1596
F: Welche Farbe hat das Haarprotein?

A: Es handelt sich um Keratin. Das ist farblos bis schwach gelblich. Dunkle Haarfarben werden durch zusätzliche Pigmenteinlagerung erzeugt. Das kann man erkennen, wenn die Haare ohne Farbstoff wachsen, also bei Albinos oder bei alten Menschen. Dann ist das Haar weiß. Die Haare wachsen, aber ohne Farbeinlagerung.
Bei den Albinos gibt es verschiedene genetische Ursachen für die ausbleibende Pigmentbildung. Im Allgemeinen fehlt die Phenoloxidase, die die Aminosäure Tyrosin zu Dihydroxyphenylalanin (DOPA) oxidiert, woraus sich letztlich das dunkle Pigment Melanin bildet.

Manche Frauen färben ihr Haar bläulich. Das soll den „Gilb“ übertönen: Gelb + Blau gibt nach den Regeln der additiven Farbmischung Weiß. Ähnliches unternimmt man auch mit den Aufhellern in den Waschmitteln.

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F1: Warum schmecken gefrorene Kartoffeln süß? Es wird ja wohl Stärke in Maltose und schließlich in Glucose umgewandelt. Warum passiert das erst bei tiefen Temperaturen. Ich habe auch gehört, dass das schon bei Temperaturen über dem Gefrierpunkt passiert. Demnach kann es auch nichts mit zerstörten Zellstrukturen zu tun haben.

A1: Hier waren die Amylasen am Werk. Die zerlegen Stärke in Maltose. Dieses Disaccharid ist wesentlich süßer als Glucose. Die Ursache für die Amylasetätigkeit kann sein, dass es sich um eine Art zellulären Frostschutz handelt. Durch die Hydrolyse wird die Zahl der Moleküle erhöht. Das wirkt positiv auf die so genannten kolligativen Effekte. Zwar wird der osmotische Druck erhöht, aber gleichzeitig sinkt der Gefrierpunkt der Lösung in den Zellen, so dass die Bildung der zerstörend wirkenden Eisnadeln unterbleibt.

Wenn jedoch die Kartoffeln so stark geschädigt werden, dass sie absterben, werden ebenfalls die Amylasen aktiv. Denn die Verwesungsreaktionen, die sie katalysieren, sind exotherm. Es kommt zum Abbau des Gewebes, wie wir es auch bei anderen Organismen, die abgestorben sind, beobachten. Die Kartoffeln zerfließen. Wegen der Maltose schmecken sie süß.

F2: Vielen Dank für die prompte fundierte Antwort. Es ist doch immer wieder faszinierend, was sich die Natur so alles "ausdenkt". Auf die kolligativen Eigenschaften wäre ich so nicht gekommen ... Lob auch noch einmal für Ihre tollen Internetseiten.

1599
F: Guten Tag Herr Blume.
Mein Freund und ich haben letzte Woche einen Versuch durchgeführt und sind dabei auf ein Problem gestoßen. Unser Ziel war es, mit einem Salatkopf einen quantitatifen Vitamin c Nachweis durchzuführen.
Zunächsteinmal haben wir den Salatkopf mit einem Mixer zerkleinert und zu einem Brei verarbeitet. Den haben wir dann mit etwas destilliertem Wasser verdünnt und mehrmals filtriert. Anschließend haben wir ihn noch zentrifugiert in der Hoffnung das wir eine mehr oder weniger klare Substanz erhalten mit der wir nachher eine Titration durchführen können. Dem war jedoch nicht so. Die Flüssigkeit ist trüb braun und wir können uns nicht erklären warum dies so ist und wie wir weiter arbeiten sollen. Unserer Meinung nach können wir mit der Substanz so nicht titrieren, weil wir keinen Umschlagspunkit erkennen können.
Es wäre nett wenn Sie uns an dieser Stelle etwas weiterhelfen könnten, sodass wir weiterarbeiten können.
MfG
(…)

A: Das Problem liegt darin, dass der Salat einen weißen Saft enthält, der bei der Oxidation braun wird. Das erkennt ihr auch, wenn ihr einen Salat anschneidet und ihn dann etwas liegen lasst. Er hat immer eine braune Schnittstelle am Stängel. Es handelt sich um einen Schutzmechanismus gegen Fressfeinde. Das ist vergleichbar mit dem Braunwerden eines angeschnittenen Apfels oder einer Banane.

Wenn ihr die Vitamin C-Bestimmung durch Titration mit Kaliumiodat machen wollt, müsst ihr darauf achten, dass genügend Stärke zur intensiven Blauschwarzfärbung vorhanden ist. Andererseits darf auch nicht zuviel Stärke zugegeben werden. Das alles erfordert ein bisschen Probieren und viel Fingerspitzengefühl. Gebt auch eine bekannte, aber nicht zu große Menge an Ascorbinsäure zu; die mindestens müsst ihr bei einer Probetitration „wieder finden“.

Übrigens verliert ihr – wenn ihr zulange mit dem Saft herumexperimentiert – durch Oxidation einen großen Teil des Vitamins.

Ihr merkt schon: So eine Analyse kann man nicht so nebenbei machen… Auch nicht im Rahmen einer Facharbeit.

1600
F1: Ich bin auf der Suche nach einem Weg, wie ich in einem Kriminalroman für Kinder (Drei ???) den Nachweis für verdünnte Schwefelsäure führen soll. Mit dieser Säure sind gestohlene und eingefärbte Geldscheine geputzt worden, und nun gehen die Detektive zu einem Chemiker, der zuerst über einen Universalindikator den Nachweis erbringt, dass der Geldschein mit Säure getränkt wurde - aber dann komme ich nicht weiter. Wie kann ich einen Vorgang schildern, in dem verdünnte Schwefelsäure nachgewiesen wird? Könnten Sie mir behilflich sein?

A1: Vorneweg: Schwefelsäure hat die Formel H₂SO₄.

Ihr virtueller Chemiker hat mit dem Indikator die Protonen (H⁺) der Schwefelsäure nachgewiesen. (Das Papier wurde tiefrot.) Nun muss er noch den zweiten Teil der Schwefelsäure, nämlich das Sulfat (SO₄^2-), nachweisen. Das macht man mit Bariumchloridlösung. Tropft man diese zur verdächtigen Lösung, gibt es im positiven Fall einen farblosen („weißen“) kristallinen Niederschlag von Bariumsulfat BaSO₄.

Sie können das Ganze sogar noch spannender machen („atemlose Spannung“): Erstens ist die Lösung von Bariumchlorid echt giftig! Denn Barium ist ein Schwermetall - wie Blei. Und dann muss man auch noch ein bisschen warten, bis der Niederschlag deutlich zu sehen ist. Zuerst gibt es nur eine Trübung, dann bilden sich langsam feine, farblose Kristalle.

Lustig an Ihrer Idee ist übrigens, dass vor einiger Zeit böse Menschen vermutlich mit (verdünnter) Schwefelsäure Euroscheine zerstört haben. Die Story ging durch die Medien… Denn Schwefelsäure (auch die „verdünnte“) reagiert äußerst aggressiv mit Papier. Wir haben hier darüber berichtet (Frage 1302). Lesen Sie auch hier.

F2: Ganz herzlichen Dank für die Hilfe! Das war auch der einzige Weg, den ich bisher andeutungsweise (bei Wikipedia) entdeckt, aber nicht verstanden hatte. In Ihren Worten verstehe ich ihn sofort. Das tat gut!

Ja, auf die damaligen Ereignisse mit den zerfallenen Geldscheinen werde ich in meinem nächsten "Drei ??? Kids" Buch auch anspielen. Wenn Sie mögen, kann ich Ihnen nach dem Erscheinen Ende 2008 oder Anfang 2009 den Band gerne zuschicken.

Ich gestatte mir noch eine Frage: Um die Detektive auf die Spur der Schwefelsäure zu locken (sie wissen zu diesem Zeitpunkt ungefähr, wo diese sich aufhalten, aber nicht ganz genau), dachte ich daran, ob es möglich wäre, dass die Gangster die benutzte verdünnte Schwefelsäure unsachgemäß entsorgen. Einmal könnte sie gefärbt sein von der Farbe, die sie damit aus dem Geld gewaschen haben, aber noch stärker wäre es natürlich, wenn irgendwie zufällig Schwefelwasserstoff entstünde, den man dann riechen könnte?
Gibt es dazu einen plausiblen Weg? Oder ist das chemisch ausgeschlossen?

A2: Das geht. Sie können die Schwefelsäure quasi entsorgen, indem Sie sie abreagieren lassen. So können Sie die Schwefelsäure mit Eisenabfällen umsetzen. Dabei entstehen Wasserstoff und in beträchtlichen Mengen auch Schwefelwasserstoff.

Das ist eine historisch verbürgte Tatsache. So hat man früher Wasserstoff hergestellt. Das machten zum Beispiel die Gebrüder Montgolfier, um den ersten Gasballon damit zu füllen. Das Gas stank so sehr nach Schwefelwasserstoff (also nach faulen Eiern), dass die einfachen Leute dachten, es wäre Teufelszeug. Deshalb haben sie den ersten erfolgreichen Flug beendet, indem sie das Gerät nach der Landung auf dem platten Land zerschlugen. Lesen Sie hier.

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