Major: Der Weblog-Ring - Eine Teststrecke wie keine andere

Eine Anekdote aus dem Labor.

Eigentlich ist mir das gar nicht so aufgefallen. Aber bei der Rückfahrt von der Arbeit kam wieder dieses Thema Tierversuche und Menschenversuche für die Stickoxidforschung bezüglich Dieselabgasen im Radio. Normalerweise werden Menschenversuche ja immer eher verteufelt als Tierversuche, da ist es genau anders herum.

Das Thema, an dem ich derzeit auf der Arbeit arbeite, hat auch etwas mit beidem zu tun. Ich bin Chemiker und Mikrobiologe und zur Zeit in ein Projekt mit ein bisschen Forschung und viel Wirtschaftsförderung zu Tränkewasserdesinfektion in der Nutztierhaltung involviert. Das heißt, ich optimiere derzeit an einer Applikation, dieses Desinfektionsmittel irgendwie ins Tränkewasser zu bekommen.

Warum aber eigentlich Tränkewasserdesinfektion? Die Tränkeleitungen für Nutztiere werden quasi niemals gereinigt, erfahren aber oft eine krasse Rückwärtsinfektion mit Keimen aus der Tierhaltung. Die kommen über das Tier auf die Abnahmestelle und wachsen dann rückwärts die Leitung entlang, während von der anderen Seite auch Keime kommen, die natürlicherweise im Wasser enthalten sind. Beide zusammen bilden dann idealerweise einen Biofilm. Eine Schleimschicht, unter der eine wilde Bakterien-WG wohnt. Da drin wohnen nicht nur gute Mitbewohner, sondern such fiese, mit denen sich die Tiere dann bei der Aufzucht herumschlagen dürfen. Deswegen sind Antibiotika zur Mast so beliebt: Wenn sich das Tier nicht mit Bakterien abgeben muss, wächst es schneller und kann seine Energie dafür aufwenden. Die Biofilm WG gibt immer wieder Keime ans Wasser ab und die landen dann im Tier.

Hier ist jetzt die Idee, wenn die Landwirte aus welchen Gründen auch immer, nicht putzen können innerhalb der Leitung, dann sollen die abgelösten Bakterien wenigens tot an der Wasserabnahmestelle ankommen. Und daher die kontinuierliche Tränkewasserdesinfektion.

Was nimmt man dafür? Das ist ganz dem Landwirt überlassen. Während es für Menschen genaue Bestimmungen gibt, was und wie viel rein darf (Hypochlorit, Chlordioxid oder Ozon), ist man bei Tieren deutlich freier. 

Heute lief dann mal wieder alles durcheinander und ich hatte mit meinem Kollegen (für Vertrieb) abgemacht, dass wir auch Plan B auf Reisen schicken, um damit einen Test zu fahren. Darauf musste ich dann die Menge berechnen, wie viel ins Paket soll. Wobei mir die Menge auffiel... Wtf, es sollen 0.1% ins kontinuierliche Tränkewasser? 0.1% von einem Pulverprodukt, wo Säure drin ist. Und Phosphat. Und Kaliumperoxomonosulfat. Das schmeckt doch bestimmt total doll danach!

Und an diesem Tag musste die Laborordnung dran glauben. Nicht im Labor essen und trinken, schon gar nicht die Laborchemikalien! Ich habe das Pulver gemischt ohne Seife und ohne Farbe, weil mir das zu eklig war. Ich habe eine Lösung mit 0.1% Pulver und Leitungswasser angesetzt und in einer leeren Mineralwasserflasche (statt wie den Kolben auf meiner Zeichnung, aber das sieht einfach besser aus ;)) gelöst. Und dann angesetzt und einen ordentlichen Schluck genommen. Runter mit der Laborordnung! ... Uaaarghh, widerlich! Wisst ihr, wie das schmeckt? Wie "Chemikalienschrank" riecht! Und das soll ich den Tieren als einziges mögliches Tränkewasser zu trinken geben. Stell dir vor, du darfst nur das trinken und bnekommst kaum 3 Schluck runter. Die Säure schmeckt nicht mehr durch, aber das Permonosulfat.

Wir haben das Prinzip jetzt nicht neu erfunden, diese Produktart wird ganz ähnlich schon seit Jahren verkauft in genau dieser Konzentration. Aber hat jemals jemand seine eigene Plörre probiert? Wir fahren immer die Schiene "Tränkewasser muss so gute Qualität haben, dass man mit dem Tier zusammen trinken können mag!". 

Ich habe dann auch nochmal das Produkt vom Konkurrenten probiert. Das war noch mehr Überwindung, weil der noch Farbe und Duft drin hat. Und es war noch ekliger. 

Ich verstehe seit heute, wieso früher die Wissenschaftler zuerst immer alles an sich selbst getestet haben. Das liegt einfach auf der Hand. Du bekommst die Ergebnisse sofort und mit einer Bandbreite an Information, die dir niemand sonst sagen  kann. "Bäh, eklig" erklärt einfach überhaupt nicht, wie das Zeug schmeckt, aber wenn ich es selber trinke, dann weiß ich es einfach. Und dann brauch ich mir auch keine 50 Hühner suchen, die zwei Tränkeleitungen mit Wasserzähler bekommen, ich annehme, dass sie das besser schmeckende Wasser trinken und dann schau, wovon mehr weg geht. Zumal ich im Betrieb gar keine Hühner halten kann. 

Ja, bei manchen Sachen macht das Sinn. Ich habe vorher abgesteckt, dass mein Experiment zwar eklig schmecken könnte, aber im Großen und Ganzen ungefährlich ist, weil die Inhaltsstoffe ungefährlich sind. Oder ich sie zumindest dafür halte. Bei anderen Experimenten macht das wieder weniger Sinn. Aber was soll ich sagen, echte Tierversuche kann ich tatsächlich nur ungefährlicher Art mit Milchkühen machen, die dabei nicht krank werden dürfen, weil sie mir nicht gehören. Ansonsten hab ich halt nur Bakterien im Labor und die sagen mir nicht, obs schmeckt. Die sagen mir nur "ich sterbe hier!" oder "Ich wachse hier!". 

Und morgen werde ich das Zeug nochmal anrühren und dann muss mein Kollege aus dem Vertrieb das trinken :D Wer das verkaufen will, muss auch wissen, wie es schmeckt! Bei so Konsumzeug finde ich das wichtig. Natürlich fressen wir nicht unsere eigene Seife, wir halten auch nicht die Zunge in Aldehydmischungen. Aber Dinge für die Kuhhaut? Auf die Hände. Dinge zum Schweine waschen? Auf eigener Haut testen. 

Naja und dann  fängt man eben auch an, sein eigenes Desinfektionsmittel zu trinken. Aber das mache ich nicht mit allen Desinfektionsmitteln! Ich habe bisher nur wenige getrunken. ... Also so 5 stück... 

Ich schaue derzeit interessiert Fringe, eine Serie aus der Mystery-SciFi-sparte von 2008. Die Serie ist eigentlich zu heftig für mich, weil dauernd irgendwer gefoltert wird und ich Folter nicht ertrage. Aber das Drumherum ist ausgesprochen gut gemacht. Wäre da nicht... ja, dem Fringeteam fehlte es an etwas. Nämlich an einem Chemiker! Ich meine damit nicht, dass das Labor bekloppt-dekorativ mit sinnlosen Sachen vollgestellt ist, die hübsch-bunt auszusehen haben, daran habe ich mich ja schon gewöhnt. Ich meine die wirklichen Fehler, die mich weinen lassen. Natürlich sind das Fehler, die nur Chemikern auffallen und du bist zu über 90% Wahrscheinlichkeit kein Chemiker. Warum solltest du das dann lesen, was ich nun schreibe? Weil ich mir Mühe geben werde, es für alle verständlich auszudrücken. Wenn ich das nicht schaffe, dann darfst du gerne in den Kommentaren darauf hinweisen :)

In Folge S2E14 hat Peter (Sohn) eine Kerze gefunden, die komisch riecht und in deren Find-Raum diverse Leute tot auf dem Boden rumliegen. Walter (Vater) schabt etwas Wachs ab, löst es wohl in irgendwas und sagt:

Walter: Bitte leg das ins Spektrometer.

Peter tut wie befohlen und steckt dieses durchsichtige Gebilde in dieses Gerät:

"Spektrometer" ist sehr allgemein gefasst, bis jetzt ist alles korrekt. Peter tut eine Küvette in ein Photometer. 

Aber dann! Seht euch den Analysebildschirm an!

Ist das zu fassen? Ich meine gar nicht, dass sie Szene zu schnell geht. Photometer sind unglaublich fixe Geräte, du tust die Küvette rein, klappst den Deckel zu und das Ding spuckt dir sofort einen Wert aus. So wie "1.364". Ja, einen Zahlenwert. Es gibt auch advanced-Photometer, die einen Bereich an sichtbarem- bis UV-Licht abscannen und dir dann innerhalb ein paar Minuten eine Kurve zeigen. Aber beides sehen wir nicht auf diesem Bildschirm. Wir sehen Zacken (oben links), die von oben herab zeigen.So etwas kommt nicht aus einem Photometer. So etwas kommt aus einem Infrarotspektrometer. Und diese Geräte sind ganz anders zu bedienen und sehen anders aus.

1. Das Steinzeit Infrarotspektrometer hat für Flüssigkeiten Kochsalzplatten, zwischen denen die Flüssigkeit dünn aufgetragen wird. Aber als Reinstoff, nicht in Lösung so wie hier in der Szene! Wenn man eine feste Probe hat, muss man einen Keks draus pressen. Dafür kann man einen ganzen Nachmittag einplanen, die gehen nämlich eher kaputt, alsdass er sich messen lässt. 

2. Das moderne Infrarotspektrometer (dieses Ding steckt dann in der blauen Klappe) hat einen Diamanten, auf den die Reinsubstanz, egal ob fest oder flüssig, aufgetragen wird. Man kann damit auch Gase messen. 

Und das Programm zur Bearbeitung sieht in real leider auch nicht so fancy aus, sondern ziemlich... bescheiden. Aber damit will ich jetzt keinen nerven. Wie geht es weiter?

Peter: Hey, Walter. Komm her, sieh dir das an.

Walter: [...] Eine Variante von Blausäure.

Blausäure ist "HCN", merke dir das CN daraus, eine Kohlenstoff-Stickstoff-dreifachbindung C≡N. 

Währenddessen rattern allerhand Aromaten über die Anzeige, wo "das Sechseckmolekül" zu sehen ist.

Ui, es wurde etwas gefunden! Aber es rattern immer noch so viele organische Moleküle über den Bildschirm (mega dekorativ und sinnlos!) und Peters Spektrum zeigt kein einziges Signal im Bereich von 2200 cm^-1. Das sieht man jetzt vielleicht nicht auf diesem Bild, aber ich habe die Skalierung in groß angeguckt. Das Signal bei 2200 wäre die CN-Dreifachbindung. GANZ signifikant und unbedingt notwendig, wenn dieses Molekül beim Verbrennen in der Kerze Blausäure abspalten soll. CN muss also sowohl in dem Kerzenmolekül als auch in der Blausäure enthalten sein.

Das Infrarotspektrum im letzten Bild sieht ja noch ganz annehmbar aus, sogar fast echt. Die Kohlenstoffbande fehlt aber irgendwie auch. Aber das Spektrum im zweiten Bild sieht wirklich selbst gemalt aus mit Null Ahnung davon, wie ein IR-Spektrum ungefähr aussehen muss. Wollt ihr mal was anständiges sehen? Bidde:

So sieht ein IR-Spektrum aus! Gruseliger Fingerprint rechts, eine Bande in der Mitte, die auf etwas Tolles hinweist und das Kohlenstoffgerüst links. Wir brauchen auch im Kerzenmolekül ein Kohlenstoffgerüst. Damit sich das Kerzenmolekül in der Kerze unterbringen lässt und damit es beim Wachs schmelzen verdunstet und sich darauf in der Flamme verbrennen lässt. 

Was man der Szene aber an dieser Stelle zu Gute halten muss: Walter nennt keinen Namen. Er sagt nur "Eine Variante von Blausäure", denn die entsprechende Gruppe sieht man im Spektrum (ungefähr genau da, wo bei mir die Si-H Bande ist, nur nicht so buckelig). Und wenn die CN-Gruppe da ist, kann die in der Kerze auch wieder durch Verbrennen freigesetzt werden. Das macht nicht jeder Stoff mit CN, aber es gab einen Haufen Tote, also können wir davon ausgehen, dass es klappen muss. 

Und was ich auch gut finde: Die Kerze riecht nach Zimt, nicht nach Mandeln. Ich gehöre zu den Blausäurewahrnehmern und ich kann euch versichern: Blausäure riecht NICHT nach Marzipan. Kein Bisschen. Blausäure riecht stickig, muffig, alt, sauer und nach schimmeligen Büchern. 

Ich habe noch einen zweiten totalen Chemiefail. Aber der ist so schlimm, dass ich das noch nicht in Worte fassen kann. Da will man einfach nur schreiend aus dem fenster stürzen. Es föngt schon damit an, wass Walter die Zahlen 3, 4 und 5 nicht voneinander unterscheiden kann und endet dann in der totalen Idiotie. Damit will ich jetzt aber nicht nerven. 

Fazit: Photometer sind keine Infrarotspektrometer. Cyanidbanden (CN) sind notwenig, wenn Blausäure abgespalten werden muss. Und die Serie hätte in einen beratenden Chemiker investieren sollen. 

Edit:

Ich brech ab! Ich kann nicht mehr! Da hat jemand ein SEEPFERDCHEN ins Molekülmodell gesteckt!

Und bei diesem großen Brei an Atomen kann es sich eigentlich nur um ein Protein handeln. Was sagt er stattdessen? "Es ist ein gemisch aus Chromtrioxid und Blausäure". Das geht nicht. Erst mal ist das zu klein für dieses Seepferdchenmolekül, dann wird das überhaupt nicht über die Kerze aktiviert und als Mischung kann man das auch nicht bezeichnen. Chromtrioxid ist ein langweiliger Feststoff und Blausäure ist ein Gas. Die können nicht miteinander. Was soll man dazu noch sagen? Selbst nach dem ersten Jahr Chemieunterricht hätte ichs besser gemacht. 

Was lernen wir im ersten Jahr des Chemieunterrichts? Es gibt Kationen mit positiver Ladung und Anionen mit negativer Ladung. In einer Lösung oder einem Festkörper müssen nahezu gleich viele von beiden existieren zum Ladungsausgleich. Es kann eine Abweichung von bis zu 5% stattfinden, im Allgemeinen sind dann ja aber auf 100% Kationen trotzdem 95% Anionen vertreten. Kation und Anion sind also nicht voneinander zu trennen. Die gehören einfach zusammen.

Micosoft Word 2003 sieht das anders. Kationen? Sowas braucht man nicht! Anionen reichen doch. Und so erkennt die Autokorrektur meine Anionen kostenfreu, während sie für meine Kationen eine Kaution verlangt: Kation wird unterkringelt und als Korrekturvorschlag Kaution vorgeschlagen.

Manch einer wird jetzt humorlos sagen "Dann bring ihm Kation doch bei". Aber das trifft ja nicht den Kern der Sache: Dieses paradoxe, Kation und Anion, das älteste Ehepaar des Seins, zu trennen. Wie traurig ist das bitte?