NMR-Praktikum von Schülern der Jahrgangsstufe 13 an der Johann Wolfgang Goethe Universität in Frankfurt

Hansenberg, 7 Uhr 30. Wieder steht ein Bus vor dem Tor. Wohin geht es diesmal? Für eine Theater- oder Konzertfahrt ist es doch ein wenig zu früh. Die ersten Schüler kommen – insgesamt sind es neun SchülerInnen, allesamt Teilnehmer des Chemie Leistungskurses. Es kommen auch zwei Lehrer – ein Chemiker und ein Physiker. Die Schnittmenge in beiden Fächern mag insgesamt groß sein, für die Schule relevant sind aber nur wenige. Ein wichtiger Aspekt ist wohl die ¹H-NMR-Spektroskopie.

Es geht diesmal zur Johann Wolfgang Goethe Universität, genauer gesagt nach Frankfurt-Riedberg, dort ist die Fakultät für Biochemie, Chemie und Pharmazie. Die NMR-Spektroskopie (= nuclear magnetic resonance; Kernmagnetresonanzspektroskopie) beruht auf physikalische Eigenschaften des 1H-Atoms. Es kommt ein Signal zustande, wenn man die zu untersuchende Probe in einem Magnetfeld einem Puls von Radiofrequenzen aussetzt. Die unterschiedliche elektronische Umgebung des Wasserstoffatoms beeinflusst hierbei die Position der Linie im Spektrum.

Die Einführung, die uns Prof. Schwalbe bereits am 17. Januar gab, wurde wieder aufgefrischt und fortgeführt. Danach konnten wir uns die NMR-Spektrometer besichtigen, vor allem die supraleitenden Magnete. Sicherlich musste man hier aufpassen – die starken Magnete können nämlich Kreditkarten unbrauchbar machen, Träger eines Herzschrittmachers sollten am besten die Umgebung ganz meiden. Selbst die Karte der Schulkamera war kurz davor ihren Geist aufzugeben. Nach der Besichtigung wurden wir in zwei Gruppen aufgeteilt. Unser Programm sah nämlich zwei Stationen vor:

Eine Gruppe beschäftigte sich mit Spektren der ¹H-NMR-Spektroskopie. Das Gute an diesen „Linien“ ist es nämlich, dass man damit organische Substanzen identifizieren kann. Wir hatten es etwas einfacher, es war bereits bekannt, zu welchen Stoffen die vorliegenden Spektren gehörten. Unsere Aufgabe war es, diese Zuordnung (chemisch) zu begründen – und dies bei mehr als 12 Spektren.

Anschließend konnten wir miterleben, wie die Spektren aufgezeichnet werden – für viele (wenn nicht alle) war dieser Teil wohl zu physikalisch und deshalb mehr oder weniger unverständlich. Außerdem war dies längst kein Schulniveau mehr.

Das Zeitmanagement an diesem Tag hatte gar nicht funktioniert: Wegen des Berufsverkehrs kamen wir mehr als 45 Minuten zu spät in Frankfurt an und, obwohl wir bereits 13:30 Uhr wieder am Hansenberg sein sollten, sind wir erst um 13:45 Uhr in Frankfurt gestartet! Am Hansenberg angekommen, konnten die Naturwissenschaftler wieder ganz umschalten und zu einer Pflichtveranstaltung eilen – zu einem Gespräch mit Vertretern unserer Partnerfirmen über verschiedene Berufsfelder. Dies ist aber eine andere Geschichte und soll deshalb in einem anderen Artikel erzählt werden…