1916
F: Ich würde Ihren Versuch: Vanillin aus Ligninsulfonsäure gerne in der Chemie AG meiner Schule durchführen.
Es ist jedoch kein Natriumligninsulfonat in unserer Schule vorhanden und bei der Carl Roth GmbH liegt die Bestellmenge leider bei mindestens einem Kilogramm. Da diese Menge zu groß ist wollte ich mich erkundigen, ob man irgendwo auch kleinere Mengen Ligninsulfonsäure wie z.B. 100 g oder 50 g erwerben könnte.
Im Internet, sowie in einer Apotheke habe ich mich bereits erkundigt, dort bin ich jedoch nicht fündig geworden.

A: Ich schlage vor, dass Sie sich mit anderen Fachlehrern (auch anderer Schulen) zusammenschließen und gemeinsam bei Roth das Kilogramm Ligninsulfonsäure (LSS) kaufen und unter sich aufteilen. Mit LSS können Sie auch andere lehrreiche Experimente machen - z. B. gut fließenden Zement herstellen. Da es sich um Schülerexperimente handelt, ist ein größerer Bedarf an LSS zu erwarten.

1917
F: In ein Chemie-Referat zum Thema Forensische Chemie würde ich gerne einen Filmausschnitt aus dem Film „Miss Marpel - Mörder Ahoi“ einbauen. Ich dachte, dass im Schnupftabak KCN enthalten war. Bei erneuter Sichtung des Films war es aber Strychnin. Miss Marpel macht einige Experimente (in den ersten 15 min des Films). Sie schließt KCN aus und ein afrikanisches Holz und macht dann eine Farbreaktion aus der sie schließt, dass es sich um Strichnin handelt. In die Probelösung gibt sie Schwefelsäure und eine Tablette. Es wäre interessant zu wissen, was sie für Stoffe verwendet, oder ob es überhaupt qualitative Farbreaktionen für Strichnin gibt! Bei meiner Internet Recherche bin ich auf so manche dubiose Seite gelangt und auch auf seriöse Informationen gestoßen. Ich habe aber keine zufriedenstellende Antwort gefunden. Können Sie mir vielleicht weiter helfen?

A: Es gibt verschiedene derartige „klassische“ Uralt-Nachweisreaktionen für Strychnin. Beispiele:

1. Man gibt zu Strychnin etwas konz. Schwefelsäure und dazu einige Kristalle von Kaliumdichromat. Man erhält blauviolette bis kirschrote Farbstreifen, die rasch wieder verschwinden.
2. Man kann zur konz. Schwefelsäure auch Ce(IV)-oxid geben. Man erhält eine blaue, rasch violett werdende Lösung, die nach Kirschrot umschlägt.
3. Mit konz. Schwefelsäure, Natriumnitrit und KOH/Weinstein erhält man eine orangegelbe Färbung.

Diese Nachweise erfordern chemisches Fingerspitzengefühl und sind nicht besonders charakteristisch. Genauer wäre die Herstellung von optisch aktiven, meist diastereomeren Strychninsalzen, die man anhand ihrer Kristallformen mikroskopisch bestimmen konnte.

Heute erfolgen die Nachweise apparativ, z. B. chromatographisch.

1918
F: Als Zusatzaufgabe für die Schnellen ließ ich neulich einige Schüler die Fehlingsche Probe auch mit Aceton durchführen. Dabei zeigte sich ein nicht zu leugnender roter Schimmer im Reagenzglas. Nach Abgießen der Lösung erkannte man auch tatsächlich etwas rötliche Kupfer-I-oxid. Ich habe das Ganze wiederholt - gleiches Ergebnis.

So recht kann ich mir keinen Reim drauf machen. Auch eine Netzrecherche brachte nichts zutage. Verdreckte Reagenzien taugen in Schulen ja immer als Erklärungsversuch. So ganz kann ich aber nicht dran glauben. (Wo ich drüber nachdenke: Als nächstes sollte ich Fehling I und Fehling II zusammen mit entmineralisiertem Wasser probieren. Da wüsste ich wenigstens ob DAS das Problem ist.) Gibt es irgendeine Umlagerung beim Aceton, die zum positiven Nachweis führt? Keto-Enol-Tautomerie führt doch auch nicht zu oxidierbaren Substanzen oder? Irgendeine gängige Reaktion mit Luftsauerstoff?

Ich tappe jedenfalls im Dunkeln.

A: Nach meinem Wissen und meinen Erfahrungen sollte Fehling nicht mit Ketonen reagieren. Wenn man aber lange genug auf einer Acetonlösung herumkocht, kann es sehr wohl sein, dass die Kupfer(II)-Ionen oxidierend wirken. Die klassische Fehling-Probe dagegen verläuft innerhalb einer kurzen Erhitzungszeit, manchmal sogar in der Kälte (wie bei der Ascorbinsäure).

Die Keto-Enol-Tautomerie ist beim Aceton nicht die Ursache, weil dabei keine durch Cu(II)-Ionen oxidierbaren Substanzen entstehen. (Eine Oxidation würde zur Zerschlagung der Kohlenstoffkette führen.) Bei der Fructose, die ja auch ein Keton ist, ist es die Keto-Endiol-Tautomerie, die zu einer Fehling-aktiven Substanz führt. Dabei entsteht eine Carbonsäure.

Natürlich kann man auch Verunreinigungen nicht ausschließen. Z. B. können in einer Sammlung Acetaldehyd oder Formaldehyd neben dem Aceton gestanden haben, wodurch es zu Vermischungen über den Luftweg kommen kann. Diese Aldehyde sind Fehling-positiv (langsam sogar schon in der Kälte).

1919
F: Ich schreibe gerade an einer Hausarbeit zum Thema Butter-und Margarineherstellung.

Ich verstehe dabei einfach nicht, warum man bei der Margarineherstellung zu dem erwärmten Kokosfett-Öl-Gemisch kaltes Wasser dazugeben kann! Und warum es sich nicht wieder trennt, wenn die Margarine abkühlt.

Den Prozess bei der Butterherstellung habe ich verstanden, aber den bei der Margarineherstellung einfach nicht!

A: Es bildet sich eine Wasser-in-Öl-Emulsion. Darin sind feinste Wassertröpfchen in Fett/Öl eingebettet. Als Emulgatoren dienen Fettsäuren oder halbwegs hydrolysierte Triglyceride, also Di- oder Monoglyceride. Es gibt aber auch andere emulgierende Zusätze wie zum Beispiel Lecithin. Klicke hier. Damit sich das System überhaupt vermischt, muss kurz erwärmt werden.

1920
F: Ich färbe Zirkondioxid vor dem Endsintern mit einer Lösung aus Wasser und darin gelösten Metall(III)-chloriden. Ist das eine Färbung durch Ionen oder Pigmenten?

A: Pigmente sind alle Farbstoffe, die feste Partikel enthalten, also nicht transparente „Körperfarben“ – im Gegensatz zu den transparenten Lasurfarben, deren Farbstoffpartikel molekulardispers verteilt vorliegen.

Bei den Pigmenten spielt es keine Rolle, ob die Farbstoffe aus Ionen, Molekülen usw. bestehen. In Ihrem Fall stellen Ionenverbindungen das farbgebende Prinzip der Pigmente dar - aber nicht die Ionen der zugesetzten gelösten Metall(III)-chloride.

Die Pigmentmatrix bildet Zirkondioxid (das selber ionisch aufgebaut ist). Es kann sein, dass die Metall(III)-Ionen schon in der Kälte mit dem Zirkondioxid reagieren (also in das Ionengitter einwandern und eingebaut werden) und in den Außenbereichen dabei bereits farbige, aber gegenüber Umwelteinflüssen instabile „Zirkonate“ bilden. (Der Ladungsausgleich erfolgt durch gleichzeitig eingelagerte Chlorid-Ionen.) Durch Sintern oder am besten durch Schmelzen werden die Ionen besser vermischt und die Bindungen somit verstärkt.

Farbigkeit ist übrigens oft zu beobachten, wenn unterschiedlich geladene Ionen zusammen kommen (hier Zr⁴⁺ und Me³⁺). Denken Sie an Mennige (Pb₃O₄ oder auch „2 PbO • PbO₂“) oder an Spinelle wie Magnetit (Fe₃O₄; „FeO • Fe₂O₃“).

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