Wächter Entdeckungsgeschichte(n) der Analytik und Forensik

Forscher und Entdecker, Folge 3
1. Auflage 2020
ISBN: 978-3-7407-4531-8
Verlag: TWENTYSIX
Format: EPUB
Kopierschutz: 6 - ePub Watermark

E-Book, Deutsch, 390 Seiten

Diese kleine Entdeckungsgeschichte(n) der Analytischen Chemie und der Gerichtsmedizin erzählt, wie das Nachweisen und Untersuchen von Stoffen in unbekannten Proben entdeckt wurde - von ersten Eisennachweisen mit Galläpfelsaft über Arsen- und Bleibestimmungen in der Kriminaltechnik bis hin zum Analyselabor im Weltraum, der DNS-Untersuchung von Neandertaler-Zahnstein und dem Aufkommen hochkomplizierter Analysetechniken für Großlabors mit AAS-, GC- und NMR-Geräten oder Kernspintomographen. Es bietet spannende Erzählungen von Erfindern und Entdeckern, kompakt-informative Beschreibungen von Techniken und Methoden der Forscher und reich illustrierte, gut verständliche Erklärungen, (fast) ganz ohne abschreckende Formeln und Fachbegriffe. So wird der/dem Leser/in ein guter Einblick in und Überblick über die Analytische Chemie gegeben und hierin ein gutes Allgemeinwissen vermittelt - auch für Schule, Studium und Beruf. Stichworte aus dem Inhalt / den Buchkapiteln: Forensik - Nachweis von Mordgiften (Arsen, Alkohol, Thallium, Radium und Blei); Naturwissenschaften, Probierkünste und Kenntnisse in Altertum, Mittelalter und Neuzeit; Hüttenwesen, Naturphilosophie und Alchemie; Anfänge der analytischen Chemie (Boyle, Hoffmann, Richter, Dalton, von Liebig, Berzelius, Raoult usw.); Instrumentelle Anaslysemethoden und Labortechniken (Faraday, Helmholtz, Runge, Schönbein, Zwet / Gaschromatographie); Entdeckung und Entwicklung der elektrochemischen, optischen, chromatographischen und gekoppelten Analysemethoden (u.a.: Polarimetrie, Photometrie, Bunsens Spektralanalyse, Röntgenbeugung und -streuung, Spektroskopische Methoden, GC, MS, NMR, AAS ...); Röntgenmethoden, Elektrophorese, UV-, Infrarot- und Kernspinresonanz-Spektroskopie); Kalibrierung und Validierung - die Messgenauigkeit; Analyselabors im Weltraum; DNS-Untersuchung, Schadstoff-Spurensuche - und vieles mehr

Der Autor ist Lehrer, verheiratet, hat 6 Kinder und nebenberuflich Roman- und Buchautor (er schreibt Sach-, Lehr- und Schulbücher von diversen Verlagen, gelegentlich auch Wikipedia-Artikel, Fachredaktion Chemie); näheres unter: https://michael-waechter.jimdosite.com/

Autoren/Hrsg.

Wächter, Michael

Leseproben

Vorwort und Einführung

Moderne Analyselabors nutzen heute teure, hochpräzise Geräte, mit denen Spurenstoffe noch in Konzentrationen von Tausendstel oder Zehntausendstel Promille nachgewiesen werden können. Hochdruck-Flüssigkeitschromatograph (HPLC), Infrarot-, Kernspin- und Atomabsorptionsspektroskop (IR, NMR, AAS) und Massenspektrometer (MS) sind nur einige dieser Hochleistungsgeräte heutiger Labortechnik. Sie ermöglichen Nachweise nahezu alle Spurenelemente und Schadstoffe in Luft-, Wasser-, Boden- und Materialproben, Entdecklungen von Edelmetallen oder Aminosäuren im Weltraum, medizinische Diagnosen und Therapien zahlreicher Erkrankungen oder auch gerichtsmedizinische Befunde von großer juristischer, kriminologischer oder politischer Bedeutung. Die Analytische Chemie ist ein kaum noch verzichtbarer Bestandteil der industrialisierten Gesellschaft geworden – von der Forschung, Produktion und Anwendung über den Umweltschutz bis hin zum Schutz von Verbrauchern und Gesamtbevölkerung. Wie aber wurden diese Analysetechniken und –methoden eigentlich erfunden und entwickelt? Und wie haben Forscher und Analytiker die hier genutzten Phänomene der unbelebten Natur eigentlich entdeckt? Dieses Buch will die Entdeckungsgeschichte(n) der Analytischen Chemie nachzeichnen. Kekulé, der Entdecker der Struktur des Benzolmoleküls, hat sie 1890 einmal folgendermaßen beschrieben:
(nach: Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft 23 (1890), 1265–1312, S. 1306 Jedem, der aus der lehrreichen Entdeckungsgeschichte der Chemie etwas erkennen und lernen will, riet er: „Mit Schnellzügen macht man keine Forschungsreisen und durch das Studium selbst der besten Lehrbücher wird man nicht zum Entdecker. - Wer sich zum Forscher ausbilden will, muss die Originalwerke der Reisenden studiren; so gründlich, dass er nicht nur zwischen den Zeilen zu lesen, sondern die selbst da nicht zum Ausdruck gebrachten Gedanken zu errathen vermag. Er muss den Pfaden der Pfadfinder folgen; auf jede Fussspur, auf jeden geknickten Zweig, auf jedes gefallene Blatt muss er achten.“ Einige dieser interessanten Spuren, Zweige und Blätter werden in diesem Buch nacherzählt, unterhaltsam und mit fachdidaktisch aufbereiteten Erklärungen versehen, in der Hoffnung, dass der fachunkundige Leser einen spannenden und zugleich lehrreichen Einblick erhält – und der unter Umständen spezialisierte Fachmann einen informativen, fachdidaktisch fundieren Überblick über interessante, erkenntnisgeschichtliche Zusammenhänge der Analytik mit den Naturwissenschaften allgemein und der Zeitgeschichte der jeweiligen Entdeckungen und Erfindungen. 1. Forensik (Einführendes Kapitel)
1.1. Gettler, Norris und der Nachweis von Giften
1.1.1 Fanny Creighton und das Todesurteil durch Gettler, ihren Retter
Ada Applegate starb im Herbst 1935. Ihr Mann rief den Arzt. Er stellte den Todesschein aus. Er besagte, Ada habe verstopfte Arterien gehabt, denn sie wog 250 Pfund. Ihr Herz habe aufgegeben. Vier Tage später unterbrach die Polizei ihre Beerdigung. Die Leiche wurde beschlagnahmt. Es war Verdacht aufgekommen: Im Haus des Witwers wohnte nun eine andere Frau, Mary Frances Creighton. Und bei der Polizei war ein anonymes Paket vergilbter Zeitungsausschnitte eingetroffen, welche berichteten, dass Creighton vor zwölf Jahren schon zwei Mal wegen Mordes angeklagt gewesen sei – an ihrem 18jährigen Bruder Avery (wohl mit Arsen) und an ihrer Schwiegermutter (wiederum mit Arsen). Die Polizei schaltete einen Sachverständigen ein, den Chemiker Alexander Gettler. Er wies nach: Ada Applegates Leiche enthielt Arsen, das Drei- bis Vierfache der tödlichen Dosis. Creighton wurde sofort verhört. Tagelang. Es ging um Gift im Eierlikör. Sie aber gab den Mord an ihrem Bruder und ihrer Schwiegermutter zu. Sie habe ihn 1923 wegen einer Lebensversicherung über 1000 Dollar ermordet. Zeugenaussagen des Sachverständigen Alexander Gettler hatten die Beweiskette damals jedoch entkräftet – seine Aussage rettete Creighton vor dem elektrischen Stuhl. Jetzt, nach dem damaligen Freispruch, konnte sie deshalb kein zweites Mal vor Gericht gestellt werden. Im Verhör unterstellte die Polizei Creighton ein Verhältnis mit Everett Applegate, dem Witwer. Dabei kam heraus, dass er ein Verhältnis gehabt hatte – mit Fannys 15jähriger Tochter. Fanny hatte gehofft, die Verantwortung für ihre Tochter an Everett Applegate loszuwerden, wenn er sie geheiratet hätte. „Mary“ und „Appy“ kamen schließlich trotz mehrerer Ungereimtheiten und dem Mangel an anderen Beweisen vor Gericht. Nach der Zeugenaussage Alexander O. Gettlers war Frances Creighton’s Todesstrafe absehbar. Zwei Mal schon hatte er sie vor dem elektrischen Stuhl gerettet. Jetzt aber konnte er ihr den Giftmord an Ada Applegate zweifelsfrei nachweisen. Das Gericht tagte am 19.1.1936. Mary gab nach 45 Minuten zu, dass sie wusste, dass Appy den Killercocktail zubereitet hatte. Und sie hatte ihn Ada gegeben. Das Gericht fällte zwei Todesurteile. Die 38jährige Hausfrau Mary Frances Creighton und ihr 36jähriger Komplize Everett Appelgate wurden sieben Monate später, am 16.7.1936, hingerichtet – im New Yorker Sing-Sing-Gefängnis auf dem elektrischen Stuhl „Old Sparky“. Sein Spitzname „Old Sparky“ spielt auf die verwendete Hochspannung von rund 1900 Volt an (von engl. spark, „Funke“). Wie hatte Gettler dieses Mal seine Beweise angetreten und das Gift identifiziert? Und wer war Gettler, dieser alles entscheidende Zeuge? Alexander O. Gettler (1883 – 1968) war Biochemiker einer neuen Behörde namens OCME, ein anerkannter Experte. Er trat als forensischer Sachverständiger vor Gericht auf. Er musste die Geschworenen erst einmal davon überzeugen, dass seine chemische Analysen zur Wahrheitsfindung beitragen konnten. Mit der Zeit hatte er sich den Ruf unter Strafverteidigern erworben, ein Fall sei nur dann gewinnbar, wenn Gettler nicht Zeuge der Gegenseite ist. Er hatte immer wieder neue Verfahren entwickelt, um in Leichenteilen Gifte nachzuweisen – und dass diese nicht erst nach dem Tod in die Körper der betreffenden Person gelangt waren. 1921 hatte er ein Analyseverfahren entdeckt, mit dem er nachweisen konnte, ob ein in Wasser getauchter Verstorbener zu diesem Zeitpunkt noch lebte oder nicht. Er verglich den Salzgehalt des Blutplasmas in den beiden Herzkammern: Bei Lebenden änderte das Wasser in der Lunge den Salzgehalt des Blutes, das in die linke Herzkammer strömte. Bei Toten jedoch blieb die Konzentration beim Untertauchen in beiden Herzkammern gleich, denn ihr Herz schlug nicht mehr. Analyseergebnisse wie z.B. von der Salzkonzentration im Blutplasma der Herzkammern oder vom Arsengehalt in Leichenteilen wurden zu entscheidenden Beweismitteln vor Gericht – für Freisprüche ebenso wie für Urteile zum Tod auf dem elektrischen Stuhl. Interessant ist, wie es zur „Erfindung“ des elektrischen Stuhls kam. Sie ging auf den „Stromkrieg“ zwischen Edison und Westinghouse zurück: Thomas Alva Edison (1847 – 1931) und machte grundlegende Erfindungen und Entwicklungen in den Bereichen elektrisches Licht (elektrische Glühlampe 1879, erstes US-Kraftwerk 1882), Telekommunikation sowie Medien für Ton und Bild. Er entwickelte Schalter, Sicherungen, Kabel, Messgeräte, Verbrauchszähler und den Jumbo-Generator (27 t Gewicht, Leistung 100 kW, genug für 1200 Glühbirnen). Er verwendete Gleichstrom, der nur über kurze Strecken sinnvoll transportiert werden kann (bei längeren Leitungen ist der Energieverlust enorm) und über eine zweite Leitung wieder zurückfließen muss. George Westinghouse (1846 – 1914) war sein Konkurrent. Der Erfinder der Druckluftbremse, Ingenieur und Großindustrielle der Westinghouse Electric and Manufacturing Company nutzte Wechselstrom. Der in regelmäßigen Zeitabständen regelmäßig seine Fließrichtung ändernde Strom machte die elektrische Energieübertragung wirtschaftlicher – und Edison neidisch. Westinghouse hatte schließlich die Patente von Edisons Mitarbeiter Tesla gekauft, für einen Wechselstrom-Motor, der ohne Reibung läuft. Abb. 1: “Fixierung” eines Mannes auf dem elektrischen Stuhl im New Yorker “Sing Sing”-Gefängnis in den frühen 1920’er Jahren Edison begann einen schmutzigen Feldzug. Als gefeiertes Genie wollte er sich von einem Bremsenfabrikanten und serbischen Motorenbauer nichts bieten lassen. Zur Veranschaulichung der Gefährlichkeit von dessen Wechselstrom tötete er in öffentlichen Shows ab 1887 Hunde, Katzen, Kälber und schließlich sogar ein Pferd und einen Elefanten. Spannungen in Stromleitungen von über 300 Volt wollte er verbieten lassen – was das Ende für Westinghouse wäre. Dieser suchte das Gespräch. Edison lehnte ab. Januar 1889 erließ New York ein neues Gesetz: Todesurteile für Mörder sollten mit Strom vollstreckt werden. Edison empfahl den Wechselstrom als Strom der Henker, direkt aus Westinghouse-Generatoren. Perfide sein Vorschlag auch in der Wortwahl: die Exekution durch Stromschlag solle to westinghouse heißen. Westinghouse tobte: Edisons Methoden...