Mit Luft assoziieren die meisten Menschen die Stoffe Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid, vielleicht auch noch Stickstoff.  Zwei dieser uns alltäglich umgebenden, nicht sichtbaren Stoffe wurden in stark abgekühlter Form für die Teilnehmer des ersten KARO^PLUS-Moduls „Luft mal anders – Flüssiger Stickstoff und Trockeneis“ im wahrsten Sinne des Wortes „greifbar“.

„Worum handelt es sich eigentlich bei Trockeneis?“ Auf diese Frage des Modulleiters Dr. Hamberger hatten bereits einige aus der Begabtengruppe eine Antwort parat: Festes Kohlenstoffdioxid! Mit geschultem Forscherblick untersuchten die KARO^PLUS-Teilnehmer diesen weißen, −78 °C kalten Feststoff und bemerkten sofort: „Das wird ja direkt gasförmig!“ Tatsächlich sublimiert Trockeneis, das heißt, es geht vom festen in den gasförmigen Aggregatzustand über, ohne flüssig zu werden. Im Nu überlegten sich die Schülerinnen und Schüler aus den Jahrgangsstufen 8−10 allerhand naturwissenschaftliche Fragestellungen: „Können wir das Trockeneis in einen Luftballon füllen?“, „Was passiert, wenn man das in Wasser gibt?“. Wie von Zauberhand blies das sublimierende Trockeneis einen Luftballon auf. In Wasser geworfen entstanden dagegen erstaunliche Nebeleffekte, wie man sie aus Filmen kennt. Welcher Stoff daraus beinahe unbemerkt resultierte, verriet ein sogenannter Indikator, der seine Farbe ändert, sobald beispielsweise eine Säure entsteht. Das zeigte: mit Wasser reagiert Kohlenstoffdioxid zu Kohlensäure!

Eine Rose zerbrechen? Kein Problem mit Hilfe von flüssigem Stickstoff, der die wassergefüllten Zellen der Pflanze auf −196 °C „schockfrostete“, wodurch der Blütenkopf durch einen beherzten Schlag auf die Tischplatte wie dünne Eisplättchen zerbrach!  Mutige Schülerinnen und Schüler ließen sich die kalte Flüssigkeit gar über die bloße Hand schütten – ganz ohne sogenannte Kälteverbrennung, denn durch das sofort entstehende „Luftpolster“ zwischen der Hand und dem flüssigen Stickstoff wird ein zu starkes Abkühlen der Hand verhindert.

Mit flüssigem Stickstoff, der von der Raublinger Firma PharmaZell zur Verfügung gestellt wurde, ließen sich ebenso Nebelschwaden erzeugen, die die Tische der jungen Naturwissenschaftler einhüllten. Schließlich verblüffte ein in die extrem kalte Flüssigkeit eingetauchter, zuvor aufgeblasener Luftballon, da er vollständig „zusammenschrumpfte“, an der warmen Luft jedoch wieder seine ursprüngliche Form einnahm!

Die 34 Schülerinnen und Schüler erforschten – verteilt auf zwei Gruppen – mit größtem Interesse und viel Freude die eigentlich alltäglichen Stoffe Stickstoff und Kohlenstoffdioxid, die aber in einem so ungewöhnlichem Zustand vorlagen, dass daraus ein faszinierender Nachmittag wurde. Selbst als dieser sich dem Ende neigte, waren die Teilnehmer kaum von den kühlen Stoffen wegzubekommen!  

Nach diesem chemischen Auftakt-Modul können sich die KARO^PLUS-Teilnehmer auf das weitere, sehr abwechslungsreiche und hochinteressante Jahresprogramm freuen, das in diesem Schuljahr neben weiteren MINT-Themen erstmals auch sprachliche und kulturelle Module im Repertoire hat.

Markus Hamberger