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

E-Mail-Gruppe 221
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F: Subject: Banane und Säuregehalt, Apfel und Säuregehalt Titration

In einem GK 13, Chemie, werden wir Lebensmittel, die von den SuS mitgebracht worden sind, auf ihre Konzentration an Säure durch Titration mit Natronlauge bestimmen. Ich habe das selber noch nicht gemacht. Haben Sie Erfahrung damit? Über Tipps freue ich mich.


A: Zu Ihrer Frage: Die Vorschrift ist wirklich einfach: Stellen Sie Presssaft aus den Früchten her, extrahieren Sie den Rest ausführlich mit Wasser und titrieren Sie das Ganze (kann trübe sein) bzw. einen Teil davon mit Natronlauge gegen Phenolphthalein. Rechnen Sie den Verbrauch an NaOH in Säureäquivalente um.


F: Ich habe an alles gedacht, nur nicht an Presssaft. Danke.
Dann habe ich noch eine Frage: Was für Säuren sind in Bananen und in Äpfeln drin? Man findet zwar im Internet eine Menge über Äpfel, Fruchtsäuren, aber nichts genaueres. Ich muss auch zu meiner Schande gestehen, dass ich mich bis jetzt noch nicht sonderlich dafür interessiert habe, was genau für Säuren in den Früchten enthalten sind.


A: Bei der Titration zählen Sie nur die in der Frucht enthaltenen Protonen - egal wo die herkommen.
In den Früchten gibt es alles, was man sich nur an organischen Säuren vorstellen kann. Das Problem ist dazu noch: Die Zusammensetzung ist sortenabhängig. Deshalb empfehle ich Ihnen den Blick in die Spezialliteratur, die Ihnen Ihr Mentor sicherlich gern zur Verfügung stellt.
Ansonsten nehmen Sie sich ein Buch zur Organischen Chemie zur Hand. Oder zur Lebensmittelchemie. Die Literaturstellen finden Sie in unserer Webseitengruppe zur Milch/Lebensmittelchemie.


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F: Tillmanns Reagenz soll im Schülerversuch nicht mehr erlaubt sein. Stimmt das?


A: Mir ist dazu nichts bekannt. Im Merck Katalog 2005-2007 zum Beispiel wird das Reagenz ohne Gefahrensymbol geführt. Auch in meinem Exemplar der Soester Liste (die allerdings vom Januar 2001 stammt) ist Tillmanns Reagenz ohne weitere Angaben aufgeführt. Aber die Soester Gefahrstoff-Bürokraten erfinden immer wieder etwas Neues, um den praktischen Chemie-Unterricht unmöglich zu machen. Die nehmen an, dass die Schüler das Zeugs trinken... Ich frage mich manchmal, ob die Soester Leute das nicht selbst auch tun.

Da der Umgang mit diesem Reagenz in der praktischen Anwendung für Ungeübte sowieso eine Katastrophe ist, lassen Sie am besten die Finger davon.


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F: Betreff: Herstellung von strukturiertem Wasser

Ich habe in verschiedenen Medien (Bücher, Internet) gelesen, dass es für den menschlichen Körper sehr zuträglich ist (Stoffwechsel in Sonderheit), anstelle normalen Leitungswassers bzw. Mineralwassers besser strukturiertes Wasser zu erhalten. Leider ist es dem normalen Bürger - so wie ich es einer bin - kaum bzw. gar nicht möglich, ein solches Wasser zu bekommen, man muss normales Wasser erst - wieder - strukturieren.
Im Intenet werden vielfältige Methoden (physikalisch, thermisch) und - kaufbare - Gerätschaften zur Strukturierung von Wasser vorgestellt. In einem Buch eines russischen Professors (Dr. Tombak) habe ich nun gelesen, dass es genügen würde, normales Leitungswasser solange in den Gefrierschrank zu stellen, bis die Oberfläche ordentlich gefroren sei. Nach der anschließenden Auftauung sei dieses "angefrorene" Wasser nun strukturiert und dem im menschlichen Körper vorkommenden Wasser entsprechend strukturiert.
Ist diese Aussage tatsächlich zutreffend?


A: Es gibt kein in ihrem Sinne strukturiertes Wasser. Das ist alles esoterischer Unsinn und dient nur dazu, Ihnen Ihr Geld aus der Tasche zu ziehen. Stichwort: Levitiertes Wasser.

Überlegen Sie einmal: Wie jeder Festkörper hat auch Eis eine wohlgefügte Kristallstruktur. Es besteht aus H2O-Molekülen, die beim Schmelzen von Eis ihre Kristall-Struktur völlig verlieren. Sie bewegen sich regellos, auch wenn sie noch ein wenig über Wasserstoffbrücken zusammenhängen. Diese Bindungen wechseln ständig - wie es auch unter Menschen im realen Leben ist...

Noch etwas zur Strukturierung durch Levitation. Die gibt es tatsächlich - in der wissenschaftlichen Physik. Aber dabei handelt es sich um einen Vorgang, bei dem Wassertropfen einem sehr starken elektrischen Feld ausgesetzt werden. Dazu reicht es nicht aus, Wasser durch eine superteure Stahlröhre laufen zu lassen, wie es die Anbieter von Lev. Wasser vorgaukeln. In der wissenschaftlichen Physik benötigt man hierzu Hochspannungen. Man imitiert damit z. B. Vorgänge in der Gewitterwolke. Nach dem Entfernen des elektrischen Feldes verschwindet die Struktur übrigens innerhalb von Sekundenbruchteilen. Damit ist das Wasser wieder "normal".

Trinken Sie also wie ich täglich einen Liter leckeres Mineralwasser oder auch Leitungswasser. Zumindest in Deutschland gehört das zu den am besten überwachten Lebensmitteln überhaupt.


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F: Betreff: Biologisch abbaubare Makromoleküle - Seide, Nylon, Ecoflex

Ich arbeite gerade mit meinem Leistungskurs an dem Thema Kunststoffe. Als wir uns mit dem Thema biologisch abbaubare Werkstoffe beschäftigten, tauchte diese Frage auf.
Ich weiß, dass für biologisch abbaubare Stoffe folgenden Bedingungen gelten: Die Makromoleküle müssen "Sollbruchstellen" besitzen. Dies können Sauerstoff-Atome (Estergruppe) oder Stickstoff-Atome (Peptid-Bindung) sein. Mit Hilfe von Licht können bestimmte, spezialisierte Mikroorganismen (Enzyme) das Makromolekül an diesen Stellen trennen, so dass kleinere Bruchstücke entstehen, die leichter abgebaut werden können. Ich stelle mir vor, das Mikroorganismen bei längerkettigen Kohlenwasserstoffen (und aromatischen Sequenzen) im Makromolekül so ihre Schwierigkeiten haben. Das wäre auch eine Erklärung dafür, dass zwar Seide, nicht aber Nylon biologisch abbaubar ist.

Ich bin aber auf einen Widerspruch gestoßen: Ecoflex von BASF soll biologisch abbaubar sein (zu 99,9% in 22 Tagen bei einer Temperatur von 55°C).

Warum in Gottes Namen ist dieses Polymer biologisch abbaubar? Es besitzt wie Nylon eine Sequenz mit vier Kohlenstoff-Atomen und zudem noch einen Benzolring. Wo liegt der Denkfehler?


A: Ecoflex® von BASF ist ein gemischter Polyester, der primär aus den drei Komponenten Terephthalsäure, Adipinsäure sowie aus Butan-1,4-diol besteht. Dieser Kunststoff dient als Verpackungsmaterial für allerlei Lebensmittel. Er wird tatsächlich durch die üblichen Kompost-Bakterien in seine Komponenten sowie in deren weitere Abbauprodukte zersetzt. Man muss zum genauen Verständnis die entsprechenden Gegebenheiten der aktiven Zentren der Enzyme (die übrigens nicht mit den Mikroorganismen selbst verwechselt werden dürfen...) genau analysieren. Die Daten liegen mir nicht vor. Aber:

1 Aromaten und Verbindungen, an denen Aromaten beteiligt sind, werden auch biologisch durchaus ohne Schwierigkeiten abgebaut. Sie vergessen, dass auch viele Naturstoffe aromatische Verbindungen sind. Denken Sie an die Anthocyane, die Katechine oder an das Lignin.
2 Nylon bildet aufgrund seiner einheitlichen, relativ simplen Struktur ausgeprägt kristalline Bereiche, an denen sich die Enzyme umsonst versuchen - sie beißen sich erst gar nicht die Zähne aus, weil sie gar nicht zubeißen können. Beim inhomogen zusammengesetzten Ecoflex hingegen ist das offenbar anders. Unterstützend ist, dass Ecoflex vor allem im Verbund mit anderen abbaubaren Stoffen wie Stärke oder Polymilchsäure genutzt wird.


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F: Soweit ich weiß, werden Brezeln (oder anderes Laugengebäck) vor dem Backen kurz in ca. 3%ige Natronlauge getunkt. Ich wüsste gerne, welche Reaktion abläuft, dass die Natronlauge "unschädlich" gemacht wird. Zwar habe ich auch schon bei Google gesucht, aber keine Seite gefunden, auf der diese Reaktion beschrieben wird, bzw. die nicht so unverständlich war, das ich als Neuntklässlerin sie verstehen könnte.


A: Die Brezeln werden gelaugt, weil damit beim Erhitzen durch Reaktionen mit im Brotteig enthaltenen Eiweiß und Stärke besondere Geschmackstoffe entstehen. Schon dabei wird ein großer Teil der Lauge verbraucht. Außerdem ist der Teig aufgrund der Gärungsprozesse der Hefe randvoll mit Kohlenstoffdioxid gefüllt, das als Säureanhydrid mit Lauge Carbonate bildet.

2 NaOH + CO2 ———> Na2CO3 + H2O

Problematischer ist schon der Gärungsalkohol der Bäckerhefe - aber auch der dampft beim Backvorgang ab.

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Letzte Überarbeitung: 20. März 2008, Dagmar Wiechoczek