Zigarren als Flammenwerfer und brennendes Eisen

Es ist wie im Hexenkessel, es raucht und qualmt und Professor Gerald Linti ist in seinem Element." Sie ist nicht nur zum Atmen da - Chemische Geschichten rund um unsere Luft" ist sein Thema bei der zweiten Vorlesungsreihe der Heidelberger Kinder-Uni. Luft ist zwar nicht anzufassen, aber mit ihren Bestandteilen lassen sich verblüffende Experimenten vorführen.

Was ist Luft eigentlich?

Zunächst musste aber geklärt werden, was Luft eigentlich ist. Sie besteht nämlich zum überwiegenden Teil aus dem Element Stickstoff (78 Prozent) und nur zu gut einem Fünftel aus Sauerstoff (21 Prozent). Verschwindend gering (insgesamt etwa 0,9 Prozent) sind die Anteile an Edelgasen, wie Neon, Helium oder Argon und auch an dem Treibhausgas Kohlendioxid (0,03 Prozent). Sauerstoff benötigen Tiere und Pflanzen zum Leben und ein Feuer ohne dieses Element funktioniert auch nicht. Wer weiß aber schon, dass sich reines Eisen verbrennen lässt? Dazu muss es aber als Pulver vorliegen und mit reinem Sauerstoff in Kontakt gebracht werden, dann entzündet es sich von selbst. Je feiner das Eisen-Pulver ist, desto heftiger ist die Reaktion, bis hin zu grellen Blitzen, die in den verdunkelten Hörsaal schießen.

Gefährliches Bleichmittel

Die Verbindung von zwei Sauerstoff-Atomen mit zwei Wasserstoff-Atomen wird als Wasserstoffperoxid bezeichnet und ist vielen als Bleichmittel bekannt. Beispielsweise zum Blondieren der Haare. Allerdings kann diese Verbindung durchaus gefährlich sein. Professor Linti lässt von seinen Helfern Blut und Wasserstoffperoxid zusammen schütten. Sofort setzt die Reaktion ein und es bildet sich eine eklige, rötliche, geleeartige Masse, die aussieht wie ein Mega-Eisbecher. Dies liegt daran, dass Wasserstoffperoxid die Eiweiße im Blut zerstört. Auch in unserem Körper würde dies passieren, wenn es da nicht die Substanz Katalase in unserem Blut gäbe, die das Wasserstoffperoxid zersetzt, bevor es im Blut seine zerstörerische Wirkung entfalten kann.

Banane einmal anders

Wesentlich ungefährlicher ist da schon der Umgang mit dem anderen Hauptbestandteil der Luft, dem Stickstoff. Wird der Stickstoff auf eine Temperatur unter Minus 196 Grad Celsius heruntergekühlt, ist er nicht mehr gasförmig, sondern flüssig. Mit dieser superkalten Flüssigkeit lassen sich dann Gummibälle oder Tischtennisbälle tiefgefrieren, so dass sie zerplatzen, wenn sie an die Wand geworfen werden und schockgefrorene Bananen lassen sich zum Einschlagen von Nägeln in ein Stück Holz verwenden.

Aus dem Professor wird Donald Duck

Auch der Sauerstoff lässt sich verflüssigen und zwar unterhalb einer Temperatur von Minus 183 Grad Celsius. Professor Linti zückt eine Zigarre, aber anstatt sie zu rauchen, taucht er sie in diese kalte Flüssigkeit. Nach dem sich die Zigarre mit dem flüssigen Sauerstoff voll gesogen hat und angezündet ist, durchtrennt er zum Erstaunen der kleinen Zuhörer ein Kupferblech. "Durch den zusätzlichen Sauerstoff in der Zigarre entsteht praktisch ein Flammenwerfer", erklärt Professor Linti.

Dass Kohlendioxid nicht nur für die Umwelt schädlich ist, sondern sich auch hervorragend zum Löschen von Flammen verwenden läßt, wird ebenfalls in einem kleinen Experiment vorgeführt.

Und dann wird aus dem Professor ein sprechender Donald Duck. Ein tiefer Schluck aus der Heliumflasche und schon wird die Stimme viel höher. Eine wissenschaftliche Erklärung gibt es natürlich auch dafür. Helium ist viel leichter ist als Luft, und der Schall ist damit in einer Helium-Atmosphäre etwas schneller unterwegs, was sich in der höheren Stimme niederschlägt.

Zum Schluss wird in dem Chemie-Hörsaal im Schnellverfahren noch Eis fabriziert. Zu einer tüchtigen Portion Erdbeer-Püree, zwei Tüten Zucker und mehreren Litern Milch wird flüssiger Stickstoff gegeben und in Sekundenschnelle ist das Eis fertig. So können die Kinder-Studenten den Heimweg mit einer speziellen Eistüte antreten. Allerdings waren zwei Zuckertüten doch zu viel, denn einigen war die Eis-Pampe eindeutig zu süß.

Fotos:
2 und 3 Stefan Kresin
1 und 4 Andrea Liebers