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Galvanoplastik in der Archäologie:

Galvanotechnik und Galvanoplastik sind Paradebeispiele für Methoden der angewandten Elektrochemie, wie sie uns nicht nur in der Archäologie, sondern auch im Alltag begegnen: Beim eloxierten iPod¿Gehäuse, dem verzinkten Weidezaun oder dem Zahnimplantat mit Goldüberzug. Allgemein sind die Prozessabläufe beim Herstellen von galvanischen Schichten sehr komplex. Die Eigenschaften der hergestellten Oberflächenschichten sind durch eine Vielzahl an Parametern steuerbar. Dies setzt viel Geschick und Erfahrung bis zum Herstellen einer verblüffend ähnlichen Kopie voraus ¿ sowohl im heutigen Laborversuch, als auch damals zur Wende vom 19. zum 20. Jahrhundert beim Kopieren der Schätze aus Mykene [Archäologisches Nationalmuseum Athen, Foto: Othmar Jaeggi].

Am Beispiel des galvanoplastischen Vervielfältigens einer Münze zeigen wir Schritt für Schritt, welche chemisch¿technischen Prozesse notwendig sind, um ein Objekt auf elektrochemischem Wege, also galvanoplastisch, nachzubilden.

Inhalt / Treffpunkt Forschung / / Die Lithium¿Ionen¿Batterie: Eine Erfindung voller Energie: Nobelpreis ür Chemie / / Der diesjährige Nobelpreis für Chemie geht an John Goodenough, Stanley Whittingham und Akira Yoshino für die Entwicklung von Lithium¿Ionen¿Batterien. Die mobilen Stromspeicher sind fast überall zu finden ¿ von Smartphones, Laptops und Elektroautos bis zu tragbaren medizinischen Geräten. Ein Leben ohne sie ist inzwischen undenkbar. Die leichten Akkus begleiten uns bei der Arbeit, erleichtern unsere Kommunikation und haben eine neue Form der Mobilität ermöglicht. Außerdem kann die aus Wind und Sonne gewonnene Energie mithilfe von Lithium¿Ionen¿Batterien gespeichert werden, was ¿ zusammen mit anderen Technologien ¿ eine wichtige Rolle beim Übergang zu einer Welt ohne fossile Treibstoffe spielen könnte. Obwohl die Suche nach noch besseren Akkus aus umweltfreundlicheren und einfacher verfügbaren Rohstoffen andauert, hat die Arbeit der drei Preisträger die Grundlage für die Forschung in diesem Gebiet gelegt und den Weg für verbesserte Nachfolgeversionen eröffnet. / / Medientipps / / Sauerstoff im Konzert der Genregulation: Nobelpreis für Physiologie oder Medizin / / Sauerstoff ermöglicht einen besonders effizienten aeroben Energiestoffwechsel in Form der Atmungskette, verursacht aber auch unerwünschte, unter dem Schlagwort oxidativer Stress bekannte Oxidationsreaktionen. Deren für die Zellen toxischen Wirkungen begrenzt die sorgfältige Kontrolle des Sauerstoffpartialdrucks im Körper. Welche Steuermechanismen dabei Sauerstoffmangel (Hypoxie) vermeiden, um die Energieversorgung aufrecht zu erhalten, erforschten die drei mit dem Nobelpreis für Physiologie 2019 ausgezeichneten Mediziner William G. Kaelin Jr., Peter Ratcliffe und Gregg L. Semenza. Ihre Pionierarbeit wurde bereits im Jahr 2016 mit dem Albert Lasker Award for Basic Medical Research gewürdigt, der höchsten US¿amerikanische Auszeichnung für die Förderung der medizinischen Grundlagenforschung. / / Elemente im Fokus: PSE¿Videowettbewerb / / Anlässlich des Internationalen Jahres des Periodensystems (IYPT2019) hatten wir zusammen mit dem ChemViews Magazine unsere Leser eingeladen, ihre Lieblingselemente in einem Video vorzustellen. Wir haben einige sehr schöne und kreative Videos erhalten, die vielfältige Ansätze zur Präsentation eines Elements zeigen. / / Stipendium Hofmann¿Stipendien für Chemiestudierende / / / Wenn Wasser tanzt: Das Phänomen der hüpfenden Wassertropfen: Alltagsfragen / / Jeden Tag passieren um uns herum interessante Dinge ¿ und manchmal sind sie uns so vertraut, dass wir sie gar nicht mehr bemerken. / / Minimalist in der Baumkrone: Chemische Tricks der Tiere und Pflanzen / / Das Gift der Gelbbauchschnupfenschlange enthält nur wenige Toxine. Trotzdem kann die Schlange damit so verschiedene Beutetiere wie Eidechsen und Mäuse töten. Verantwortlich hierfür sind zwei Vertreter einer Proteinfamilie, die sich nur geringfügig unterscheiden und doch beutespezifisch wirken. // Artikel / Das Periodensystem der Elemente und Lothar Meyer / / Die Generalversammlung der Vereinten Nationen und die UNESCO haben das Jahr 2019 zum Internationalen Jahr des Periodensystems ausgerufen. Anlass ist das 150. Jubiläum der Aufstellung der Periodentafel, wenn man als Bezugspunkt den 17. Februar 1869 (nach heute gültigem gregorianischem Kalender 1. März 1869) wählt, an dem Dmitri I. Mendeleev (1834¿1907) eine Übersicht der natürlichen Elemente formulierte. Wie das Logo des Jahrs zeigt, wird tatsächlich nur Bezug auf Mendeleev genommen. Doch in den 1860er¿Jahren war auch eine Reihe von Arbeiten des Physikochemikers Lothar Meyer zu einer Klassifizierung der Elemente erschienen. / / Maßgeschneiderte Proteine: Gerichtete Evolution und Phagen¿Display / / Enzyme und Antikörper sind Proteine mit vielfältigen Anwendungen. Während Enzyme vor allem als Biokatalysatoren in der Chemie und Pharmazie zur Herstellung chiraler Bausteine für Wirkstoffe, aber auch für Feinchemikalien und Aromastoffe genutzt werden, spielen Antikörper in der Diagnostik und in jüngster Zeit vor allem als Therapeutika eine sehr wichtige Rolle. / / Die Gifte¿Skala: Von lebenswichtig bis hochtoxisch / / Der Begriff Gift ist vor allem negativ besetzt. Dabei wird von den meisten Zeitgenossen verkannt, dass die Dosis dafür entscheidend ist, ob ein Stoff fast ohne Wirkung bleibt, therapeutisch wirksam oder akut giftig ist. Daher ist der fast 500 Jahre alte Lehrsatz von Paracelsus (1493¿1541) noch immer gültig: ¿Die Dosis macht das Gift¿. Botulinumtoxin, der giftigste Stoff der Welt ist etwa eine Billion Mal giftiger als der ungiftigste Stoff, Wasser. Die Betrachtung einer logarithmischen Gifte¿Skala gibt einen Überblick über die interessantesten Giftstoffe. / / Galvanoplastisches Vervielfältigen einer Münze: Zusammenspiel von Archäologie und Elektrochemie / / Archäologie und Elektrochemie? Das hat doch nichts miteinander zu tun, scheint es auf den ersten Blick. Im folgenden Beitrag wollen wir das Gegenteil beweisen ¿ am Beispiel des galvanoplastischen Vervielfältigens einer Münze. Hierbei zeigen wir Schritt für Schritt, welche chemisch¿technischen Prozesse notwendig sind, um ein Objekt auf elektrochemischem Wege, also galvanoplastisch, nachzubilden und verdeutlichen, welche Bedeutung die Galvanoplastik für die Archäologie besitzt. // / Vom Elektroneneinfangdetektor zur Gaia¿Theorie: James Lovelock zum Hundertsten / / Er erfand den lange Zeit empfindlichsten GC¿Detektor, baute Geräte für die Viking¿Mars¿Mission, bereitete die Rettung der Ozonschicht vor, begründete die Gaia¿Theorie, warnte früh vor dem Klimawandel und betonte stets seinen Status als ¿unabhängiger Wissenschaftler¿. Am 26. Juli wurde James Lovelock 100 Jahre alt. / / Green Chemistry in der Schule: Unterricht und Experimente zur Nachhaltigkeit / / Ein wichtiges Ziel des schulischen Unterrichts in der Chemie ist die Bildung für eine nachhaltige Entwicklung: Schülerinnen und Schüler sollen die Prinzipien einer nachhaltigen Chemie kennen, beurteilen und bewerten lernen. Dafür gibt es verschiedene Ansätze, der bekannteste ist wahrscheinlich die Idee der Green Chemistry, ein Forschungszweig, der sich speziell der Erschließung Abfall vermeidender, Material und Energie sparender sowie kostengünstiger und sicherer chemischer Produkte und Prozesse widmet. Bisher existieren in der Schulpraxis dazu erst wenige Unterrichtseinheiten. Mit dem hier vorgestellten Unterrichtsgang und den dazu entwickelten Experimenten lassen sich grüne und nachhaltige Chemie im Chemieunterricht thematisieren. Die Unterrichtsmodule und Experimente sind bereits mehrfach erprobt. / Magazin / Tanz der Elemente: Der Hörer / / / Sprengstoffe, Treibmittel, Pyrotechnika: Lexikon / / Rätsel / Die Struktur der Materie ein Geduldsspiel?: Rätsel / / Vorschau / Vorschau auf Heft 1/2020 / / Treffpunkt Buch plus / Treffpunkt Buch plus: Herbst 2019