Festkörperchemie
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Festkörper spielen in der Chemie eine große Rolle und werden im Unterricht der Sekundarstufen I und II an vielen Stellen behandelt. Ein gesonderte Behandlung der Festkörperchemie als Block dürfte aus Zeitgründen allerdings kaum möglich sein.

Folgende Unterrichtsgegenstände sind hierbei von Bedeutung:

 

Kolloide  haben eine Teilchengröße im Bereich von 100 bis zu 10000 nm, Pigmente liegen in etwa im gleichen Bereich. Nanoteilchen haben dagegen eine Größe bis zu 100 nm. Der Übergang von Nanoteilchen zu kolloidalen Teilchen und Pigmenten ist fließend.
Nanoteilchen besitzen spezielle chemische und physikalische Eigenschaften, die deutlich von denen des Festkörpers oder größerer Partikel, wie z.B. herkömmliche Pigmente,  abweichen und als innovativ angesehen werden.

Nanoteilchen können aus folgenden Materialien bestehen:

Nanopartikel werden in vielen Bereichen verwendet, zum Teil überschneiden sich die Anwendungsgebiete mit denen herkömmlicher Pigmente: Kritiker führen folgende mögliche Risiken an:
Nanopartikel können auf Grund ihrer kleinen Ausmaße über die Haut, die Atemwege (wie z.B. Rußpartikel, Feinstaub) und über den Magen-Darm-Trakt in den Körper aufgenommen werden und verteilen sich dort über den Blutkreislauf im gesamten Organismus. Die Ablagerung von Nanopartikeln in bestimmten Geweben und Organen und deren potentielle Fähigkeit Radikale zu bilden, kann möglicherweise zu akuten Zell- und Organschädigungen oder zu allergischen Reaktionen führen. Der Kontakt mit synthetisch hergestellten Nanopartikeln erfolgt entweder über die Verwendung nanopartikelhaltiger Produkte (wie einige Sonnencremes, bestimmte antimikrobielle Desinfektionssprays, Farben und Lacke) oder durch eine mögliche Exposition bei der Herstellung im Labor. So ist es z.B. ein Problem, mit Filtern Nanopartikel vollständig zu absorbieren. Die Gefahr des Eintrags von Nanopartikeln in die Natur und somit in Nahrungsketten birgt Risiken für alle Lebewesen, die mit den Partikeln in Kontakt kommen.

Insofern eignet sich wegen der kontroversen Diskussion die unterrichtliche Behandlung des Themas Nanochemie, wie z.B. auch die Gentechnologie im Biologieunterricht,  unter der Zielsetzung der kritischen Auseinandersetzung mit industriellen Produkten unter Einbindung geeigneter Methoden selbstständigen Arbeitens (z.B. Referate, Gruppenarbeit).

Literatur: