Chemische Experimente    

Experiment des Monats
Juli 2010

Urolitholyse


Harnsteine bestehen aus schwerlöslichen anorganischen oder organischen Stoffen. Viele Harnsteine lassen sich (zumindest teilweise) durch pH-Änderung auflösen, also indem der Harn angesäuert bzw. alkalisiert wird.

Experiment des Monats Experiment des Monats
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Geräte:
2 Bechergläser 250 ml, 2 Büretten 25 ml, Meßzylinder, Glastrichter, Magnetrührer mit Rührstäbchen
0,1 M Magnesiumchlorid-Lösung, 0,1 M Ammoniumchlorid-Lösung, 0,1 M Kaliumhydrogenphosphat-Lösung, 1,0 M Schwefelsäure, 0,1 M Schwefelsäure, 1,0 M Natronlauge, 0,1 M Natronlauge, Harnsäure, Universalindikator (z.B. Unisol 113 von Macherey & Nagel).

Durchführung:
1. Fällung und Lösen von Struvit
Je 20 ml MgCl2-Lösung, NH4Cl-Lösung und K2HPO4-Lösung in ein Becherglas geben. Einige Tropfen Universalindikator zusetzen. Die Lösung ist klar und reagiert neutral. Nun mit Rührmagnet auf den Magnetrührer stellen und die zwei Büretten mit 1 M Schwefelsäure bzw. 1 M Natronlauge füllen. So lange tropfenweise Natronlauge zugeben, bis eine deutliche Trübung zu sehen ist (basische Farbreaktion). Nun durch Säurezugabe den Niederschlag wieder lösen (Indikator zeigt saure Lösung an).
2. Fällung und Lösen von Harnsäure
Die Büretten mit 0,1 M Schwefelsäure bzw. 0,1 M Natronlauge befüllen. 0,17 g Harnsäure (1 mmol) in 10 ml 1 M Natronlauge lösen, mit 50 ml Wasser verdünnen und Universalindikator zugeben. Die Lösung reagiert deutlich basisch. Die Lösung nun rühren und so lange Säure zutropfen, bis eine Trübung entsteht - im schwach sauren Bereich. Durch Laugenzugabe den Niederschlag auflösen.

Erklärung:
Phosphate fallen im basischen Bereich aus und können durch Säuren wieder gelöst werden, indem sie in Hydrogenphosphate überführt werden. Harnsäure ist deutlich schlechter wasserlöslich als Urate (Salze der Harnsäure).
Bei Harnsteinen nutzt man diese Eigenschaften aus: bei Phosphat-Steinen sorgt man durch Gabe von Methionin (der enthaltene Schwefel wird als Hydrogensulfat ausgeschieden) für eine Absenkung des Harn-pH-Wertes. Liegen Harnsäuresteine vor, werden zitronensäurereiche Präparate gegeben, deren Metabolite zu einer Alkalisierung des Harns führen.

Gefahren: ätzend reizend
Schwefelsäure und Natronlauge wirken ätzend; Ammoniumchlorid, Magnesiumchlorid und Kaliumhydrogenphosphat reizend.

Entsorgung:
Die Lösungen können zum Abwasser gegeben werden.

Literatur & Links:
Thomas Rech, Axel Schunk, Hans Joachim Bader: Harnsteine.
   Naturwissenschaften im Unterricht - Chemie 18 (2007), Nr. 102, 32-35
Thomas Rech: Experimente zur Bildung und Lösung von Harnsteinen.
   Oberseminararbeit an der Goethe-Universität Frankfurt/Main, 2007
Axel Schunk: Nierenstein & Co. Experimentalvortrag auf der Fachgruppentagung Chemieunterricht, Wissenschaftsforum Chemie, Frankfurt/Main (02.09.2009)
    Der Vortrag ist als Video verfügbar.
Chemie für Ärzte: Harnsteine

Das Experiment wurde von Thomas Rech im Rahmen einer Oberseminararbeit ausgearbeitet.
Herrn Manfred Simon (Goethe-Universität Frankfurt am Main) danke ich sehr herzlich für die Video-Aufzeichnung, aus der das Foto entnommen ist.


Juni 2010: Kreatinin-Bestimmung

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Seite erstellt am: Mittwoch, 30. Juni 2010, A. Schunk, Charité - Universitätsmedizin Berlin.  

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