Eine Beschreibung

Zeit-Experiment mit Farb-Rhythmen

Die sog. "oszillierenden Reaktionen" als Beitrag zu den 42. HBT

Joachim Kloidt, KGH mit der Chemie-AG des Kreisgymnasiums in Halle ("Technik")


Sabine Ehlers, KGH (künstlerisches und philosophisches Ambiente)

Joachim Kloidt erzählt:

Als ich nach dem Abschlusskonzert im letzten Jahr das geplante Thema dieser 42. Bachtage erfuhr, kamen mir spontan die sog. "oszillierenden Reaktionen" in den Sinn, die z.B. bei Weihnachts-Vorlesungen chemischer Institute an vielen Universitäten vorgeführt werden. Hierbei wechseln selbsttätig die Farben wässriger Lösungen in gleichmäßigen Zeitintervallen. Die Reaktion unseres Kantors war gewohnt zuversichtlich: "kannst du machen; schau'n wir mal; hört sich interessant an". Zunächst mussten ein paar Spezial-Chemikalien besorgt werden, und dann machten wir uns in der Chemie-AG ans Werk. Nach einigen Fehlversuchen, hatten wir funktionierende Versuchsanleitungen gefunden, die im Ergebnis auch reproduzierbar waren.

Experiment-Aufbau

Es handelt sich bei diesen 1958 zunächst zufällig gefundenen Reaktionen um komplizierte Redox-Systeme, bei denen einige der entstehenden Endprodukte eines Reaktionsschrittes wieder zum Startpunkt einer Rückreaktion werden können (zum Nachlesen: Belousov-Zhabotinsky-Reaktion).Der Reaktionsweg durchläuft also mehrere "Schleifen" über Zwischenprodukte, die den gesamten Reaktionszyklus wieder in Gang setzen. Die Ausgangsstoffe finden sehr lange nicht zu einem Gleichgewichtszustand. Sie schießen bei jedem Reaktionszyklus sozusagen immer wieder über das Ziel hinaus und geben sich Anschwung zu einem neuen Anlauf (Fachbegriff: Autokatalyse).


Fritjof Capra beschreibt solche "chemische Uhren" in seinem sehr interessanten Buch "Lebensnetz" sinngemäß als „ein erstaunliches Phänomen von Selbstorganisation“ (Seite 107) im Reagenzglas, wie es für lebendige, also biologische Systeme charakteristisch ist.


Das Reaktions-System schwingt im Minutenintervall zwischen den zwei Farben und findet erst nach ca. 90 Minuten seinen Abschluss. Ungefähr eine Stunde lang kann man fast auf die Sekunde voraussagen, wann die blaue Lösung wieder rot werden wird.