When experiments fail... accidents in chemistry lessons and their legal consequences

Unfälle im Chemieunterricht sind so selten, dass sie sich gegenüber anderen Schulunfällen prozentual nicht erfassen lassen. Passiert aber etwas, so steht es meist groß in der Zeitung; nicht selten wird das Vorgefallene auch noch gerichtlich und dienstrechtlich gewürdigt. Der Autor versucht, Gemeinsamkeiten aufzuzeigen und Sensibilität zur Prävention zu erzeugen. (Autor)Compared to other school accidents, accidents in chemistry classes are so rare that they cannot be recorded in percentage. However, if something does happen, it usually makes headlines in the media. Additionally the incident usually has a judicial impact and results in staff regulation alterations. The author highlights similarities and generates awareness for prevention. (Author

Detection of lactose (and maltose) in the context of school: Woehlk test, Fearon\u27s test and the hexamethylenediamin method - amine based color reactions as detection reactions for carbohydrates

Kohlenhydrate sind eine sehr bekannte chemische Stoffgruppe, für die es zahlreiche Nachweisreaktionen gibt. Innerhalb der Stoffgruppe der Kohlenhydrate sind Lactose und Maltose zwei sehr wichtige Verbindungen. Da sie auf natürliche Weise in Milch und Milchprodukten bzw. beim Abbau von Stärke auftreten, sind sie in Lebensmitteln aller Art vertreten und besitzen somit eine hohe Alltagsrelevanz. Weiterhin sind viele Schülerinnen und Schüler von dem Phänomen der Lactoseintoleranz betroffen und wissen aus eigener Lebenserfahrung, wie wichtig die Kenntnis über den Milchzuckergehalt verschiedener Lebensmittel bei der Zubereitung der eigenen Nahrung ist. Diese Fakten werden von den Lernenden als sehr interessant empfunden und tragen durch ihre Aussagekraft und Anschaulichkeit zur Lebendigkeit des experimentellen Chemieunterrichts bei. Wie eine Auswertung aktueller, gängiger Schulbücher im Rahmen dieser Arbeit zeigt, mangelt es derzeit jedoch sowohl an schulisch geeigneten Experimenten als auch an Unterrichtskonzepten für den Nachweis und die Verwendung von Lactose und Maltose im Unterricht. Daher ist es ein Ziel dieser Arbeit, sowohl schulische geeignete Experimente als auch anwendbare Kontexte zu finden, um das von Lactose und Maltose ausgehende Potential für schülerorientierte Lernvorgänge zu nutzen. (DIPF/Orig.)Carbohydrates are a very well-known chemical group of substances for which numerous detection reactions are available. Within the carbohydrate group, lactose and maltose are two rather important compounds. Since they occur naturally in milk and dairy products and in the degradation of starch, they are present in various foods around the globe and thus have a high relevance for everyday life. In addition, the phenomenon of lactose intolerance, which also affects many students, demands a high level of attention in the preparation of daily food. These facts considered to be quite interesting by the learners and add to the liveliness of the experimental chemistry lessons due to their expressiveness and vividness. However, an analysis of current standard textbooks in the context of this thesis shows that there is currently a lack of teaching concepts and experiments suitable for the school contexts for the detection and the use of lactose and maltose in the classroom. Therefore, one of the aims of this thesis is to find both suitable experiments for schools and applicable contexts to use the potential of lactose and maltose for student-oriented learning processes. (DIPF/Orig.

Know thy carbs! Safer carbohydrate detection methods for school labs. Part 1

In experimental chemistry lessons, historical wet lab detection reactions are particularly popular, above all, Fehling’s test from 1848 and the slightly better Benedict test from 1909. In modern analytical laboratories, these methods have become largely obsolete due to more specific and faster technologies. However, modern detection methods (e.g., gas chromatography and high-performance liquid chromatography or HPLC) are almost exclusively “black box” methods. Due to their didactical merits and monetary advantages over “black box” analytical technology, current chemistry teaching materials still rely on classic test reactions for carbohydrates. However, due to their historical context, these methods frequently use chemicals that should be avoided, substituted, or abandoned altogether from a modern lab safety perspective. Outdated compounds in contemporary lab activities with students include 1-naphthol when performing Molisch’s test, ammonia in the classroom (Woehlk test), and copper ions (Fehling, Benedict) or silver fulminates in the lab waste following the use of Tollens’ reagent. Here, we examine the most frequently applied carbohydrate tests in secondary education chemistry labs and present safer alternatives and procedures. In this part, we will look at historical carbohydrate detection reactions and a novel method for wet lab lactose detection. The second part will deal with improved detection reactions for carbohydrates. (DIPF/Orig.)Im experimentellen Chemieunterricht sind historische nass-chemische Nachweisreaktionen besonders beliebt, vor allem der Fehling-Test von 1848 und der etwas bessere Benedict-Test von 1909. In modernen analytischen Labors sind diese Methoden durch spezifischere und schnellere Technologien weitgehend überholt. Moderne Nachweismethoden (z. B. Gaschromatographie und Hochleistungsflüssigkeitschromatographie oder HPLC) sind jedoch fast ausschließlich "Black Box"-Methoden. Aufgrund ihrer didaktischen Vorzüge und der monetären Vorteile gegenüber der "Black Box"-Analysetechnik wird in den aktuellen Chemie-Lehrmaterialien immer noch auf die klassischen Testreaktionen für Kohlenhydrate zurückgegriffen. Wegen ihres historischen Kontextes verwenden diese Methoden jedoch häufig Chemikalien, die aus Sicht der modernen Laborsicherheit vermieden, ersetzt oder ganz aufgegeben werden sollten. Zu den veralteten Verbindungen, die in heutigen Labortätigkeiten mit Schülern verwendet werden, gehören 1-Naphthol bei der Durchführung des Molisch-Tests, Ammoniak im Klassenzimmer (Wöhlk-Test) und Kupferionen (Fehling, Benedict) oder Silberfulminate im Laborabfall nach der Verwendung des Tollens\u27schen Reagenzes. Im Folgenden werden die in den Chemielabors der Sekundarstufe am häufigsten verwendeten Kohlenhydrattests untersucht und sicherere Alternativen und Verfahren vorgestellt. In diesem Teil befassen wir uns mit historischen Kohlenhydrat-Nachweisreaktionen und einer neuartigen Methode zum Nachweis von Laktose im Nasslabor. Der zweite Teil wird sich mit verbesserten Nachweisreaktionen für Kohlenhydrate befassen. (Autor

Know thy carbs! Safer carbohydrate detection methods for school labs. Part 2

In experimental chemistry lessons, historical wet lab detection reactions are particularly popular, above all, Fehling’s test from 1848 and the slightly better Benedict test from 1909. In modern analytical laboratories, these methods have become largely obsolete due to more specific and faster technologies. However, modern detection methods (e.g., gas chromatography and high-performance liquid chromatography or HPLC) are almost exclusively “black box” methods. Due to their didactical merits and monetary advantages over “black box” analytical technology, current chemistry teaching materials still rely on classic test reactions for carbohydrates. However, due to their historical context, these methods frequently use chemicals that should be avoided, substituted, or abandoned altogether from a modern lab safety perspective. Outdated compounds in contemporary lab activities with students include 1-naphthol when performing Molisch’s test, ammonia in the classroom (Woehlk test), and copper ions (Fehling, Benedict) or silver fulminates in the lab waste following the use of Tollens’ reagent. Here, we examine the most frequently applied carbohydrate tests in secondary education chemistry labs and present safer alternatives and procedures. In part 1, we looked at historical carbohydrate detection reactions and a novel method for wet lab lactose detection. Part 2 deals with improved detection reactions for further carbohydrates. (DIPF/Orig.)Im experimentellen Chemieunterricht sind historische nass-chemische Nachweisreaktionen besonders beliebt, vor allem der Fehling-Test von 1848 und der etwas bessere Benedict-Test von 1909. In modernen analytischen Labors sind diese Methoden durch spezifischere und schnellere Technologien weitgehend überholt. Moderne Nachweismethoden (z. B. Gaschromatographie und Hochleistungsflüssigkeitschromatographie oder HPLC) sind jedoch fast ausschließlich "Black Box"-Methoden. Aufgrund ihrer didaktischen Vorzüge und der monetären Vorteile gegenüber der "Black Box"-Analysetechnik wird in den aktuellen Chemie-Lehrmaterialien immer noch auf die klassischen Testreaktionen für Kohlenhydrate zurückgegriffen. Aufgrund ihres historischen Kontextes verwenden diese Methoden jedoch häufig Chemikalien, die aus Sicht der modernen Laborsicherheit vermieden, ersetzt oder ganz aufgegeben werden sollten. Zu den veralteten Verbindungen, die in heutigen Labortätigkeiten mit Schülern verwendet werden, gehören 1-Naphthol bei der Durchführung des Molisch-Tests, Ammoniak im Klassenzimmer (Woehlk-Test) und Kupferionen (Fehling, Benedict) oder Silberfulminate im Laborabfall nach der Verwendung des Tollens-Reagenzes. Hier untersuchen wir die am häufigsten verwendeten Kohlenhydrat-Tests in Chemielabors der Sekundarstufe und stellen sicherere Alternativen und Verfahren vor. In Teil 1 haben wir uns mit historischen Kohlenhydrat-Nachweisreaktionen und einer neuartigen Methode zum Nachweis von Laktose beschäftigt. Teil 2 beschäftigt sich mit verbesserten Nachweisreaktionen für weitere Kohlenhydrate. (Autor

Test your knowledge with challenges from the International ChemistryOlympiad! Urea - From Friedrich Woehler to AdBlue(R)

Der Artikel erläutert die umfangreiche Bedeutung des Harnstoffs - angefangen bei der Entgiftung des körperlichen Stoffwechsels über die Verwendung als Frostschutzmittel bis zur Abgasreinigung in modernen Dieselfahrzeugen

Teste dein Wissen mit Aufgaben aus der ChemieOlympiade! Enantiomere - gibt es eine bessere Hälfte? (Teil II)

The article explains the phenomenon of right- and left-rotating solutions and the consequences of the fact that many molecules have mirror image isomerisms. The aim is to inspire pupils to participate in the chemistry olympiad

Detection reactions for carbohydrates in chemistry lessons - which ones are taught in class, which ones should be taught? Carbohydrate detection in experimental chemistry lessons with consideration of safety aspects

Im experimentellen Chemieunterricht sind historische nasschemische Nachweisreaktionen sehr beliebt, allen voran die Fehling-Probe aus dem Jahr 1848. Im modernen und zeitgemäßen Experimentalunterricht sind jedoch aktuelle Sicherheitsvorschriften zu beachten, die mit den teilweise veralteten Verfahren aus den Anfängen der naturwissenschaftlichen Forschung nicht vereinbar sind. Daher ist es notwendig, althergebrachte Verfahren zu verändern oder zu ersetzen. Der vorliegende Artikel gibt einen nahezu vollständigen Überblick über gängige Unterrichtsexperimente aus dem Bereich der Kohlenhydratnachweise mit den notwendigen Verbesserungen und Änderungen, inklusive der Experimentieranleitungen und Herstellung der Nachweisreagenzien. (DIPF/Orig.)Historical wet chemical detection reactions are very popular in experimental chemistry lessons, especially the Fehling test from 1848. In modern and contemporary experimental lessons, however, current safety regulations must be observed, which are not compatible with the sometimes outdated methods from the beginnings of scientific research. It is therefore necessary to modify or replace traditional methods. This article provides an almost complete overview of common teaching experiments in the field of carbohydrate detection with the necessary improvements and modifications, including the experiment instructions and preparation of the detection reagents. (DIPF/Orig.

Ein sicherer Kohlenhydrat-Nachweis. Die neue Molisch-Probe für den Unterricht

Die Molisch-Probe aus dem Jahre 1886 ist ein schön anzusehender Kohlenhydratnachweis, welcher die Besonderheit aufweist, dass er geringste Spuren von Pentosen, Hexosen und Desoxyzuckern farblich unterscheiden kann. Der Einsatz von α-Naphthol als Feststoff wird jedoch heutzutage als bedenklich angesehen, da er als giftig eingestuft wird. Der vorliegende Artikel liefert gleich mehrere Problemlösungen: Durch einen verringerten Chemikalieneinsatz kann das Gefahrenpotential des Experiments vermindert werden. Für den Einsatz im Unterricht kann festes α-Naphthol durch eine ethanolische Fertiglösung substituiert werden (Ersatzverfahren). Die Substanz α-Naphthol kann durch den Naturstoff Carvacrol (bekannt aus dem Gewürz Oregano) ersetzt werden. Unter Beachtung dieser Modifikationen ist die ‚neue‘ Molisch-Reaktion (Carvacrol-Reaktion) ein aussagekräftiger Schülerversuch, welcher mit einfachen Materialien umgesetzt werden kann. (DIPF/Orig.)The Molisch test from 1886 is a nice-looking detection reaction for carbohydrates, which has the special feature that it can distinguish the slightest traces of pentoses, hexoses and deoxy sugars by colour. However, the use of α-naphthol as a solid is now considered questionable. This article provides several solutions: By reducing the amount of chemicals, the potential danger of the experiment can be minimised. For use in the classroom, solid α-naphthol can be substituted with an ethanolic ready-to-use solution (substitute method). The substance α- naphthol can be replaced by the natural substance carvacrol. Taking these modifications into account, the \u27new\u27 Molisch reaction (carvacrol reaction) is a meaningful student experiment that can be realised with simple materials. (DIPF/Orig.