Experiment des Monats März 2023 Das BYOD-Photometer

In diesem Monat gibt es einen Gast-Beitrag von Marco Reinmold aus dem Institut für Didaktik der Chemie (Leitung: Prof. Dr. Arnim Lühken) der Goethe-Universität Frankfurt am Main.
Vorgestellt wird das BYOD-Photometer (BYOD-Prinzip: bring your own device) für das alle Smartphones genutzt werden können, sofern eine geeignete App installiert ist..

Geräte und Chemikalien:
PE-Schaumstoff (Verpackungsmaterial, Schichtdicke: 3,5 cm), Pappbecher (Innenseite weiß), Cutter-Messer, wasserfester Filzstift, Haargummis, Lichtquelle (Smartphone, alternativ Durchlichttisch), Küvetten.

Durchführung:
Zwei gleich große quaderförmige Stücke PE-Schaumstoff werden ausgeschnitten. Aus dem ersten Quader wird eine Aussparung für die Lichtquelle und einen möglichen Stromanschluss des künftigen Photometers, in den zweiten Quader eine Aussparung für die Strahlenkammer unter Zuhilfenahme eines Pappbechers, der diese darstellen wird, ausgeschnitten. Die Strahlenkammer liegt dabei oberhalb der Lichtquelle. In den Quader mit der Strahlenkammer wird mittig zu dieser eine Aussparung für den Strahlengang ausgeschnitten. Die Strahlenkammer (Pappbecher) wird anschließend eingelassen und an die Höhe des PE-Quaders angepasst. Aus der Unterseite des Pappbechers wird nun noch eine Öffnung für eine Küvette, oder ein Reagenzglas (Probenkammer) ausgeschnitten. Die Lichtquelle wird nun in den ersten Quader (unterer Teil des Photometers) eingesetzt und mit dem oberen zweiten Quader, der Oberseite mitsamt Strahlenkammer und Strahlengang, mittels zwei Haargummis fixiert. Bei allen Schritten darf der Schaumstoff nicht durchschnitten werden!
Nun ist das Photometer einsatzbereit und kann zu Konzentrationsbestimmungen oder für kinetische Messungen eingesetzt werden.
Zur Aufnahme der Messdaten empfohlen werden die Apps "Color Grab" (Android: Color Grab (color detection) - Apps bei Google Play) oder "Color Picker" (iOS: Color Picker - Pixel Color im App Store (apple.com)).

Anwendung:
Das BYOD-Photometer eignet sich sehr gut zur Beobachtung der Iodierung von Aceton. EdM 08/1999
Die Lösungen können direkt in die Küvette pipettiert werden:
Pipettieren Sie 1 ml Stärke- Lösung und 1 ml Iod-Kaliumiodid-Lösung in eine der Küvetten. Stellen Sie die Küvette in das Photometer und bereiten Sie die Lichtquelle und das Smartphone für die Messung vor. Geben Sie zunächst 1 ml 1 M Salzsäure hinzu.
Ab dem Moment der Zugabe von 1 ml 4 M Aceton starten Sie zügig die Zeit. Nehmen Sie eine Minute alle zehn Sekunden die RGB-Werte des aktuellen Farbtons auf.
Dabei kann beispielsweise die Konzentrationsabhängigkeit der Reaktionsgeschwingigkeit untersucht werden, indem jeweils mit 0,5 M und 1,0 M Salzsäure bzw. 2 M und 4 M Aceton-Lösung gearbeitet wird.

Literatur & Links:
Holger Fleischer, Marco Reinmold, Jens Salzner, Arnim Lühken:
Glucose in der Photobox – eine neuartige Methode zur photometrischen Glucose-Bestimmung im Chemieunterricht durch Einsatz digitaler Medien
Chemkon, 02/2023, 82-89
Bauanleitung für das BYOD-Photometer mit Schemazeichnungen

Die Autoren:
©   Das Experiment zur Kinetik der Iodierung von Aceton wurde von Marco Reinmold (Doktorand) und Bastian Hohm (Student) im Zuge Bastian Hohms Examensarbeit unter Prof. Dr. Arnim Lühken am Institut für Didaktik der Chemie der Goethe-Universität Frankfurt weiterentwickelt.
 
Herzlichen Dank für den Beitrag zum Experiment des Monats !

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Seite erstellt am: Dienstag, 21. März 2023, A. Schunk, Charité - Universitätsmedizin Berlin.  

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