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Max-Planck-Institut für Chemie


Überblick

Das im Jahre 1912 als Kaiser-Wilhelm-Institut für Chemie in Berlin-Dahlem gegründete Institut wurde 1949 in die Max-Planck-Gesellschaft übernommen und als Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz neu aufgebaut (über die Forschungsschwerpunkte der Abteilungen und ihrer Direktoren seit 1949 informiert ein kurzer historischer Abriss). Seine Mitarbeiter befassen sich heute mit der Erforschung des Gehalts und der Zusammensetzung von Spurenstoffen in der Erdatmosphäre, in extraterrestrischer Materie in Form von Meteoriten, Mond- und Marsproben sowie mit der Untersuchung des zeitlichen Ablaufs von Fraktionierungsvorgängen im Erdmantel und in der Erdkruste.

Die Abteilungen Biogeochemie und Chemie der Atmosphäre verfolgen folgende Forschungsschwerpunkte: Studium atmosphärischer Spurenstoffe und deren globaler Kreisläufe in der Atmosphäre unter 100 km. Wechselwirkung Biosphäre/Atmosphäre. Entwicklung mathematischer Modelle zur Beschreibung meteorologischer und chemischer Vorgänge in der Atmosphäre einschließlich des chemischen Teils des Hamburger Klimamodells. Laborsimulation relevanter (meist photochemischer) Reaktionen; kinetische Untersuchungen elementarer Reaktionen der Gasphase und Vorgänge an Oberflächen bei tiefen Temperaturen; Konzentrationsbestimmungen von Spurengasen in Reinluftgebieten (Arktis, Stratosphäre, Ozeane) und Quellgebieten (Ozeane, tropische Kontinentalgebiete) mittels optischer und chromatographischer Methoden: tunable diode lasers (TDL), differential optical absorption spectroscopy (DOAS), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), gas ghromatography (GC), mass spectrometry (MS), high-pressure liquid chromatography (HPLC) und ion chromatography (IC). Messungen vom Boden, von Schiffen, Zügen (Transsibirische Eisenbahn), Flugzeugen und Satelliten aus.

Die Abteilung Geochemie befasst sich mit der Erforschung des Chemismus und der zeitlichen Entwicklung des Erdinneren (Erdmantel und Erdkruste). Wesentliche Werkzeuge zum Studium verschiedenster geologischer Prozesse sind Messungen von Isotopenhäufigkeiten der natürlichen radioaktiven Zerfallssysteme (z.B. Uran-Blei, Rubidium-Strontium, Samarium-Neodym) sowie von Spurenelementhäufigkeiten in Gesteinen und Mineralen mit Hilfe von Massenspektrometern. Modellrechnungen simulieren globale Kreisläufe des Erdinneren im Zusammenhang mit der Differenzierung von Kruste und Mantel sowie internes Recycling der Differenziationsprodukte. Regionale Studien werden im Verbund mit geländegeologischen und petrographischen Untersuchungen durchgeführt. Paläo-ozeanographische und klimatologische Studien mit Hilfe von Th-U Chronometrie und Isotopentracern. Die Hochdruckgruppe befasst sich mit der Bestimmung von Metall- und Mineralphasengleichgewichten und von thermodynamischen Zustandsgrößen bei Druck- und Temperaturbedingungen des tiefen Erdmantels und Erdkerns (bis zu 2 Millionen Atmosphären und 5000 °C).

Die Abteilung Kosmochemie führt massenspektrometrische Spurenanalysen und Isotopenhäufigkeitsmessungen zur Bestimmung physikalischer und chemischer Bedingungen der Prozesse im frühen Sonnensystem durch. Weiterhin Studien ihrer zeitlichen Abläufe mit Hilfe der Folgeprodukte heute ausgestorbener Radionuklide. Untersuchung präsolarer Materie aus Meteoriten und ihr Zusammenhang mit Fragen zu Abläufen der Elementsynthese in Sternen. Wechselwirkung kosmischer Strahlung mit Materie. Meteoritenforschung mit Hilfe chemischer, radiochemischer, physikalischer und mineralogisch-petrologischer Methoden. Altersbestimmungen extraterrestrischer Gesteine über verschiedene radioaktive Zerfallssysteme. Erforschung der terrestrischen Planeten, insbesondere Marsforschung. Entwicklung und Einsatz von Experimenten an Bord von Raumsonden.


 

Max-Planck-Institut für Chemie
(Otto-Hahn-Institut)
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55128 Mainz
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