Instant Weizenmehl vom Typ 405. Sie untersuchten außerdem, ob und wie sehr die Staubbildung mit anderen Pulvereigenschaften korreliert. 

Experimentelle Arbeiten

Im Rahmen des Projektes führten Moritz und Konstantin die folgenden Analysen durch:

• Messung der Staubungsneigung an einer rotierenden Trommel 
• Ermittlung von Schütt- und Klopfdichte der Pulver
• Bestimmung der Böschungswinkel an aufgeschütten Pulverhäufchen
• Ermittlung der Teilchengrößen in den Mehlen mittels Laserbeugung
• Prüfung der Teilchengröße und -gestalt mit Hilfe elektronenmikroskopischer Aufnahmen

Es sei angemerkt, dass alle Pulver aus unterschiedlich großen Teilchen bestehen. Nur feine Teilchen <100µm können überhaupt für längere Zeit in der Luft schweben bleiben. Atmen wir solche Teilchen ein, dann werden bereits viele im Mund- und Nasenraum abgeschieden. Nur Teilchen <12µm können tiefer in unseren Atemtrakt vordringen und von diesen erreichen auch nur die besonders feinen Teilchen <4µm unsere Lungenbläschen. Es macht deshalb Sinn, dass Staubungsverhalten nicht nur direkt zu messen, sondern aus den physikalischen Eigenschaften eines Pulvers vorauszusagen.

Das Ergebnis

Obgleich Instantmehl viele Vorteile mit sich bringt - es haftet weniger an Oberflächen, lässt sich einfacher und genauer dosieren, löst sich schneller in Wasser auf - neigt es doch sehr viel stärker zum Stauben als normales Mehl.

Das Projekt und seine Ergebnisse wurden von Moritz und Konstantin in einem Vortrag den Lehrer:innen und Mitschüler:innen präsentiert.

¿neugierig geworden?

Weitere Informationen zu den Schülerpraktika bei der MVT und den erzielten Ergebnissen findet Ihr auf folgenden Seiten:

• Allgemeine Infos zu Schülerpraktika
• Kurze Praktikumsberichte