Kurze Fragen - Kurze Antworten
Aus dem E-Mail-Korb von Professor Blume

E-Mail-Gruppe 302
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F: Wetter.de meldet für die nächsten Nächte Frost bei minus 20 Grad. Dann sagen sie weiter: Mit dem strengen, gebietsweise auch sehr strengem Frost wirken in den Nacht- und Frühstunden die chemischen Auftaumittel nur noch bedingt oder überhaupt nicht mehr. Daher ist in der kommenden Nacht besondere Vorsicht (Rutschgefahr) geboten. Wie ist das zu verstehen?


A: Das übliche chemische Auftaumittel ist grobes, ungereinigtes Steinsalz. Das besteht zum größten Teil aus Kochsalz (Natriumchlorid). Eis und Kochsalz bilden zusammen ein Gemisch, das auch noch bei -20,3 °C flüssig ist. Tiefer geht es aber nicht. Für Fachleute: Es handelt sich hier um den eutektischen Punkt des Gemischs von Salz und Wasser. Das ist der niedrigste Flüssigkeitspunkt eines Gemischs, das keine Mischkristalle bildet. Unterhalb dieses Punktes gefriert auch die Eis/Salzmischung und wird (bzw. bleibt) fest. Das ausgestreute Salz wirkt dann höchstens wie Sand als Rutschschutz.
Das Ganze spielt auch eine wichtige Rolle bei Kältemischungen.


1667
F: Liebes Dr.-Blume-Team,
ich habe schon häufig Ihre Seiten zur Vorbereitung von experimentellen Schülerstunden genutzt und danke Ihnen für Ihr umfangreiches Angebot.
Zu dem Nachweis von Titandioxid habe ich eine kleine Ergänzung: Auch Pfeffernüsse aus dem Discounter (z. B. Penny) enthalten im Zuckerüberzug Titandioxid. Beim Nachweis wird zwar der Zucker durch die Schwefelsäure schwarz, aber das Filtrat ist farblos und der Nachweis gelingt einwandfrei. Dieser Nachweis ist für die Schüler vor allem jetzt zur Weihnachtszeit eine schöne Ergänzung. Wer ahnt schon, dass er Pfeffernüsse mit "Wandfarbe" isst?

Weiterhin viel Spaß und Erfolg bei Ihrer ausgezeichneten Arbeit!

Herzliche Grüße,
P. W.


A: Danke für den Hinweis mit detaillierter Experimentieranleitung!
Titandioxid (TiO2) findet man als weißes Farbpigment auch in anderen Lebensmitteln. Beispiel: Die weiße Hülle von Hartwurstsorten wie Salami. Das liegt daran, dass Titandioxid physiologisch ohne jegliche Bedeutung und deshalb auch völlig ungiftig ist. Es hat sogar eine E-Nummer: E 171. (Dass man für Titandioxid beim Googeln auch die Nummer E 172 (eigentlich Eisenoxid) findet, liegt an der Unübersichtlichkeit mancher Tabellenwerke.)


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F: (Anfrage einer TV-Wissenschaftsredaktion) Hohlgläser wie enge Vasen oder Flaschen setzen oft Algenbewuchs an. Wenn man sie reinigen will, soll man etwas Wasser einfüllen und zerkleinerte Eierschalen. Durch Schütteln bekommt man das Glas sauber. Woran liegt das?


A: Zuerst einmal sind die Eierschalen scharfkantig. Das ist der mechanische Effekt der Reinigung. Außerdem enthalten Eierschalen noch Eiweiß, das adsorptiv wirkt und so den gerade gelösten Bioschmutz festhält. Beides zusammen bewirkt tatsächlich Wunder.


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F: (Anfrage einer TV-Wissenschaftsredaktion) Chromteile sollen besonders schön glänzen, wenn man sie mit Mehl poliert. Woran liegt das?


A: Mehl wird letztlich aus Gras gemacht. Gräser enthalten u. a. viel Silikat. Von dieser harten Substanz, die auch zur Stabilität der Halme beiträgt, ist immer auch etwas im Mehl enthalten. Letztlich wirkt das wie ein feines Poliermittel. Statt Mehl kann man auch feine Mineralpulver nehmen. So benutzt man zum Beispiel grünes Chrom(III)-oxid beim Polieren von Dünnschliffen für die Kristallographie.
Der organische Anteil von Mehl wirkt darüber hinaus adsorptiv und bindet den Schmutz.


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F: (Anfrage einer TV-Wissenschaftsredaktion) Wenn man ein Spülmittel zum Wasser gibt, bildet sich Schaum. Wenn man noch mehr Spülmittel zugibt, fällt der Schaum wieder rasch in sich zusammen. Wie kommt das?


A: Die grenzflächenaktiven Moleküle des Spülmittels (Tensid) besetzen zunächst einmal die Oberfläche des Wassers. Das kann man direkt sehen.

Wenn man viel Spülmittel zugibt, schaffen sich die Tensidmoleküle eine zusätzliche Oberfläche, indem sie diese durch Schaumbildung mehr als verdoppeln. Dabei besetzen die Moleküle die Innen- und die Außenfläche. Zwischen den beiden Tensidmolekül-Schichten befindet sich ein feiner Wasserfilm. Den kann man sogar fließen sehen, wenn man die Schaumblasen im Auflicht aufmerksam betrachtet. Das Wasser fließt Richtung Erde ab, und dann platzt eine Blase nach der anderen. So fällt der Schaum nach einiger Zeit in sich zusammen.

Das kann man beschleunigen, indem man zum Schaum noch mehr Spülmittellösung zugibt. Dann wird nämlich auch das Wasser, das den stabilisierenden Wasserfilm der Schaumblasen bildet, ebenfalls zur Oberflächenvergrößerung für die Tensidmoleküle herangezogen – mit der Folge, dass der Schaum instabil wird und rasch in sich zusammenfällt.

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Letzte Überarbeitung: 09. Januar 2009, Dagmar Wiechoczek