Unser Jugend forscht-Projekt 2022 – Kunterbunte Tinte

Im Naturwissenschafts-Forderunterricht in Jg. 11 bei Gd haben Anna, Martje und ich im letzten Schuljahr unser Jugend forscht-Projekt über bunte Tinte erarbeitet.

Unsere Idee war, dass wir die Tinten auf ihre Farbzusammensetzung untersuchen. Dafür wollten wir die Methode der Papierchromatografie und der Spektralfotometrie miteinander vergleichen, um die aussagekräftigere Methode zu finden.

Zuerst begannen wir verschiedenfarbige Tinten im Handel zu besorgen und mit der Papierchromatografie zu testen. Insgesamt hatten wir achtzehn Proben von unterschiedlichen Farben und Herstellern. Für die Papierchromatografie nutzten wir denselben Aufbau, den wir bereits in der sechsten Klasse kennenlernten (Foto 1). Heraus kamen achtzehn bunte Filterpapiere mit einigen sichtbaren Farben (Foto 2).

Die Papierchromatografie hat aber auch ihre Grenzen. Mischfarben wie Magenta kann sie beispielsweise nicht weiter in unterschiedliche Farben zerlegen. Da kam nun die Spektralfotometrie ins Spiel.

Da uns die Ergebnisse der Papierchromatografie nicht genau genug waren, brachte uns das auf die Idee, die Tintenproben mittels Spektralfotometrie noch mal genauer auf die Wellenlänge der einzelnen Farbbestandteile zu untersuchen. Damit konnten wir auch feststellen, wie aussagekräftig die Papierchromatografie insgesamt ist.

Das Spektralfotometer wurde uns von der Schule zur Verfügung gestellt. Allerdings mussten wir uns die Bedienung selbst erarbeiten. Bei der Spektralfotometrie wird eine Einmalküvette mit Wasser und der zu untersuchenden Tinte befüllt (Foto 3) und vom Fotometer anschließend ausgemessen. Das Ergebnis zeigte das Fotometer in Form einer Kurve, wo wir die Wellenlängen ablesen konnten (Foto 4). Diese gemessenen Wellenlängen konnten wir dann mithilfe einer Tabelle in Farben übersetzen.

Ganz glatt lief das aber nicht. Kleinere Pannen ereigneten sich sowohl bei der Papierchromatografie als auch bei der Spektralfotometrie. Bei der Papierchromatografie war teilweise zu viel Farbe auf dem Filterpapier, sodass die einzelnen Farben nicht vollständig erkennbar waren (Foto 5). Anfangs haben wir auch die Verdunstung in den Einmalküvetten unterschätzt (Foto 6). Um die Ergebnisse vergleichbar zu halten, mussten wir deshalb vor jeder Messung die Proben neu anmischen.

Am Ende sind wir trotz der Hindernisse zu dem Ergebnis gekommen, dass die Spektralfotometrie genauere Messwerte liefert, die Papierchromatografie aber einen guten groben Überblick verschafft. Die Spektralfotometrie kann auch Mischfarben wie Magenta in ihre einzelnen Farben unterteilen und so ein genaueres Bild er Farbzusammensetzung schaffen. Auch Farben wie Infrarot und Ultraviolett sind nur bei der Methode der Spektralfotometrie sichtbar.

Insgesamt war es ein sehr gelungenes Jugend-forscht-Projekt, das mit einer Mischung aus Spaß, Lernen und schönen Fotos zu einer einzigartigen Zeit geworden ist.

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