Samstag, 10. März 2018

Hexamethylbenzene as Dication

Das Hexamethylbenzol-Dikation


Kohlenstoff bildet im Normalfall vier Bindungen aus. Das können vier Einfachbindungen wie in Alkanen sein. Kohlenstoff kann auch Doppelbindungen oder Dreifachbindungen ausbilden. In allen diesen Fällen kann man aber eine Valenzstruktur mit vier Bindungen formulieren (siehe Abbildung 1).


Abb. 1: Klassische Bindungsarten bei Kohlenstoffverbindungen.

Es gibt aber auch Ausnahmen von dieser Regel. Dieser Blog berichtete bereits über fünf- und sechsfach koordinierte Kohlenstoffatome, die in der Koordinationssphäre von Übergangsmetallen  erzeugt wurden. Hier kommt nun ein neues Beispiel für eine exotische und spannende Verbindung. Diese enthält nur Kohlenstofffatome. Es ist ein Isomer vom Benzol. Genauer gesagt ein Dikation des Hexamethylbenzols. Malischewski und Seppelt erzeugten das Dikation C6(CH3)62+ als Salz durch Umsetzung von Hexamethyldewarbenzolepoxid in magischer Säure. Als Gegenion fungiert das SbF6-Anion. Die Details zur Synthese finden sie in der Originalmitteilung in der Angewandten Chemie 129 (2017) 374-376. Es sind verschiedene Strukturen für dieses Dikation denkbar (siehe Abbildung 2). Laut quantenchemischen Berechnungen in der genannten Veröffentlichung besitzt das käfigförmige Isomer b die niedrigste Energie.



Abb. 2: Berechnete relative Energien von C6(CH3)62+ nach Angew. Chem. 129 (2017) 374-376.

Den Autoren gelang es, Einkristalle vom Dikation zu züchten und eine Strukturanalyse anzufertigen (siehe Abbildung 3). Tatsächlich liegt hier die käfigförmige Verbindung b vor. Die zentrale Strukturenheit enthält einen regelmäßigen Ring von fünf Kohlenstoffatomen. Über diesem befindet sich ein zentrales Kohlenstoffatom, welches gleichmäßig an die fünf Kohlenstoffatome in der Ebene gebunden ist. Dazu kommt die Bindung zur peripheren Methylgruppe. Damit ist dieses Kohlenstoffatom, sechsfach koordiniert. Es bildet sechs Bindungen zu benachbarten Kohlenstoffatomen aus!



Abb. 3: Molekülstruktur von C6(CH3)62+ aus der Einkristallstrukturanalye (Abbildung erzeugt mit den Daten aus der CSD, CCDC-Nummer 1496330).



Abb. 4: Kristallstruktur von [C6(CH3)6](SbF6)2 mit HSO3F im Kristallgitter. (Abbildung erzeugt mit den Daten aus der CSD, CCDC-Nummer 1496330).

Abbildung 4 zeigt die Kristallstruktur der Verbindung. Die Kohlenstoffatome sind blau, die Wasserstoffatome weiss, die Antimonatome orange, die Fluoratome giftgrün, das Schwefelatom gelb und die Sauerstoffatome rot dargestellt. Es sind drei SbF6-Anionen zu sehen. Eins davon ist fehlgeordnet, deshalb tauchen die giftgrün dargestellten Fluoratome doppelt auf. Zwei der SbF6-Anionen befinden sich auf speziellen Lagen des Kristallgitters (Inversionszentren) und zählen deshalb nur halb. Der Kristallograph bezeichnet das als Platzbesetzungsfaktoren von 50%. 

Ich möchte noch einmal betonen, das es sich um eine ungewöhnliche, ja geradezu exotische Verbindung handelt. Die Herstellung war sicher sehr schwierig und  beinhaltete unter anderem den Umgang mit Supersäuren und wasserfreiem Fluorwasserstoff. Die Autoren schafften es trotz dieser Schwierigkeiten, die Verbindung zu isolieren, Einkristalle zu züchten und eine Strukturanalyse höchster Qualität anzufertigen. Mein Respekt für diese Leistung!


Weiterführende Links:

Samstag, 24. Februar 2018

How to make a ring out of Nitrogen atoms?

Das Pentazolat-Ion


Eine stabile Verbindung aus  Stickstoffatomen ist das N2-Molekül. Es umgibt uns täglich und jeder hat zumindest schon mal davon gehört, dass es Stickstoff in der Luft gibt.
Größere Verbindungen, die nur aus Stickstoff bestehen, sind eher selten bis exotisch. Kürzlich wurde eine Verbindung isoliert, die das Pentazolat-Anion enthält. Dabei handelt es sich um einen Fünfring, der nur aus Stickstoffatomen besteht und eine negative Ladung trägt. Dieses Anion wurde in Form eines Salzes isoliert. Als Gegenionen (Kationen) fungieren dabei H3O+ und Ammoniumionen. Im Kristallgitter sind noch Chloridionen enthalten. Die Abbildung 1 zeigt die im Kristallgitter enthaltenen Bestandteile. Deutlich ist der Fünfring aus Stickstoffatomen zu erkennen (rosa): das Pentazolat-Anion. Das Chloridion ist grün dargestellt. Ammonium, NH4+, ist das rosafarbene Stickstoffatom, welches von vier Wasserstoffatomen umgeben ist. Die beiden Sauerstoffatome sind rot dargestellt. Diese sind von fehlgeordneten Wasserstoffatomen umgeben. Deshalb sind in der Abbildung sechs Wasserstoffatome pro Sauerstoffatom zu sehen. Die Zusammensetzung dieser Einheiten ist aber H3O+.

Abbildung 1: Anordnung des Atome im Kristallgitter von  (N5)6(H3O)3(NH4)4Cl. Abbildung erzeugt mit den Daten aus der ICSD 431382.


Die Verbindung wird von den Autoren als luftstabile weiße Substanz beschrieben. Sie hat eine Zersetzungstemperatur von 117 °C. Die Zusammensetzung des Salzes ist wichtig für die Stabilität des Pentazolates. Das Entfernen von Chlorid oder Ammoniumionen führt zur sofortigen Zersetzung. Offensichtlich sind die Wasserstoffbrückenbindungen im Kristallgitter für die Stabilität der Verbindung verantwortlich (siehe Abbildung 2).




Abbildung 2: Ausschnitt aus dem Netz der Wasserstoffbrückenbindungen im Kristallgitter von   (N5)6(H3O)3(NH4)4Cl. Abbildung erzeugt mit den Daten aus der ICSD 431382.

Die Publikation erschien in Science Vol. 355, 2017, 374-376, Titel: Synthesis and characterization of the pentazolate anion cyclo-N5ˉ in (N5)6(H3O)3(NH4)4Cl, Autoren: Chong Zhang, Chengguo Sun, Bingcheng Hu, Chuanming Yu, Ming Lu.
Übrigens liegt die Publikation hinter einer Bezahlschranke, die ich nicht überwinden kann. Aber über das Problem hatte ich ja kürzlich berichtet. Daher musste ich auf Sekundärliteratur zurückgreifen (Nachr. Chem. 65, 2017, 222). Zumindest konnte ich die Kristallstrukturdaten von der ICSD abrufen.

Samstag, 27. Januar 2018

#ICanHazPDF

Twitter zur Informationsbeschaffung


"Wie Wissenschaftler Bezahlschranken umgehen" unter diesem Titel berichtete der Chemreporter Marco Körner bereits 2015 über eine originelle Methode der Informationsbeschaffung. Unter dem Tag #ICanHazPDF bitten Wissenschaftler auf Twitter um einen bestimmten wissenschaftlichen Artikel. Wissenschaftler an anderen Einrichtungen, die Zugang zu diesem Artikel haben, schicken diesen dann an die angegebene E-Mail-Adresse. Damit werden die Bezahlschranken der Verlage umgangen. Zum Verwischen der Spuren wird der Tweet anschließend wieder gelöscht.
Der Hashtag hat bereits einen Eintrag in Wikipedia erlangt, scheint also immer noch gängige Praxis unter Twitter-Nutzern zu sein.
Anmerkung: Eine solche Praxis der Piraterie kann ich keinesfalls gutheißen. Keiner sollte so etwas tun!
Die Abbildung habe ich unter Verwendung einer Illustration von John Tenniel zu "Alice im Wunderland" erstellt.

Samstag, 13. Januar 2018

How to get more Citations?

Mehr Zitate erhalten

Der dritte Artikel  zur Informationskompetenz im Jahr 2017 handelt genau davon: Wie kann ich als Autor viele Zitate für meine wissenschaftlichen Arbeiten bekommen? Dafür gibt es einige Möglichkeiten. Diese sind in dem Artikel "Mehr Zitationen erhalten" (Nachrichten aus der Chemie 65, 2017, 1223-1227) ausführlich beschrieben. Der Artikel beruht teilweise auf einer Publikation von Nader Ale Ibrahim. Der Informationswissenschaftler beschäftigt sich bereits seit längerem mit der Optimierung der eigenen Zitationen und hat diese im Artikel "EffectiveStrategies for Increasing Citation Frequency" (International Education Studies, 6, 2013, 93-99) zusammengefasst.
Der Zusammenhang zwischen Sichtbarkeit der eigenen Arbeiten und den Auswirkungen auf die wissenschaftliche Karriere ist in nachfolgender Grafik dargestellt.



Abbildung: Die Sichtbarkeit der eigenen Arbeiten erhöhen („Der Ego-Zyklus“). Illustration: U. Böhme
Quelle: "Mehr Zitationen erhalten" (Nachrichten aus der Chemie 65, 2017, 1223-1227)



Samstag, 6. Januar 2018

Die Funktion wissenschaftlicher Bibliotheken

Wozu noch Bibliotheken?


Darüber sprach Michael Knoche in einer Sendung im Deutschlandfunk. Den Beitrag können Sie auf der Webseite des Deutschlandfunks nachlesen. Alle darin formulierten Gründe kann ich zwar nicht nachvollziehen. Der Beitrag liefert aber eine solide Grundlage für Diskussionen und genügend Stoff zum Nachdenken.

Abbildung: Lesesaal der Library of Congress (Foto: Carol M. Highsmith, Quelle: Wikimedia Commons)

Samstag, 11. November 2017

Information Literacy 3.0

Neue Artikel zur Bibliometrie, Altmetrik und Informationskompetenz

Dieses Jahr haben wir wieder einiges zu diesen Themen in den Nachrichten aus der Chemie veröffentlicht. Da wäre zunächst der Artikel "Die dunkle Seite der Bibliometrie". Wie der Titel schon andeutet werden darin bekannt gewordene Manipulationen und Tricksereien rund um den Impactfaktor vorgestellt. Aber wie Peter Gölitz kürzlich in einem Editorial in der Angewandten Chemie feststellte: "... nach [dem Goodhart-Gesetz] wird jeder Indikator zur Ermittlung der Wirtschaftsleistung nach einiger Zeit nutzlos, da er unweigerlich manipuliert wird." So ist es auch mit dem Impactfaktor.
Der Artikel zur "dunklen Seite" ist übrigens zur Zeit auf der Webseite von Wiley-VCH frei zugänglich. Hier das Zitat plus Link: Nachr. Chem. 65 (2017) 1024-1027.

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/nadc.20174065326/full
Abbildung: Titelseite der Nachrichten aus der Chemie mit einer Illustration zum Thema "Die dunkle Seite der Bibliometrie"


Der zweite Artikel beschäftigt sich mit der Altmetrik. Diese könnte eine sinnvolle Alternative zum Impactfaktor bieten und ein realistischeres Bild über die tatsächliche Nutzung der wissenschaftlichen Fachliteratur liefern. Ob das tatsächlich so ist erfahren Sie, wenn Sie den Artikel "Neue Wege in der Bibliometrie" lesen. Zitat plus Link: Nachr. Chem. 65 (2017) 1125-1128.


Illustration: Uwe Böhme



Samstag, 4. November 2017

The Mechanical Bond


Die Technologie des Tricorders


aus der Serie "Raumschiff Enterprise" wird in dem Buch "The Nature of the Mechanical Bond" nicht direkt behandelt. Aber es geht um ähnlich faszinierende Dinge, nämlich Schalter, Funktionseinheiten und ganze Maschinen - alles aus Molekülen.  Das Buch wurde von C. J. Bruns und J. F. Stoddart verfasst. Letzterer ist ein Pionier und anerkannter Meister auf dem Gebiet der supramolekularen Chemie. So anerkannt, dass er für seine Arbeiten 2016 gemeinsam mit zwei weiteren Wissenschaftlern den Nobelpreis für Chemie für „das Design und die Synthese von molekularen Maschinen“ erhielt.


Freitag, 6. Oktober 2017

Viktor Obendraufs schöne Experimente Band 1 und 2


Zu diesen beiden Büchern las ich bereits mehrfach sehr lobende Rezensionen, siehe z. B. Nachrichten aus der Chemie 65 (2017) 684 und die gleiche Zeitschrift 63 (2015) 817. Nur leider gelingt es mir nicht die Bücher zu bestellen oder auch nur anzuschauen. Amazon gibt für beide Bücher die Auskunft: "Derzeit nicht verfügbar." Schweitzer Fachinformation hat von diesen Büchern noch nie gehört und im Buchhandel war es auch nicht bestellbar. Ich vermute mal das liegt an dem Verlag "Agentur und Verlag Rubikon".  Dieser nutzt wahrscheinlich nicht alle Vertriebswege. Beim Verlag kann man das Buch direkt bestellen. Ohne allerdings vorher einen Blick hineinwerfen zu dürfen, ist mir das zu zu riskant. Schade.



Samstag, 10. Juni 2017

Hinweis für die Leser des Blogs:

Als neues Werkzeug gibt es auf dieser Seite eine Liste mit Themen, die in diesem Blog bereits besprochen wurden. Schauen Sie dazu rechts unten auf dieser Seite!

Samstag, 3. Juni 2017

Infographics on Chemistry

Infografiken über chemische Sachverhalte

Manch ein Chemielehrer sucht eine Nebenbeschäftigung. Der bekannteste (fiktive) Chemielehrer ist sicher Walter White. Seine Beschäftigung mit der Herstellung und dem Vertrieb von Methamphetamin in der Serie Breaking Bad wurde von vielen mit Spannung verfolgt. Es gibt allerdings auch weniger aufregende, dafür aber um so nützlichere Möglichkeiten der Freizeitbeschäftigung. 
Andy Brunning ist High School Lehrer in Großbritannien. Er gestaltet in seiner Freizeit wunderschöne und äußerst interessante Infografiken. Diese veröffentlicht er auf seinem Blog Compound Interest. Seine populärsten Posts sind über Lebensmittel. Das ist ein Thema, welches uns alle interessiert. Dabei beantwortet er Fragen des Alltags wie: Warum bekommt man einen Kater nach zuviel Alkohol? Warum riecht der Urin seltsam nach dem Genuss von Spargel? Warum soll man keine Grapefruit essen, wenn man Medikamente einnimmt?


Quelle der Grafik: www.compoundchem.com "The Chemistry of a Hangover"


Quelle der Grafik: www.compoundchem.com "The Chemistry of Asparagus"


Quelle der Grafik: www.compoundchem.com "The Chemistry of Grapefruit"

 
Alle Infografiken sind auf seinem Blog gut sortiert abrufbar unter dem Stichwort Infographics Index. Auch die Chemical and Engineering News berichteten bereits über die Grafiken von Andy Brunning.

Donnerstag, 27. April 2017

Neu in der Bibliothek

Moderne Anorganische Synthesechemie

ist die Übersetzung des Originaltitels von "Modern Inorganic Synthetic Chemistry" von Ruren Xu und Yan Xu. Dahinter verbirgt sich eine Zusammenstellung der verschiedensten Synthesemethoden. Die Kapitel behandeln Grundlagen, Synthesebeispiele und Literaturstellen folgender Teilgebiete:
  • Hochtemperatursynthesen
  • Synthesen und Reinigungsoperationen bei tiefen Temperaturen
  • Hydrothermale und solvothermale Synthesen
  • Hochdrucksynthesen und Herstellung anorganischer Materialien
  • Anorganische Photochemie
  • CVD-Prozesse und deren Anwendungen
  • Synthese von Koordinationsverbindungen 
  • Cluster
  • Metallorganische Verbindungen
  • Polyoxometallate und andere anorganische supramolekulare Verbindungen
  • Zeolithe 
  • Fullerene, Nanotubes und Graphene
  • Keramische Materialien
  • Funktionale Kristalle (elektrooptische, ferroelektrische, Laser-, NLO-Kristalle)
  • Biomimetische Synthese 

Ein geradezu umfassendes Lehrbuch. Empfehlenswert!

Samstag, 18. März 2017

New Science Books

Erlebnis Wissenschaft


"Heute Science Fiction, morgen Realität?: An den Grenzen des Wissens und darüber hinaus" von Gerd Ganteför erschien 2016 in der Reihe "Erlebnis Wissenschaft". Der Autor diskutiert unter anderem die gegenwärtig genutzen Energiequellen auf der Basis der Energiedichte. Dabei zeigt er die Grenzen bei der Nutzung der Sonnenenergie auf und weist auf die Vorteile der Atomkraft hin. Im weiteren beschreibt er unter anderem mögliche künftige Energiequellen. Die Grenzen des gegenwärtigen Wissens werden an Naturgesetzen, dem Universum und den Elementarteilchen aufgezeigt. Das Kapitel mit einer Vision der Zukunft bietet einen lesenswerten Ausblick.



In der gleichen Reihe erschien "Wissenschaftlich erwiesen: Gütesiegel oder Etikettenschwindel?" von Florian Fisch. Der Autor bietet einen journalistischen Ansatz. Das ist nicht abwertend gemeint. Der Autor kann sehr gut Sachverhalte erklären und der Text liesst sich flüssig. Die Entwicklung umstrittener Themen wird so wiedergegeben, dass der Leser den Verlauf der Diskussionen und die Entwicklung bis zum gegenwärtigen Wissensstand versteht.
Zu den eher historischen Themen gehören Lyssenkoismus oder Evolutionstheorie versus Kreationismus. Aktuell sind Themen wie z.B. "Rotwein ist gesund", "HIV ist nicht tödlich" oder die Klimapolitik. Beim letzten Thema verwendet der Autor den Begriff "Klimaleugner" und beruft sich auf den "Konsens" unter Wissenschaftlern.


Freitag, 10. Februar 2017

Semesterpause

Hier etwas zur Motivation beim Lernen: "So cool kann Chemie sein" von Mai-Thi Nguyen Kim


Samstag, 28. Januar 2017

Science and Media

Wissenschaft im Spiegel der Medien


Wie oft hören wir in den Nachrichten, dass neue Erkenntnisse auf "wissenschaftlichen Untersuchungen" beruhen? Nachrichtensender liefern kontinuierlich Informationen darüber, was in der Welt der Wissenschaft vor sich geht. Dabei werden einige der wichtigsten oder interessantesten Entdeckungen auch dem Laienpublikum erklärt. Oft werden aber auch sich widersprechende Informationen verbreitet. Diese lassen den Zuhörer manchmal an der Ernsthaftigkeit der Wissenschaft zweifeln. Ein gutes Beispiel ist das jahrelange Hin und Her um das Cholesterin. Dazu gibt es eine sehr gute Dokumentation bei Arte: "Der grosse Cholesterinbluff".

Fernsehmoderator John Oliver wies in seiner Sendung auf verfälschte und unvollständige Informationen aus der Welt der Wissenschaft hin. Schauen Sie sich dazu den Videoclip an.




Heutzutage sind viele Menschen verwirrt von den sich widersprechenden Nachrichten über "neueste wissenschaftliche Erkenntnisse" und wissen nicht mehr was sie glauben sollen und ob Nachrichten überhaupt vertrauenswürdig sind. Stark vereinfachte Erkenntnisse aus der Wissenschaft verwandeln sich manchmal, nachdem sie auf eine Schlagzeile heruntergbebrochen wurden, in "wissenschaftlichen Klatsch". Es gibt sogar Fake News aus der Welt der Wissenschaft. In der Dokumentation "Mythen der Wissenschaft" wurde dafür ein Beispiel gezeigt. Zwei Journalisten dachten sich ein wissenschaftliches Institut aus, machten Untersuchungen an Probanden, drehten eine Weile an den Ergebnissen und schrieben dann eine Veröffentlichung und eine Pressemitteilung. Diese lautete im Wesentlichen "Schokolade macht schlank". Über das gewaltige Echo in den Medien waren die Autoren selbst überrascht. Sie deckten dann aber später selbst auf, dass die Studie gefälscht war.

Wissenschaftskommunikation ist eine wichtige Sache. Deshalb sollten Wissenschaftler diese nicht allein Journalisten überlassen, sondern selbst aktiv werden. Das Internet und soziale Netzwerke bieten dafür einfache und effektive Werkzeuge. Beispiele für erfolgreiche Wissenschaftskommunikation sind die Facebookseite von Nature Reviews, die Webseite "PhD Comics" und vielleicht auch dieser Blog. Die Webseite "Mind The Graph" bietet Werkzeuge zum Erstellen von Illustrationen und Infografiken an (siehe Werbebanner unten).  


https://blog.mindthegraph.com/scientific-research/#.WH-jmlyEJpa


Der Text dieses Posts beruht größtenteils auf dieser Quelle:  
https://blog.mindthegraph.com/scientific-information

Mittwoch, 18. Januar 2017

Chemistry Reviews from Publisher Springer Nature

Noch mehr Übersichtsartikel

Das Verlagsgruppe Springer Nature startete diesen Monat ihre neue Zeitschrift Nature Reviews Chemistry. Diese soll vorwiegend Übersichtsartikel veröffentlichen. Das ist vermutlich ein attraktives Geschäft, da gute Übersichtsartikel mehr Zitate auf sich ziehen als Kurzmitteilungen oder Originalarbeiten (siehe  Die Vermessung der Fachliteratur, Nachr. Chem., 61 (2013) 905-908). In Folge dessen dürfte die Zeitschrift in den nächsten Jahren einen hohen Impact-Faktor erreichen. Die Nature-Gruppe hat bereits eine ganze Reihe von Review-Zeitschriften gegründet. Die erste Ausgabe der neu gegründeten Zeitschrift Nature Reviews Chemistry ist für eine begrenzte Zeit online frei verfügbar. Nutzen Sie die Gelegenheit und schauen Sie sich diese an! 
Die Herausgeber erläutern ihre Zielstellung in einem wohldurchdachten Editorial. Als Ausgangspunkt nutzen sie Donald Rumsfelds Erklärung zum Irakkrieg ("There are known knowns..."). Die Zeitschrift enthält nicht nur Übersichtsartikel. Weitere Kategorien sind "Research Highlights" und "Kommentare und Meinungen". Bei den Kommentaren sticht ein Artikel von Helmut Schwarz über den Wert der Grundlagenforschung ins Auge ("On the usefulness of useless knowledge"). Außerdem sollen bei "Kommentare und Meinungen" regelmäßig Artikel über die Lehre ("In the Classroom") und aus der Wirtschaft ("Down to Business") erscheinen. 

http://www.nature.com/natrevchem/volumes/1/issues/1

Samstag, 14. Januar 2017

Open Access-Bücher


Der Verlag InTechOpen ist nach eigenen Angaben der größte Open-Access-Buchverlag der Welt auf den Gebieten der Wissenschaft, Technologie und Medizin. Verschaffen Sie sich am besten selbst einen Einblick, indem Sie sich die Bücher auf dem Gebiet der Chemie anschauen. Ein Download der Kapitel als PDF ist auch möglich. Der Verlag setzt dazu auf jede Seite sein Wasserzeichen.


http://www.intechopen.com/

Mittwoch, 28. Dezember 2016

Ultra High Performance Concrete

Hochleistungsbeton - Neue Technologien Teil 3


Beton als Baumaterial und Werkstoff hat eher ein langweiliges Image. Beton ist nicht high tech wie Carbonfasern, oder sexy wie Titan, sondern überall präsent und hält scheinbar keine Überraschungen bereit. Das stimmt jedoch nicht ganz. In den letzten zehn Jahren gab es wichtige Entwicklungen beim Beton hin zu einem High-Tech-Werkstoff. Baustoffentwickler sind dabei, Beton mit immer höherer Druckfestigkeit zu entwickeln. Dieser Beton wird als Hochleistungsbeton oder "Ultra High Performance Concrete" (UHPC) bezeichnet und hat besondere Eigenschaften, wie Dichtheit und besseren Widerstand gegen chemische und mechanische Belastungen. (Quelle: www.beton.org)

Die Professoren M. Schmidt und E. Fehling erläutern die Eigenschaften von UHPC folgendermaßen: (zitiert nach: "Ultra-Hochfester Beton - Perspektive für die Betonfertigteilindustrie" bei six4.bauverlag.de) Hochleistungsbeton besitzt kaum noch Kapillarporen. Mit geeigneten Verflüssigern kann er von erdfeucht bis selbstverdichtend hergestellt werden  Die besonderen Eigenschaften des Hochleistungsbetons beruhen auf folgenden Faktoren:
  • einem niedrigen Wasser-Zement-Verhältnis zwischen 0,20 und 0,30,
  • einem hohen Feststoffgehalt des Zementsteins durch Zugabe geeigneter mineralischer Zusatzstoffe,
  • einer hohen Packungsdichte des Feststoffs, verbunden mit einem niedrigen Wasseranspruch des Frischbetons und einer besonders niedrigen Porosität des Festbetons,
  • geeigneten Maßnahmen für eine ausreichende Duktilität bei Druck-, Zug- oder Biegezugbeanspruchung.
Mit Hochleistungsbeton können hoch tragfähige und gleichzeitig besonders leichte und filigrane Bauwerke errichtet werden. Aufgrund des geringen Eigengewichtes sind weitere Spannweiten möglich, z. B. bei Brücken (siehe Abbildung).

 Abbildung: Brücke über die Fulda aus Hochleistungsbeton (Quelle: Wikimedia Commons)


Über die Funktionalisierung der Oberfläche von Hochleistungsbeton berichtete kürzlich Dr.-Ing. Patrick Fontana in der GIT Labor-Fachzeitschrift (8, 2016, Seiten 36-38). Darin erklärt er unter anderem, dass die hohe Packungsdichte und die besonderen Eigenschaften des Frischbetons eine Funktionalisierung der Oberfläche ermöglichen. Nahezu beliebige Mikrostrukturen können an der Oberfläche von UHPC erzeugt werden. So werden zum Beispiel Fassadenelemente aus Hochleistungsbeton bereits bei der Herstellung im Betonfertigteilwerk mit selbstreinigenden Oberflächen ausgestattet. Dabei wird der wasserabweisende Effekt von Pflanzenblättern imitiert. Dieser sogenannt Lotuseffekt beruht darauf, dass durch eine spezielle Mikrostruktur auf der Oberfläche in Kombination mit einer chemischen Hydrophobierung die Benetzbarkeit mit Wasser so gering wird, dass Wassertropfen sehr leicht abperlen und dabei Schmutzpartikel von der Oberfläche aufnehmen und entfernen. Eine Publikation die dieses Verfahren dokumentiert finden Sie hier: M. Horgnies, J.J. Chen, "Superhydrophobic concrete surfaces with integrated microtexture" Cement and Concrete Composites, 52 (2014) 81-90.
Weiter erläutert  Patrick Fontana, dass die Verwendung von technischen Textilien, die in die Betonschalung eingelegt werden, eine sehr viel einfachere Methode für die Mikrostrukturierung darstellt. Dabei wird ebenfalls eine selbstreinigende Betonoberfläche erzeugt. (K. Malaga, A. Lundahl, M. A. Kargol: Use of technical textile to obtain sustainable easy to clean concrete surface. Proc. Hydrophobe VI, 6th Int. Conf. on Water Repellent Treatment of Building Materials, Rome 2011, pp. 181-188.) Diese Methode wird in dem von der EU geförderten Forschungsprojekt H-House ("Healthier Life with Eco-Innovative Components for Housing Constructions") weiter verfolgt.


 Weiterführende Links:

Donnerstag, 22. Dezember 2016

Social Networks for Science

Soziale Netzwerke für Wissenschaftler


Soziale Netzwerke gibt es nicht nur für Erika und Max Mustermann, sondern auch für Wissenschaftler.  Solche Netzwerke haben spezifische Funktionen für die Zielgruppe. Viel dreht sich dabei um die Darstellung, den Austausch und die Arbeit mit wissenschaftlichen Publikationen. Wer mehr über Nutzen, Vor- und Nachteile dieser Netzwerke erfahren will, liest den Artikel "Akademisch und vernetzt" in den Nachrichten aus der Chemie.

Übrigens finden Sie Zusatzmaterial zu diesem Artikel auf meinem Profil bei Researchgate.


Abbildung: Mattheus van Helmont - Ein Alchemist bei der Arbeit (Quelle: Wikimedia Commons).

Mittwoch, 21. Dezember 2016

A Short History of Open Access

Eine kurze Geschichte von Open Access


Die Publikationspraxis von wissenschaftlichen Peer Review-Artikeln veränderte sich grundlegend in den letzten 20 Jahren.[1, Literaturstellen am Ende dieses Posts] Die technischen Möglichkeiten des Internets eröffneten völlig neue Möglichkeiten. Elektronisches Publizieren und sofortige Verfügbarkeit von wissenschaftlicher Information sind heute Standard. In der zweiten Hälfte der 1990er Jahre erschienen die ersten Open Access-Zeitschriften. Diese gaben häufig Einzelpersonen heraus. Damals hielten nur sehr wenige dieses Publikationsmodell für eine ernsthafte Alternative zur üblichen Publikationspraxis in kommerziellen Abonnementzeitschriften. Eine zweite Welle von Open Access-Zeitschriften entstand aus etablierten Abonnementzeitschriften, die im Besitz von wissenschaftlichen Gesellschaften sind. Diese entschieden sich dafür, die elektronischen Versionen ihrer Zeitschriften frei zugänglich zu machen. Das British Medical Journal (BMJ) war eine der ersten Zeitschriften, die ihre elektronische Version Open Access bereitstellte [2]. Open Access-Zeitschriften sind vor allem in Lateinamerika und Japan populär. Dort existieren Portale wie Scielo [3, 4] oder J-stage [5], die Hunderte von Zeitschriften für die Herausgeber kostenfrei hosten.
Die dritte Welle von Open Access-Zeitschriften wurde durch zwei neue Verlage initiiert: BioMedCentral [6] und die Public Library of Sience (PLoS) [7]. Sie führten Publikationsgebühren für Artikel (Article Processing Charge – APC) als Mittel zur Finanzierung der Open Access Zeitschriften ein. Seit 2000 hat sich dieses Finanzierungsmodell weitgehend durchgesetzt. In den letzten Jahren haben alle führenden Verlagshäuser Open Access-Zeitschriften gegründet, die auf diesem Geschäftsmodell beruhen. Führende Open Access-Zeitschriften verlangen für einen Artikel Publikationsgebühren zwischen 2000 und 3000 US$. Die durchschnittliche Publikationsgebühr für alle Zeitschriften, die im Directory of Open Access Journals gelistet sind, lag 2010 bei 900 US-Dollar [8]. Diese hohen Publikationsgebühren stellen für viele Autoren eine Hürde zur Veröffentlichung in Open Access Zeitschriften dar. Kommerzielle Verlagshäuser bieten inzwischen eine Open Access-Option für ihre Abonnementzeitschriften an. In diesem sogenannten Hybridmodell können die Autoren gegen Zahlung einer Gebühr die elektronische Version ihrer Artikel als Open Access-Artikel freischalten lassen. Die Gebühren für diese Option betragen bis zu 3000 US-Dollar.
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Open_Access_logo_PLoS_transparent.svg
 Literatur:
  1. Die Geschichte von Open Acces folgt inhaltlich der Beschreibung in: B.-C. Björk, D. Solomon: Open access versus subscription journals: a comparison of scientific impact, BMC Medicine2012, 10:73, DOI: 10.1186/1741-7015-10-73; online abrufbar unter: http://bmcmedicine.biomedcentral.com/articles/10.1186/1741-7015-10-73
  2. Homepage von BMJ: http://www.bmj.com/thebmj
  3. Homepage von Scielo: http://www.scielo.org
  4. Parker, Abel, ed. (2014). SciELO - 15 Years of Open Access: an analytic study of Open Access and scholarly communication (in English, Spanish, and Portuguese). UNESCO. doi:10.7476/9789230012373
  5. Homepage: https://www.jstage.jst.go.jp/browse/
  6. Homepage: http://www.biomedcentral.com/
  7. Homepage: https://www.plos.org/
  8. D. J. Solomon and B.-C. Björk: A study of open access journals using article processing charges. J. Am. Soc. Inf. Sci. Technol. 63, 2012, 1485-1495. DOI: http://dx.doi.org/10.1002/asi.22673

Mittwoch, 14. Dezember 2016

Quality of Open Access Publications

Die Qualität von Open Access-Publikationen


In den letzten Jahren entstanden sehr viele neue Open Access-Zeitschriften. Ein Teil dieser Zeitschriften und Verlage bewirbt aktiv seine Zeitschriften. Jede Woche erhalte ich E-Mails in denen ich dazu aufgefordert werde, in dieser oder jener Open Access-Zeitschrift zu publizieren. Meist sind es Zeitschriften und Verlage von denen ich noch nie gehört habe. Leider ist es so, dass nicht alle diese Anbieter seriös arbeiten. Bei manchen geht es nur darum, Geld aus den Autoren zu saugen. Diese unseriösen oder auch ausbeuterischen Open Access-Verlage sind gerade dabei, die ganze Open Access-Bewegung zu diskreditieren. In dem Artikel "Open Access - kostenlos oder sinnnlos?" haben wir versucht, Qualitätskriterien für Open Access-Publikationen zusammenzutragen (Nachr. Chem. 64, 2016, 1087-1089).
Schauen Sie sich diesen Artikel an und prüfen Sie die wichtigsten Kriterien die dort genannt werden, bevor Sie einen Artikel bei einer Ihnen unbekannten Zeitschrift einreichen!

Übrigens ist dieser Artikel selbst Open Access und kann von jedermann gelesen werden.



Abbildung: Mattheus van Helmont - Alchemist bei der Arbeit (Quelle: Wikimedia Commons).

Samstag, 10. Dezember 2016

The Quality of Scientific Publications

Über die Qualität wissenschaftlicher Publikationen

Wie zuverlässig sind eigentlich wissenschaftliche Publikationen? Gibt es Qualitätskriterien mit denen ich die Qualität einer wissenschaftlichen Publikation einschätzen kann?
Jawohl, dafür gibt es einige Kriterien. Diese erlauben zwar keine hundertprozentig sichere Evaluation, aber sie bieten Anhaltspunkte. Es sind sozusagen "weiche" Kriterien, die eine ungefähre Abschätzung erlauben. Wer mehr über dieses Thema erfahren will, schaut sich den Artikel "Wissenschaftliche Literatur - fundiert oder fingiert" in den Nachrichten für Chemie 64 (2016) 992-994 an.

Übrigens: Mitglieder der GDCh haben freien Zugang zu diesem Artikel. Loggen Sie sich dafür zunächst auf der Webseite der GDCh ein.


Abbildung: Mattheus van Helmont - Der Alchemist (Quelle: Wikimedia Commons)

Mittwoch, 7. Dezember 2016

Information Literacy - Reloaded 2016


Die Artikelreihe zur Vermittlung von Informationskompetenz fand im November 2015 mit dem Teil 9 ihren vorläufigen Abschluss. Inzwischen haben wir neue Artikel zu diesem Thema geschrieben. Diese möchte ich in den folgenden Posts vorstellen.



Samstag, 3. Dezember 2016

Book for Christmas


Hier ein Buchtipp zu Weihnachten: 
"Wie man mit dem Feuer philosophiert - Chemie und Alchemie für Furchtlose" von Jens Soentgen,  Peter Hammer Verlag 2015.

Das Buch beginnt mit "Waldchemie" wie Sie bei den Naturvölkern dieser Welt betrieben wurde und wird. Der Autor berichtet über Elefantenkotpapier, Curare, Gummi, Seife, Kampfer und andere Stoffe. Im zweiten Teil des Buches folgt die Alchemie. Sehr schön zu lesen ist das Kapitel über die Entdeckung des Phosphors. Der Leser erfährt wie mühsam es früher war, Salpeter aus den Wänden und Böden von Jauchengruben und Ställen zu gewinnen. Das war kein Hobby von Alchemisten sondern ein strategischer Rohstoff. Salpeter war notwendig, um Schwarzpulver herzustellen. Schwarzpulver brauchten die damaligen Warlords, um Kriege zu gewinnen. 
Der dritte Teil des Buches ist mit "Laborchemie" überschrieben. Hier werden verschiedene Höhepunkten der Chemie vom achtzehnten bis zum zwanzigsten Jahrhundert dargestellt. In diesem Kapitel gibt es eine brillante Erklärung der Phlogistontheorie. Diese versteht jeder Laie! Dabei machen sich die didaktischen Fähigkeiten des Autors bemerkbar. Außerdem erfährt der erstaunte Leser zum Beispiel, dass Heroin um 1900 ein gebräuchliches Medikament gegen Husten war. Auch über die finstere Seite der Chemie wird berichtet: Giftgas im ersten Weltkrieg und KZ-Häftlinge als billige Arbeitskräfte in der deutschen Chemieindustrie während des zweiten Weltkrieges.
Im einem separaten Teil des Buches  werden Experimente mit Naturstoffen und Haushaltschemikalien beschrieben. Praktisch, nachvollziehbar und manchmal überraschend einfache Experimente. 
Die Illustrationen von Vitali Konstantinov sind eine Klasse für sich. Das gesamte Buch ist in den Leitfarben Rot und Schwarz gehalten. Die Illustrationen spielen mit alchemistischen Symbolen, ergänzen den Text hervorragend (siehe Abbildung) und sorgen dafür, dass das Gelesene nicht so schnell vergessen wird. 
Insgesamt ein wunderschönes Buch für (größere) Kinder, Jungendliche und Erwachsene mit Interesse an Chemie und Experimenten!






Mittwoch, 30. November 2016

Literature on Carbanions

Literatur über Carbanionen

In der organischen Chemie macht man sich schon lange Gedanken über die Stabilität von Carbanionen. Daher stammt die meiste grundlegende  Literatur zu diesem Thema aus diesem Gebiet. Hier für Interessenten noch weiterführende Literatur zum Thema Carbanionen:

Links auf Webseiten über Carbanionen:

Samstag, 26. November 2016

Stability of Carbanions

Stabilität von Carbanionen

Im letzten Post berichtete ich über ein neuartiges Carbanion, welches ausschließlich von Trichlorsilylgruppen stabilisiert wird (siehe Abb. 1). Welche Substituenten sind überhaupt in der Lage Carbanionen zu stabilisieren? Was sind das für Substituenten, was für Eigenschaften müssen diese haben?


Abbildung 1: Neuartiges hoch symmetrisches Carbanion (Eur. J. Inorg. Chem. 2016, 5028-5035)

Ein Methanidion CH3- besitzt eine negative Ladung. Diese ist weitghend am Kohlenstoffatom lokalisiert. Dadurch ist dieses Anion sehr energiereich und damit hoch reaktiv. Ein solches Anion reagiert sofort mit jedem verfügbaren Reaktionspartner. Durch geeignete Substituenten können Cabanionen stabilisiert werden. Folgende generelle Prinzipien zur Stabilisierung von Carbanionen können aufgezählt werden:

1. Elektronenziehende Substituenten stabilisieren Carbanionen, indem sie Elektronendichte vom negativ geladenen Kohlenstoffatom aufnehmen. Die elektronenziehende Wirkung solcher Substituenten werden in der organischen Chemie als induktive und mesomere Effekte klassifiziert. Ein elektronenziehender induktiver Effekt (-I ) wirkt über die sigma-Bindung. Ein elektronenziehender mesomerer Effekt (-M) wirkt über pi-Bindungen.
Beispiele für Substituenten mit -I-Effekt sind Fluoratome und wie wir seit jüngstem wissen Trichlorsilylgruppen. Beispiele für Substituenten mit -M-Effekt sind Nitrogruppen (NO2), Cyanogruppen (CN) und verschiedene Sulfonate und andere Gruppen mit S=O-Doppelbindungen.

 Abbildung 2: Beispiele für Carbanionen mit elektronenziehenden Substituenten (Literaturstellen am Ende des Posts)

2. Aromaten und andere Systeme mit Doppelbindungen können ebenfalls Carbanionen stabilisieren. Im einfachsten Fall genügt schon eine Substitution mit mehreren Phenylgruppen zur Stabilisierung eines Carbanions. Sehr viele Varianten dieses Grundmusters sind möglich: Naphthylgruppen, Diphenylderivate, substituierte Phenylgruppen wie para-Fluorophenyl oder Pentafluorophenyl. 



Abbildung 3: Beispiel für ein durch Aromaten stabilisiertes Carbanion (Literaturstellen am Ende des Posts)

3. Silylsubstituenten sind offensichtlich ebenfalls in der Lage Carbanionen zu stabilisieren. Es gibt in der Literatur eine Reihe von Beispielen bei denen Silylsubstituenten für diesen Zweck genutzt wurden. Diese besitzen meist zusätzlich sterisch anspruchsvolle Gruppen wie tert-Butyl oder Aromaten.


Abbildung 4: Carbanionen mit Silyl-Substituenten (Literaturstellen am Ende des Posts)

4. Phosphorylide sind sozusagen "verkappte" Carbanionen. Die negative Ladung des Carbanions wird hier durch die Wechselwirkung mit einer Triorganylphosphinogruppe stabilisiert. Ich wurde kürzlich von Hubert Schmidbaur darauf aufmerksam gemacht, dass er bereits in den 1970er Jahren Ylide untersuchte, die unter anderem auch durch Trichlorsilylgruppen stabilisiert wurden. 


Abbildung 5: Beispiele für Phosphorylide mit Silyl-Substituenten (oben) und allgemeine Grenzstrukturen für  Phosphorylide (unten)



Literaturstellen:
Elektronenziehende Substituenten:
  • P. Andersen, B. Klewe, Nature 1963, 200, 464-464.
  • J. R. Witt, D. Britton, Acta Cryst. 1971, B27, 1835-1836 and references cited therein.
  • M. Göbel, T. M. Klapötke, Z. Anorg. Allg. Chem. 2007, 633, 1006-1017.
  • T. M. Klapötke, F. X. Steemann, Propellants Explos. Pyrotech. 2010, 35, 114-129.
Aromaten:
  • W. Schlenk, J. Holtz, Ber. Dtsch. Chem. Ges. 1916, 49, 603-608.
  • S. Harder, Chem. Eur. J. 2002, 8, 3229-3232.
    Silylsubstituenten:
    • A. I. Almansour, C. Eaborn, S. A. Hawkes, P. B. Hitchcock, J. D. Smith, Organometallics 1997, 16, 6035-6037.
    • N. Wiberg, G. Wagner, G. Reber, J. Riede, G. Müller, Organometallics 1987, 6, 35-41.
    •  H. Li, A. J. A. Aquino, D. B. Cordes, F. Hung-Low, W. L. Hase, C. Krempner J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 16066-16069.

    Phosphorylide:
    • H. Schmidbaur, W. Malisch, Angew. Chem. 82, 1970, 84-85.
    • H. Schmidbaur, W. Malisch, Chem. Ber. 1970, 103, 3007-3018.
    • H. Schmidbaur, W. Malisch, Chem. Ber. 1971, 104, 150-159.
    Weitere Beispiele:
    • K. E. Krahulic, H. M. Tuononen, M. Parvez, R. Roesler, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 5858–5865.

    Freitag, 25. November 2016

    Unexpected Formation and Crystal Structure of the Highly Symmetric Carbanion [C(SiCl3)3]–

    Unexpected Formation and Crystal Structure of the Highly Symmetric Carbanion [C(SiCl3)3]–: Disproportionation reactions of Si2Cl6 in the presence of [nBu4N]Cl in halogenated solvents yield the compound [nBu4N][C(SiCl3)3] (1). X‐ray structure analysis of 1 proves the existence of a planar carbanion,...

    Mittwoch, 23. November 2016

    A New Type of Carbanion

    Ein neuartiges Carbanion

    Bei der Reaktion von Si2Cl6 mit Tetrabutylammoniumchlorid in Methylenchlorid entsteht hauptsächlich ein siliciumhaltiger Sechsring. Dieser wurde bereits in der Literatur beschrieben. Bei genauer Untersuchung des Reaktionsverlaufs entdeckten wir ein unerwartetes Nebenprodukt. Durch eine Nebenreaktion mit dem Lösungsmittel entsteht [n-Bu4N][C(SiCl3)3]. Die Trichlorsilylgruppen der Verbindung liefern ein 29Si-NMR Signal  bei -11 ppm. Dieses wurde in der Literatur als „a yet unknown species“ bezeichnet (J. Tillmann et al., Chemistry 2014, 20, 9234-9239). Ein zusätzliches Hindernis bei der Aufklärung der Struktur war, dass das zentrale Kohlenstoffatom unter Standardmessbedingungen im 13C-NMR unsichtbar ist! So konnte erst die Kristallstrukturanalyse endgültigen Aufschluss über die Struktur der unbekannten Verbindung geben.

    Abbildung 1: Molekülstruktur im Kristallgitter mit Fehlordnung (links) und die sich daraus ergebende Formel des Moleküls (rechts).

    Die Strukturanalyse des Produktes war äußerst schwierig, da die Verbindung stark fehlgeordnet kristallisiert (siehe Abbildung 1). Das bedeutet die Atome besetzen nicht nur eine Position im Kristallgitter, sondern mehrere Positionen! Nach sorgfältiger Analyse der Röntgendaten wurde die Struktur der Verbindung entschlüsselt. Es handelt sich um eine ionische Verbindung. Das Tetrabutylammoniumion bildet das Kation in der Struktur (Abbildung 1 oben). Das Anion ist ein hochsymmetrisches Carbanion (Abbildung 1 unten). Das formal negativ geladene Kohlenstoffatom wird durch drei Trichlorsilylgruppen stabilisiert. Berechnungen haben gezeigt, dass das freie Elektronenpaar am zentralen Kohlenstoffatom über die antibindenden Si-Cl-Orbitale delokalisiert ist (Abbildung 2). Das ist ein schönes Beispiel für negative Hyperkonjugation.

    Abbildung 2: Wechselwirkung des freien Elektronenpaars am zentralen Kohlenstoffatom mit einem antibindenden Si-Cl-Orbital. 

    Literatur: Uwe Böhme, Maik Gerwig, Franziska Gründler, Erica Brendler, Edwin Kroke: Unexpected Formation and Crystal Structure of the Highly Symmetric Carbanion [C(SiCl3)3]-, Eur. J. Inorg. Chem. 2016, 5028-5035 (https://doi.org/10.1002/ejic.201600763).

    Donnerstag, 17. November 2016

    Verhaltensregeln an der Uni


    Aktuell zum neuen Wintersemester:

    https://www.uni-kassel.de/fb07/fileadmin/datas/fb07/4-Studium/wiwiaktuell/Ausgabe_SoSe_14_wiwi_aktuell_web.pdf
    Abbildung: Die E-Mail an die Professorin / den Professor: Kleiner Ratgeber zur Erhöhung der Antwortwahrscheinlichkeit auf Seiten 14-15 von "Wiwi Aktuell" - Das Magazin des Fachbereichs Wirtschaftswissenschaften der Universität Kassel vom Sommer 2014.

    Mittwoch, 16. November 2016

    Checkliste fürs Chemie-Studium - Was soll ich studieren?




    Vom Youtube-Channel The Secret Life of Scientists

    Samstag, 12. November 2016

    Chemistry Experiments in School

    Chemieexperimente in der Schule

    In den letzten Jahren erschienen mehrfach dramatische Presseberichte zu Unfällen im Chemieunterricht. So berichtete zum Beispiel Spiegel Online am 10.12.2104: "Chemieunfall im Unterricht - 26 Schüler im Krankenhaus" Weil an einem Mecklenburger Gymnasium eine Flasche mit giftigem Brom zerbrach, mussten 26 Schüler ins Krankenhaus. Die Kinder hatten über Kopfschmerzen und Übelkeit geklagt.
    Die Berliner Morgenpost schreibt am 21.04.2010: "Lehrer und Schüler nach Bromunfall in Klinik"
    Im Zehlendorfer Droste-Hülshoff-Gymnasium hatte eine Lehrerin einen Versuch für den Chemieunterricht vorbereit. Doch das ging schief. Sie verschüttete flüssiges Brom - eine gefährliche Chemikalie. Die Pädagogin, einer ihrer Kolleginnen und vier Schüler mussten ins Krankenhaus.
    Weiter geht es in der Stuttgarter Zeitung vom 16.09.2011: "Chemieunfall in Weil am Rhein - Schüler lässt Flasche mit Brom fallen"
    Diese und ähnliche Berichte waren Anlass für die Naschrichten aus der Chemie, sich diesem Thema zuzuwenden. Los ging es mit dem Bericht von Klaus Ruppersberg "Brom in der Schule" (Nachr. Chem. 63, 2015, 540-542) Darin diskutiert er, ob elementares Brom wirklich für guten Chemieunterricht erforderlich ist. Er kommt zu dem Schluss, dass dieses nur für sehr wenige Schulexperimente benötigt wird und der mögliche Schaden in keinem vernünftigen Verhältnis zum Nutzen steht. Der Autor empfiehlt stattdessen Bromwasser zu verwenden oder Filme abzuspielen. Kurze Zeit später erschienen in den Nachrichten aus der Chemie zwei weitere Beiträge, in denen Pro und Contra zur Verwendung von Brom im Schulunterricht diskutiert werden: T. Seilnacht "Experimente mit Brom an Schulen sind zu kostspielig" (Nachr. Chem. 62, 2015, 892) und E. Täuscher und D. Weiß "Brom - aber selbstverständlich"  (Nachr. Chem. 62, 2015, 893). Eine differenzierte Betrachtung erschien im Februar 2016 unter der Überschrift "Gefahrstoffe und Experimentalkompetenz (Nachr. Chem. 64, 2016, 145-148). Dort wurden darauf hingewiesen, dass die praktische Ausbildung unserer künftigen Chemielehrer möglicherweise zu kurz oder sogar mangelhaft sein könnte.


    Brom in einer Ampulle (Quelle: Wikimedia Commons)

    Im Internet findet man verschiedene Webseiten mit Experimenten für die Schule (siehe Linkliste unten). Aber wenn der Lehrer während seines Studiums niemals sicher zu experimentieren gelernt hat, wird er vor seinen Schülern wahrscheinlich nicht das vorführen, was er selber nicht sicher beherrscht. Oder er führt es vor und dabei geht etwas schief. Eine mangelhafte praktische Ausbildung der Lehrer könnte einer der Gründe sein, warum gehäuft Experimentierunfälle in Schulen passieren. Einen Überblick über Unfälle im Chemieunterricht und deren Folgen gibt der Artikel "Unfälle im Chemieunterricht und deren rechtliche Folgen" von K. Ruppersberg.
    Übrigens: Wir können an der Universität keinen Ersatz für mangelnde Experimente im Chemieunterricht für die Schüler leisten. Punktuell ist es möglich, Praktika für Schüler durchzuführen. Aber bei manchen Anfragen von Schulen habe ich den Eindruck, dass hier Defizite aus dem Schulunterricht wettgemacht werden sollen. An der Universität haben wir andere Aufgaben, nicht die Experimente für ganze Schulklassen nachholen.


    Webseiten mit Experimenten für die Schule:
    • Experimentalchemie.de ist nach eigenen Angaben eine Informationplattform rund um chemische Experimente für die Schule, die Universität und zu Showzwecken. Man findet eine große Anzahl an spannenden und lehrreichen chemischen Versuchen mit detaillierten Versuchsbeschreibungen, die besonderen Wert auf die Sicherheit legen. Chemie zum Anfassen!
    • Netexperimente.de - bietet chemische Experimente aus verschiedensten Bereichen der Chemie. Alle Experimente sind von Fachdidaktikern erprobt und mit Materialsammlung, Durchführungsanweisung und Ergebnisauswertung versehen, um in Schule, Studium oder Heimlabor möglichst einfach eingesetzt zu werden.
    • Experimentas.de ist eine Sammlung von Gefährdungsbeurteilungen für Experimente im schulischen Chemieunterricht. Für die Experimente selbst gibt es jeweils eine kurze Anleitung.
    • Chemieexperimente.de enthält eine Fülle von Experimenten für den Chemieunterricht. Die Versuche sind erprobt und haben sich über Jahre bewährt.
    • Chemieunterricht.de - Liste chemischer Experimente für Grundschule und Chemieunterricht auf Professor Blumes Bildungsserver für Chemie.
    • Chemkids - Experimentalwettbewerb der Klassenstufen 4 bis 8 in den östlichen Bundesländern.

      Samstag, 5. November 2016

      Der Zustand der deutschen Professorenschaft

      Prof. Eric Hilgendorf machte sich 2002 Gedanken über dieses Thema. Anlass war ein Festvortrag zur 600-Jahr-Feier der Universität Würzburg mit dem Titel "Abschied vom deutschen Professor?- Amt und Würden des Professors im Wandel der Zeiten". Ausgangspunkt der Rede ist die Dienstrechtsänderung für Professoren verbunden mit der Einführung der W-Besoldung. Darauf folgt eine kenntnisreiche Darstellung der historischen Entwicklung des deutschen Professorenstandes, für Interessenten lesenswert.
      Unter anderem zitiert er Max Webers Postulat der Werturteilsfreiheit. Dieses besagt, dass Hochschullehrer sehr genau zwischen der Vermittlung der eigenen Wissenschaftsdisziplin und politischen Äusserungen unterscheiden sollten: "Es könne nicht angehen, dass Professoren die Zwangslage des Studenten, um seines Fortkommens willen Vorlesungen hören zu müssen, dadurch ausbeuteten, dass sie ihm neben der Schulung seines Denkens und der Vermittlung von Kenntnissen auch noch die eigene private Weltanschauung einzuflößen versuchten." (nach: M. Weber, Der Sinn der „Wertfreiheit" der soziologischen und ökonomischen Wissenschaften, 1917, in Gesammelte Aufsätze zur Wissenschaftslehre, abrufbar unter Universitätsverlag Potsdam.
      Sehr schön und für manch Einen wert darüber nachzudenken sind auch die 10 Gebote für Professoren, die er in seiner Rede zitiert (nach: A. Morkel, Die Universität muss sich wehren. Ein Plädoyer für ihre Erneuerung, 2000, S. 55.):
      1. Habe keine Nebentätigkeiten!
      2. Nimm die Residenzpflicht ernst!
      3. Versäume keine Lehrveranstaltung!
      4. Halte höchstens einen auswärtigen Vortrag im Semester !
      5. Bevor du ein neues Forschungsprojekt beantragst, beende das alte!
      6. Verwechsle die Lehrkanzel nicht mit einer politischen Rostra!
      7. Scheue dich nicht, Kollegen zu berufen, denen du nicht das Wasser reichen kannst!
      8. Laß deine Schüler über dich hinauswachsen!
      9. Schreibe kurz und verständlich; das ist eine Form der Nächstenliebe!
      10. Bevor du etwas veröffentlichst, laß es neun Monate liegen; vielleicht kommen dir bis dahin Zweifel an seiner Publikationswürdigkeit!
       Diese ergänzt er noch um zwei Punkte:
      • Behandle die dir anvertrauten Studierenden gerecht, offen und hilfsbereit!
      • Sei im Umgang mit Kollegen freundlich und zuvorkommend! Rede in Sitzungen nicht zuviel, schimpfe nicht unnötig und beschränke den Klatsch auf ein Minimum!


          Abbildung: Carl Spitzweg "Der Bücherwurm" (Quelle: Wikimedia Commons)

          Mittwoch, 2. November 2016

          Looking at other Blogs

          Andere Blogs

          Heut mal ein Blick über den Tellerrand hinaus auf Blogs von Anderen.

          Der Name "Rentnerblog" ist ziemlich irreführend. Es geht um Vieles, um Interessantes, aber nicht um Rentnerprobleme. Es gibt wohl keine Webseite, die derart tiefgreifende Analysen und Informationen rund um das berühmte Karlsruher Institut für Technologie (KIT) bietet. Die Informationen sind teilweise mit der Meinung des Autors durchmischt, aber das ist das gute Recht eines Blogautors. Mein Votum: Weiter so! Nur eventuell einen besseren Titel für diesen Blog finden.
          Bericht über den Rentnerblog bei huber-net.de.

          "NukeKlaus.de" berichtet über verschiedene Aspekte der Reaktortechnologie, Kernspaltung und Energiewirtschaft. Hier ein Bericht über diesen Blog. Auf diesem Blog muss ich bei Gelegenheit mal ein wenig lesen, hatte bisher keine Zeit dafür.

          http://nukeklaus.de/

          Im ScienceSkepticalBlog schreiben mehrere Autoren über Themenkomplexe wie Nachhaltigkeit, Ökologismus, Klimaforschung und Klimapolitik, Energiewende oder Technophobie. Will ich mich demnächst auch noch tiefer einlesen, bis dahin erst mal hier ein Kommentar zu diesem Blog.

          http://www.science-skeptical.de/
          [Wird demnächst noch überarbeitet.]

          Samstag, 29. Oktober 2016

          International Master Programs

          Internationale Masterstudiengänge

          An der TU Bergakademie Freiberg gibt es inzwischen mehrere Internationale Masterstudiengänge. Zwei dieser Studiengänge mit MBA-Abschlüssen sind von der ASIIN akkreditiert worden (siehe Pressemitteilung von 2012). Eine Übersicht über die aktuell angebotenen Englischsprachigen Masterstudiengängen gibt es hier:
          • Advanced Mineral Resource Development
          • Computational Materials Science
          • Geoscience
          • Groundwater Management
          • International Management of Resources and Environment (IMRE)
          • International Business of Developing and Emerging Markets (IBDEM)
          • Sustainable Mining and Remediation Management (MoRe)


          http://tu-freiberg.de/sites/default/files/media/internationales-universitaetszentrum-alexander-von-humboldt-170/pdf/flyer_intern_master_programmes.pdf


          [ohne Kommentar]