unter einem Dach im Chemiepark Marl - Internationale Chemie ...

IChO-Workshop im Chemiepark Marl
Die Teilnehmer des Workshops in Marl.
Am Mittwoch, den 20. Juni 2012, trafen sich dreizehn Jugendliche vor dem
Informationszentrum des Chemieparks in Marl. Wir hatten im letzten Jahr an der zweiten
Runde der Chemie-Olympiade teilgenommen und wurden so zu diesem Workshop
eingeladen. Birgit Vieler, Landesbeauftragte der IChO in Nordrhein-Westfalen, war auch mit
dabei.
Der Tag begann gemeinsam mit einer kleinen Einführung in die Historie des Parks und mit
einem groben Überblick über die ansässigen Firmen. Dann starteten wir schon mit dem Bus
zur Besichtigungstour auf dem 650 Hektar großen Gelände. Während unser Betreuer Herr
Stegemann uns mit allerlei Informationen über einzelne Werke und Gebäude fütterte (schon
beeindruckend: ein eigener Hafen, ein eigenes Bahnschienennetz, Rohrbrücken und –
leitungen, die aneinandergesteckt bis nach Rom reichen würden (1200 km)), fuhren wir zu
unserer ersten Station: der Acrylsäure-Anlage.
Der Anblick der Acrylsäure-Anlage allein ist schon eindrucksvoll. Riesige, lange Gebäude,
deren Rohre für den Besucher scheinen, als würden sie die Fassade wie Efeu überranken.
Dazu jede Menge Türme und Kessel im XXL-Format. Innen angekommen, erinnert der
Anblick eher an einen Informatik-Betrieb als an ein Chemiewerk. Denn überwacht wird alles
per Computer, kaum einer befindet sich noch in den Anlagen selbst. Es folgt eine kleine
chemische Einführung durch Herrn Dr. Kuppinger. Propen wird in zwei Schritten über

Propenal katalytisch zu Acrylsäure oxidiert. Besonders ist hier der Zusatz „katalytisch“. Denn
ohne die Zugabe eines Katalysators würde der Sauerstoff an der C-C-Doppelbindung
angreifen – was nicht erwünscht ist.
Weiter ging es wieder mit dem Bus zur Chloralkali-Elektrolyse. Hier wird nach dem
Membranverfahren Chlorgas, Wasserstoff und Natronlauge gewonnen. An der Anode entsteht
aus der eingespeisten Natriumchloridlösung Chlor und an der Kathode aus dem zugeführten
Wasser Wasserstoff, zusätzlich entsteht noch Natronlauge: Die Membran ist nur für
Natriumionen durchlässig, die in den Kathodenraum wandern, in dem sich durch die
Wasserzerlegung Hydroxid-Ionen anreichern.
2 NaCl (aq) + 2 H 2 O (l) → 2 NaOH (aq) + Cl 2 (g) + H 2 (g)
Es ist sehr faszinierend, zu sehen, dass das, was man im Chemieunterricht theoretisch
behandelt, praktisch funktioniert – auch wenn man teilweise nur erahnen kann, was in
welchem Gebäudeteil gerade abläuft.
Bis dahin gab es für uns so viel zu sehen, dass wir glatt das beliebte Thema „Essen“ vergaßen.
Doch natürlich stand auch das auf dem Zeitplan und wir wurden kurzerhand in das
Betriebsrestaurant Culimar zum Mittag eingeladen (eine reichliche, leckere Auswahl, wir
waren begeistert).
Gestärkt besuchten wir als nächstes die Analytik. Genauer gesagt: Die Licht- und
Rasterelektronenmikroskopie und die Infrarot-Spektroskopie. Auch dort wurden wir
überrascht. Unterm Lichtmikroskop kann man normalerweise nur zweidimensional, bzw.
ohne scharfe Tiefenstruktur das Präparat betrachten. Doch im Labor der AQura GmbH, einer
Tochtergesellschaft der Evonik Industries AG, steht ein Lichtmikroskop, das durch
Verrechnung mehrerer aus unterschiedlicher Höhe geschossener Fotos ein nicht nur an allen
Stellen scharfes, sondern auch dreidimensionales Bild erzeugt, welches man sogar drehen und
so von unterschiedlichen Seiten betrachten kann. Mit dem Rasterelektronenmikroskop sind
dann noch stärkere Vergrößerungen (bis zu 1 000 000 : 1) möglich. Einzelheiten, z.B. des
Facettenauges einer Fliege oder die Wellenstruktur der vermeintlich glatten Haihaut werden
dadurch für uns sichtbar. Mit dem Infrarot-Spektroskop kann man ermitteln, welcher Stoff vor
einem liegt. Bei der IR-Spektroskopie werden Atombindungen durch Strahlung im IR-Bereich
in Schwingungen versetzt. Dabei wird, abhängig von den Bindungspartnern, Strahlung
bestimmter Wellenlängen absorbiert. Das Ergebnis ist ein IR-Spektrum, ein Graph, der in
Abhängigkeit von der Wellenlänge die Absorption der einzelnen Substituenten in Form von
Ausschlägen zeigt. Wir durften das Spektrum der von uns mitgebrachten Kunststoffe mit
denen bekannter Kunststoffe vergleichen. In meinem Fall waren die Joghurtverpackung aus
Polypropylen und die Tüte, in der vorher einmal Äpfel waren, aus Polyethylen. Doch auch
etwas „exotischere“ Kunststoffe waren dabei. So fanden wir heraus, dass in manchen Amino-
Gruppen, Ester oder Hydroxid-Gruppen enthalten waren.
Doch wofür das Ganze? Tritt der Fall ein, dass ein fertiges Produkt Mängel aufweist, so kann
es in der Regel drei „Schuldige“ geben: Entweder es ist der Transport, die Fertigung des
Produktes oder das Material. Um zum Beispiel bei einer Beschichtung eines Besteckeinsatzes
für Spülmaschinen, die dunkle Flecken aufweist, herauszufinden, woher diese kommen, wird

es zur Analyse in diese Abteilungen gegeben. Angenommen, es handelt sich um Rost. Wenn
man einen Querschnitt des Produkts unterm Mikroskop betrachtet, kann man feststellen, ob
der Rost vom Produkt (aus Eisen) kommt, ob die Beschichtung selbst verunreinigt war oder
ob der Rost nachträglich aufgetragen wurde. Da in dem angenommenen Fall der Rost oben
auf der Beschichtung lag, konnte die Ursache nicht bei der Beschichtung oder dem Eisen
liegen. Man sagte uns, es habe sich herausgestellt, dass nach der Beschichtung in der
Produktion in der Nähe geflext wurde. Eine so kleine Ursache und eine ganze
Produktionsreihe ist hinüber.
Kurzum: Der Tag war spannend und ist auf jeden Fall weiterzuempfehlen!
Dafür bedanken wir uns bei der Evonik Industries und der Infracor GmbH sowie allen
beteiligten Mitarbeitern.
Vanessa Lewecke, 23. Juni 2012