Frage 8

Ein Stein, der keiner ist

Wie wir in der letzten Frage gelernt haben, sind Steine also aus Wasser auskristallisiert oder aus Lava erstarrt oder sie haben sich aus älterem Gestein unter Druck gebildet. Und dann gibt es noch Steine, die gar keine sind, wegen ihrer Härte und wegen ihres Aussehens nennen wir sie aber so.
Schon die alten Griechen schätzten diese wertvollen „Steine“. Da sie hervorragende Naturbeobachter waren, fiel ihnen außer der Verwendungsmöglichkeit als Schmuck noch etwas anderes auf:
Durch das Reiben eines solchen ‚Steines’ an einem Tuch lädt er sich elektrostatisch auf. Deshalb nannten die Griechen ihn auch elektron. Sie standen kurz davor, etwas zu entdecken, was erst über 2000 Jahre später wieder interessant wurde: die Elektrizität.

Frage 1 (Klassenstufe 7-11)
   
Das wertvolle Material, aus dem unsere „Steine“ bestehen, ist organischen Ursprungs, aber aufgrund seines Alters (es stammt aus dem Tertiär) hat es sich verfestigt und ist nun hart wie Stein.
Wie heißt dieser Stein?

Die richtige Antwort lautet Bernstein.

Zusatzfrage für die Klassen 9 bis 11
   
Das Material ist, wie schon erwähnt, sehr wertvoll. Da lohnt es sich für Fälscher, Imitate anzufertigen und teuer zu verkaufen. Will man analysieren, ob das Material echt ist, konzentriert man sich zunächst auf eine charakteristische Säure, deren Name wegen ihrer Herkunft auch von diesem Material abgeleitet ist.

a) Wie lautet der Name der Säure (systematischer oder Trivialname)?

Bernsteinsäure (Succinylsäure) oder Butandisäure
Bernsteinsäure wurde zum ersten mal aus dem Produkt der trockenen Destillation von Bernstein gewonnen. Der lateinische Name von Bernstein lautet succinum, weshalb die Salze der Bernsteinsäure auch Succinate heißen.
   
b) Zu welcher der hier aufgelisteten Gruppen gehört sie (wähle die richtige Antwort aus):

• Carbonsäuren
• Mineralsäuren
• Aminosäuren

Carbonsäuren

Imitate bestehen in der Regel aus Kunstharz. Es gibt übrigens ein paar Unterscheidungsmerkmale, anhand derer man relativ leicht selbst feststellen kann, ob ein Bernstein echt ist oder nicht: Echter Bernstein leuchtet unter UV-Bestrahlung und brennt übrigens auch relativ leicht. Diesen Test sollte man aber besser nur dann ausführen, wenn man sich sehr sicher ist, dass es sich bei der Probe um eine Fälschung handelt! Verbrennt also lieber nicht Mutters wertvolles Armband.

Zusatzfrage für die Klassen 10 und 11
   
Will man wissen, wie alt unser gesuchter "Stein" tatsächlich ist oder will man seine Herkunft bestimmen, kann man sich im Wesentlichen zweier Analysemethoden bedienen:

    * die Infrarot-Spektralanalyse. Man kann mit Infrarotstrahlen tief in das Material „hineinschauen“ (oder hineinleuchten) und durch Vergleich mit Spektren von bekannten Proben Alter und Herkunft ermitteln.

    * und die chemische Untersuchung der Zusammensetzung aus Säuren und Alkoholen, die als komplexe Mischung in unserem gesuchten Material vorhanden sind. Auch die chemische Zusammensetzung des Materials ist herkunftsabhängig.

Weshalb ist gerade bei wertvollen Schmuckstücken die Infrarot-Analyse das Mittel der Wahl?

Für die chemische Analyse wird Material verbraucht, das von einem wertvollen Schmuckstein abgenommen werden muss. Die Infrarot-Analyse ist dagegen eine zerstörungsfreie Analyse. Das zu untersuchende Stück bleibt vollständig und unbeschadet erhalten.