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F: Da ich einen Lieblingspullover besitze, dessen Zusammensetzung (70% Wolle/30% Polyacryl) nicht für die handelsüblichen Färbemittel geeignet ist, fand ich nach Suche im Internet Ihre Seite mit der entsprechenden Färbeanleitung (Versuch 9: Färben mit Anilinschwarz). Doch hierzu habe ich noch ein paar Fragen:
1. Ist die Zusammensetzung des Pullovers geeignet ??
2. Anilin ist ein sehr giftiger Stoff. Wie ist die entsprechende Nachbehandlung des Pullovers, damit möglichst wenig Schadstoff zurückbleibt und somit das Tragen ungefährlich ist ?

A: Die Zusammensetzung ist zum Färben geeignet. Es ist traurig, aber diese Färbemethode ist nur Fachleuten vorbehalten. Sie könnten sonst den reinsten Horror erleben, weil Sie die Reinigung nach dem Färben nicht händeln können. Das betrifft die bedenklichen Stoffe Anilin sowie Chromat. Deshalb: Finger weg!

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F: Darf ich mich heute noch einmal an Sie wenden mit der Bitte mir mitzuteilen, wie Phosphorsäure hergestellt wird und welche Eigenschaften sie besitzt.

A: Man verbrennt roten Phosphor zu P₄O₁₀, das setzt man mit Wasser um.

P₄ + 5 O₂ ———> P₄O₁₀

P₄O₁₀ + 6 H₂O ———> 4 H₃PO₄

Die Säure ist schwach, dissoziiert in drei Stufen und bildet deshalb drei Reihen Salze.

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F: Wie kann im Schulversuch den Unterschied zwischen Benzin und Dieselöl zeigen?

A: Die niedrigsiedenden Benzine (Siedebereich 80-130 °C) treiben Ottomotoren von Kraftfahrzeugen und einfache Propellermotoren von Flugzeugen an. Dieselmotoren benötigen Dieselöl mit dem Siedebereich 200-350 °C. Der Treibstoff für mit Turbinen angetriebenen Flugzeugen (Jets) ist Kerosin, also Öl ("Petroleum") mit dem mittleren Siedebereich 175-280 °C. Nehmen Sie also die Siedediagramme auf.

Je höher der Siedebereich ist, desto höher liegt der Flammpunkt. So liegt der von Benzin unter 21 °C, der von Kerosin bei 50 °C und der von Dieselöl bei 80 °C. Zur Demonstration stellt man Proben der drei Stoffe in Porzellanschalen nebeneinander und entzündet das Benzin. Die Flamme springt zögerlich zum Petroleum weiter, nicht aber zum Dieselöl. Den Flammpunkt bestimmen Sie durch Erwärmen über heißem Wasser. (Temperatur im Kohlenwasserstoff messen.) Streichen Sie mit einer Brennerflamme über die Flüssigkeitsoberfläche.
Benzin ist bei Zimmertemperatur leicht, Kerosin schlecht und Dieselöl gar nicht zu entzünden.
Man kann den Unterschied auch gut mit einer Kältemischung herausarbeiten. In einer Kochsalz/Eis-Mischung bei ca. -20 °C gefriert Dieselöl, Benzin nicht.

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F: Warum altern viele Monomere, wenn sie mit Sauerstoff in Verbindung kommen?

A: Sie meinen wohl Kunststoffe statt Monomere. Kunststoffe altern nicht allein durch Sauerstoff, sondern nur in Gegenwart von zusätzlicher UV-Strahlung. Letztere regt die Bindungselektronen an bis zum Bindungsbruch, der (radikalische) Sauerstoff verbindet sich dann mit den freien radikalischen Bindungsstellen und verhindert so eine Selbstreparatur der Bindungen.

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F: Ich bitte um Beantwortung dieser Fragen:
1. Was sind Hydroxide?
2. Warum reagiert eine Lösung basisch?
3. Wie kann man basische Lösungen nachweisen?
4. Nenne Name, Formel, typiche Eigenschaften und Verwendungszwecke von zwei freigewählten Hydroxiden!

A: H. sind ionische Verbindungen, die OH-Ionen enthalten, z. B. NaOH ———> Na⁺ und OH^-.
Die Lösung reagiert aufgrund der freien OH-Ionen alkalisch (basisch sollte man nicht sagen!).
Alkalische Lösungen weist man mit Indikatoren nach, Lackmus: Blau, Phenolphthalein: Rot.
1. Natronlauge, NaOH, Neutralisationsmittel, Titrationen von Säuren, Verseifen von Fetten (Seifenherstellung) usw., eine der wichtigsten Massenchemikalien.
2. Calciumhydroxid, Ca(OH)₂, erst gebrannter und dann gelöschter Kalk (Mörtelsubstanz), als sog. Kalkwasser Nachweismittel für Kohlenstoffdioxid.

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F: Ich bräuchte noch die eigenschaften, zusammentzungen der basen (metallhydroxide).

A: Wichtige Basen sind: NaOH, KOH und Ca(OH)₂. Sie entstehen durch

1 Einwirkung von Wasser auf die Metalle

Na + H₂O ———> NaOH + H₂

2 Einwirkung von Wasser auf die Alkali- bzw. Erdalkalimetall-Oxide

CaO + H₂O ———> Ca(OH)₂

3 Bei der Elektrolyse der Metallchlorid-Lösungen

NaCl + H₂O ———> NaOH + H₂ + Cl₂

Sie sind ionisch aufgebaut. Die Metalle liegen als Kationen vor (Na⁺, K⁺ und Ca²⁺).
Typisch ist das Vorliegen von Hydroxid-Ionen (OH^-), die für die alkalische Reaktion verantwortlich sind.

Alle färben Lackmuslösungen blau.
Alle drei sind aggressive Substanzen, lösen Fette durch Verseifung und Eiweiße (Haare!) durch Abbau (Verwendung als Rohrfrei-Inhaltsstoffe).
Natronlauge NaOH ist eine der wichtigsten Grundchemikalien in Deutschland. Man nutzt sie neben Fettspaltung zur Neutralisation von Säuren.

NaOH + HCl ———> H₂O + NaCl

Deshalb nutzt man sie auch zur Titration von Säuren.

Kalilauge KOH ist aggressiver, als Hydroxid hygroskopisch (Trocknungsmittel).

Calciumhydroxid Ca(OH)₂ heißt auch gelöschter Kalk. Es ist schwerlöslich und reagiert mit CO₂ aus der Luft zu Kalkstein und findet deshalb als Mörtel Verwendung. Als Lösung dient es unter der Bezeichnung Kalkwasser zum Nachweis von CO₂.

Ca(OH)₂ + CO₂ ———> CaCO₃ + H₂O

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F: Mit großem Interesse habe ich Ihren Artikel - Versuch - über das Eloxieren von Aluminium gelesen. Ich weiß aus der Literatur, dass man farbige Schichten machen kann. Können Sie mir sagen wie das geht?

A: Sie können nach dem Eloxieren einfärben. Das muss man ausprobieren. Geeignet sind Lebensmittelfarbstoffe.
Oder: Man gibt den wasserlöslichen Farbstoff in die Eloxiermischung. Dabei stellt man schnell fest, welcher gewählte Farbstoff unter diesen Bedingungen stabil ist. Beginnen Sie am besten mit Eosin oder Erythrin, den roten Tinten der Lehrer!

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F: Ich habe eine Frage, die Blütenfarbstoffe Anthocyane betreffend. Ist es möglich anhand eines Blütenfarbstoffauszugs, im Rahmen der Möglichkeiten eines Schullabors (keine aufwendige Gaschromatographie etc.), experimentell zumindest herauszufinden um welchen Aglykon-Grundtyp (Pelargonidin, Cyanidin, Delphinidin) es sich handelt oder andere, genauere Aussagen über den Farbstoff zu machen.

A: Das ist für Sie nur über die Spektroskopie möglich. Da die Farben der drei Anth. pH-abhähig sind, muss bei schwach saurem, gepufferten pH-Wert gearbeitet werden. Da sich bei pH 5 eine Entfärbungsreaktion durch Anlagerung von Wasser an den Chromenring bemerkbar macht, muss man rasch arbeiten. Chromatographie ist auch schwierig, wegen der unterschiedlichen Zuckerreste. Sie kommen durch Isolierung aus Pflanzenmaterial kaum an die freien Aglykone heran. Sie kaufen sie am besten, z. B. bei Fa. Roth/Karlsruhe.

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F: Ich bitte freundlicherweise um Aufgabe einer Internetadresse, die mir alles brauchbare über Phosphate in Düngemitteln liefern kann.

A: Ich würde beim Bundeslandwirtschaftsministerium/Berlin anfragen. Die sind bei solchen Fragen immer sehr hilfsbereit.

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F: Wird die von Ihnen auf der Internetseite beschriebene Lösungswärme bzw. Hydratbildungswärme von Natriumacetat-Trihydrat, Magnesiumnitrat-Hexahydrat mit Lithiumnitrat auch im Eigenheim als Wärmespeicher eingesetzt?
Nach dem Motto: Im Sommer die Wärme tanken, im Winter der Sonne danken.
Konkret: Ich kann mit Sonnenkollektoren Wasser erwärmen und in einem Speicher versuchen die Wärme zu konservieren. Aber der Wasserspeicher müsste sehr groß sein (einige 10cbm) damit sich das lohnt.
Kann man mit den oben beschriebenen Salzen ähnliches bei kleinerem Platzbedarf erreichen?

A: Ich bezweifle, ob sich eine entsprechend große Anlage mit Salzhydraten rechnet. Man hat aber große stoffliche Wärmespeicher, zumindest für die Nutzung billigen Stroms in der Nacht, mit Zeolithen gebaut. Sie reagieren bei der Wasseraufnahme unter Wärmefreisetzung und werden durch Wärmezufuhr wieder entwässert. Wenn ich mich nicht irre, macht das die Universität Hamburg. Eine Nachfrage beim Hersteller der Zeolithe (Fa. Henkel, D´dorf) sollte hier weiterhelfen.

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F: Können Sie mir erklären was "Bleizucker" ist?

A: Blei(II)-acetat. Bleizucker heißt so, weil die Verbindung süß schmeckt. Man hat sie früher sogar zum Zuckern von Wein genommen. Beethoven z. B. ist, wie wir heute wissen, passionierter Weintrinker gewesen und ist an Bleivergiftung gestorben.

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