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Die Farbpalette der Natur mit Schulkreide entschlüsseln
Farben spielen in der Natur eine grosse Rolle. Sie tarnen, warnen, werben
oder dienen der Photosynthese. Welche Komponenten aber stecken hinter einem
dunklen Rot oder einem kräftigen Lindgrün? Mit Hilfe einer einfachen
Säulenchromatographie lassen sich die Farbstoffe eines grünen
Laubblattes oder eines Blutbuchenblattes leicht entschlüsseln. Der
Clou - als stationäre Phase dient ein einfaches Stück Schulkreide.
Was man braucht: 1 Mörser, 2 Bechergläser, 1 Trichter mit
Filterpapier, 1 Schere, 1 Föhn, etwas Sand, weisse Tafelkreide, 25
ml Azeton, 5 ml Petroläther, ausserdem frische grüne oder auch
rote Laubblätter.
Wie man vorgeht: Mit der Schere werden die grünen Blätter
klein geschnitten und im Mörser mit dem Sand gut verrieben. Jetzt gibt
man 25 ml Azeton hinzu und reibt nochmals 1 Min. Die Lösung wird abgefiltert.
Die so erhaltene Farbstoff- / Azetonmischung wird nun auf die Säule,
also die Kreide, geladen. Die Kreide wird dazu 1cm tief in die Farblösung
getaucht und anschliessend mit dem Föhn getrocknet. Diesen Vorgang
wiederholt man 2-3-mal. Nun stellt man die Kreide möglichst senkrecht
in die mobile Phase, also in den Petroläther.
Was man sieht: Je nach Affinität der Farbstoffe zum Adsorbens laufen
diese in der Kreide mit dem Petroläther nach oben. Karotinoide laufen
mit der Lauffront, es folgen Chlorophyll a (blaugrün), Chlorophyll
b (gelbgrün) und ganz unten die Xanthophylle. Bei roten Laubblättern
erhält man zusätzlich noch eine rote Bande, die vom Farbstoff
Anthozyan herrührt.
Hinweise: Der Versuch eignet sich sowohl als Demonstrationsversuch als
auch als Schülerversuch. Zur Auswertung lässt man die Schüler
die Farbabfolge skizzieren und die Banden beschriften. In das Thema Photosynthese
(Frühling / Sommer) oder in das Thema Herbstfärbung lässt
sich dieser Versuch leicht integrieren. Wegen der entstehenden Dämpfe
sollte bei der Arbeit mit Azeton und Petroläther auf eine gute Durchlüftung
geachtet werden. Aus gesundheitlichen, ökologischen oder praktischen
Gründen kann man Azeton durch Äthanol und Petroläther durch
Benzin ersetzen. Die entstehenden Banden sind dann eventuell nicht ganz
so scharf.
Viele viele bunte Smarties - Sehr effektvoll lässt sich die Säulenchromatographie
auch in einem ganz anderen Zusammenhang anwenden. Welche Farben stecken
zum Beispiel in blauen Smarties. Deren knallbunte Farben lassen sich leicht
extrahieren. Hierfür gibt man zu drei gleichfarbigen Smarties 8 ml
Wasser und 2 ml Brennspiritus, schwenkt alles, bis die Farbe gelöst
ist, filtert die Flüssigkeit in ein kleines Becherglas und stellt nun
die Kreide hinein. Nach ca. 30 Minuten trocknet man die Kreide und betrachtet
die entstandenen Banden vor einem weissen Papier. Wer mehr zum Thema natürliche
und synthetische Farben in Lebensmitteln, Kosmetik, Mode und Natur wissen
möchte, ist gut mit dem Themenheft "Farben" Nr. 235, Juni
1998 aus der Serie "Unterricht Biologie" beraten.
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