Methanol ist so zu sagen der kleine Bruder vom Ethanol. Letzteres wird im allgemeinen Sprachgebrauch als Alkohol bezeichnet, chemisch gesehen gehören jedoch beide Verbindungen zur Familie der Alkohole. Methanol ist eine farblose brennfähige Flüssigkeit. Es schädigt nach Verschlucken Nieren, Leber sowie das Herz und vor allem die Sehnerven, was nachfolgend zur Erblindung führen kann. Nachlässig gebrannte Schnäpse können einen beachtlichen Anteil an Methanol enthalten.
In der Natur kommt diese Verbindung beispielsweise in der frischen Baumwollpflanze und einigen Gräsern vor. Zudem konnte man das Molekül im interstellaren Raum nachweisen. In der Industrie ist Methanol ein wichtiger Ausgangs- und Hilfsstoff bei der Herstellung von vielen Verbindungen, Lacken oder Firnissen. Es verbrennt praktisch ohne Rußbildung zu Wasser und Kohlenstoffdioxid, weshalb es vereinzelt als Kraftstoff dient oder Benzin beigemengt wird. Ein Augenmerk aktueller Forschung liegt auf der Entwicklung von Brennstoffzellen, mit deren Hilfe die chemische Energie dieser Verbindung direkt in elektrischen Strom umgewandelt wird. Generell ist dieses Verfahren (vgl. auch Beitrag zum Wasserstoff) effizienter, als die Energiegewinnung über Verbrennungsmotoren. Leider steckt diese Technologie noch in den Kinderschuhen, so dass bislang nur die ersten Testaggregate für tragbare Computer auf den Markt kommen. Die Herstellung von reinem Methanol, zu der vielfach Erdgas und Erdölprodukte - also nicht nachwachsende Rohstoffe - herangezogen werden, ist zudem recht energieaufwändig und mit weiterer Emissionen von Kohlendioxid verbunden.

Deike Banser

Mehr Informationen zum Methanol finden Sie unter:
http://dc2.uni-bielefeld.de/dc2/auto/alkohol.htm
http://dc2.uni-bielefeld.de/dc2/facharbeit/methanol.html
http://www.seilnacht.tuttlingen.com/Lexikon/alkohole.html
http://dc2.uni-bielefeld.de/dc2/facharbeit/alkohol1.html

Die allgemein nur als "Alkohol" bekannte Verbindung hat eine bewegte Geschichte. Die Menschen beobachteten früh, dass überall, wo in der Natur stärke- oder zuckerhaltige Produkte verfaulen, Ethanol entsteht, so dass bereits eine etwa 8000 Jahre alte sumerische Keilinschrift erste Tipps zur Bierbereitung gibt. Die Kelterei und das Brennen von Hochprozentigem sind ein wenig jünger.
Doch was passiert bei der Einnahme dieser würzig riechenden und brennbaren Flüssigkeit? Ethanol ist ein starkes Gift, das Eiweiße im Körper angreift. Es regt an, während es bei stärkerem Genuss schnell berauschend wirkt, ein Wärmegefühl (bei gleichzeitiger Auskühlung), Enthemmung, Selbstüberschätzung, Sprachstörungen u.a. sind die Folgen. Wird noch der Gang unsicher, verwundern die Beschränkungen, die im Straßenverkehr mit dem Umgang der Einstiegsdroge Alkohol einhergehen, nicht.
Der "Kater" am nächsten Morgen geht im übrigen selten auf Vergiftungserscheinungen zurück; vielmehr werden dem Körper zu viele seiner Nährstoffe und Salze bei der Verarbeitung großer Mengen Alkohol entzogen. Das übliche "Katerfrühstück" ist daher oft sehr salzig oder scharf.
Die weltweite Produktion von alkoholischen Getränken aus Agrargütern übertrifft fünf Millionen Tonnen pro Jahr. Daneben dient Ethanol als Lösungsmittel, Desinfektionsmittel, als Brennspiritus und wird industriell in der Synthese organischer Moleküle eingesetzt.

Stephan T. Hatscher

Links zur Chemikalie Ethanol:
http://www.seilnacht.tuttlingen.com/Chemie/ch_ethol.htm
http://www.zum.de/Faecher/Ch/SN/C9/Alkohole/Text.htm

Links zum Thema Alkohol als Genussmittel:
http://www.bier.de/
http://www.wein.de/index.html

Speziell zum Thema Alkoholmissbrauch:
http://www.meine-gesundheit.de/krank/texte/alkoholm.htm
http://www.netdoktor.de/ratschlaege/fakten/alkohol.htm
http://www.alkohol-hilfe.de/

Aceton oder 2-Propanon ist eines der gebräuchlichsten industriellen Reinigungs- und Lösungsmittel. Es ist eine klare, brennbare Flüssigkeit, die aromatisch riecht und leicht verdampft. Ihre guten Reinigungseigenschaften gehen darauf zurück, dass es in beliebiger Menge mit Wasser, Alkoholen und auch Fetten mischbar ist.
Der Stoff findet sich auch als Abfallprodukt des Stoffwechsels im menschlichen Harn wieder – bei Diabetes ist seine Menge erhöht und kann darin nachgewiesen werden. Ist man längere Zeit Aceton oder seinen Dämpfen ausgesetzt, so treten Übelkeit, Kopfschmerz bis hin zur Ohnmacht auf – auf der Haut kann es zur Bildung von Entzündungen kommen.
Erstmals gefunden wurde das 2-Propanon von Libavius Anfang des 17. Jahrhunderts – durch Erhitzen einer Verbindung aus Essig und Blei. Nebenbei angemerkt: Aceton findet sich nicht nur in der chemischen Großindustrie. Abbeiz- oder Reinigungsmittel aus dem Baumarkt enthalten diesen Stoff ebenso wie der handelsübliche Nagellackentferner – und auch in diesen Fällen geht die Verwendung auf die hervorragenden Lösungseigenschaften des Acetons zurück.

Stephan T. Hatscher

Links zum Thema Aceton:
http://www.seilnacht.tuttlingen.com/Chemie/ch_aceto.htm
http://enius.de/schadstoffe/aceton.html
http://www.kremer-pigmente.de/70700.htm

Schwefelsäure ist eine der wichtigsten Verbindungen der chemischen Industrie, da sie in einer Vielzahl von großtechnischen Verfahren zum Einsatz kommt. Riesige Mengen werden beispielsweise in der Düngemittelherstellung, bei der Produktion von Weißpigmenten für Kosmetika und Malerfarben, bei der Herstellung zahlreicher Substanzen, wie Weichmachern oder Tensiden, bei der Glasfabrikation oder Erdölraffination verwendet. Nicht zuletzt ist die Schwefelsäure eine wichtige Chemikalie in Laboratorien.
Die farblose Substanz wurde schon 1746 in einem von Roebuck und Garbett entwickelten Verfahren erstmals industriell hergestellt. Heute kommt sie in Wasser gelöst in verschiedenen Konzentrationen in den Handel. Als besonders reine 32 %ige Lösung findet man sie als so genannte Akkumulatorsäure in jeder Autobatterie. Nach Vulkanausbrüchen ist der folgende Regen meist sauer, da die Gase, die bei dem Ausbruch frei werden, häufig Schwefelverbindungen enthalten, die in Wasser zu Schwefelsäure und anderen schwefelhaltigen Säuren reagieren können.

Deike Banser

Mehr über Schwefelsäure können Sie hier in Erfahrung bringen:
http://www.seilnacht.tuttlingen.com/Chemie/ch_h2so4.htm
http://www.norddeutsche-affinerie.de/NA/rohstoffe/roh_schwefel
http://www.chemieunterricht.de/dc2/vermisch/vitriol.htm

Die gelbe Wurzel der Krapppflanze, die beim Trocknen eine rote Farbe annimmt, wurde schon in alten Hochkulturen und der Antike zum Einfärben von Seide, Teppichen oder Wolle verwandt. Im 16. Jahrhundert hielt die Kultivierung der Pflanze für Färbereizwecke auch in Mitteleuropa Einzug. Das Verfahren, nach dem bei der Färbung mit Krappwurzel vorgegangen wurde, gehört zu der so genannten Türkischrotfärberei.
Eine der Substanzen der Krappwurzel, die für die färbende Eigenschaft verantwortlich ist, ist das Alizarin. Alizarin selbst besteht aus orangegelben, nadelförmigen Kristallen. Licht-, seifen- und säureechte Färbungen ergeben sich daraus erst in Verbindung mit bestimmten Metallsalzen. Daher gehört das Alizarin zu den Beizenfarbstoffen. Das zu färbende Material wird mit der Metallbeize behandelt, bevor die eigentliche Alizarinfärbung durchgeführt wird. Nur so bildet sich der gut haftende Farblack auf der Faser.
Die Farbtönung wird von der Art der Metallbeize mitbestimmt, so ergeben sich braunrote Farbtöne mit einer Chrombeize, violette bei Verwendung einer Eisenbeize oder leuchtend rote bei Vorbehandlung mit Aluminiumsalzlösungen. Der auch Krapplack genannte Farbstoff diente auch zur Herstellung von lichtechten Tapeten, Druck- oder Künstlerfarben. Heute finden die Färbungen mit Krapp oder reinem Alizarin industriell kaum noch Anwendung.

Deike Banser

Mehr zum Farbstoff Alizarin erfahren Sie unter:
http://www.tu-harburg.de/b/hapke/farbstof.html
http://www.swisseduc.ch/chemie/pigmente/pigmente/einzelnepigmente/alizarin.html
http://www.seilnacht.tuttlingen.com/Lexikon/Krapp.htm

Hinter der gefährlich anmutenden Bezeichnung 2,2'-Biindolinyliden-3,3'-dion verbirgt sich einer der ältesten Färbestoffe der Welt, das Indigo.

Die ältesten Funde sind Malereien in steinzeitlichen Höhlen oder gefärbter Grabschmuck ägyptischer Mumien. Cäsar beschreibt im "De bello gallico", seine Gegner würden sich mit "Waid" blaue Kriegsbemalung anlegen. Die Gewinnung aus dem Färberwaid, einer mitteleuropäischen Blütenpflanze, wird erstmals im 4. Jahrhundert nach Christus dokumentiert. Im Mittelalter wurde vor allem in Thüringen der Anbau des Färberwaids intensiv vorangetrieben – Erfurt kam durch den Handel mit dem teuren Farbstoff zu so viel Reichtum, dass es aus den Erlösen 1392 seine Universität gründen konnte. Der Import aus Ostindien ab dem 17. Jahrhundert zerstörte diesen Wirtschaftszweig – die asiatische Indigopflanze zeichnet sich durch sehr viel höhere Ausbeuten an Farbstoff aus.

1878 gelang dem deutschen Chemiker Adolf von Baeyer die erste künstliche Herstellung von Indigo. In Reinform bildet die Verbindung dunkelblaue Kristalle mit kupferrotem Glanz.

Indigo dient auch heute noch vor allem zum Färben von textilen Fasern und sorgt für das so typische Jeansblau. Doch neben dem typischen Blauton lassen sich durch chemische Modifikationen des Moleküls auch andere intensive Farben hervorbringen, so z. B. das Indigo-Braun oder Indigo-Rot.

Stephan T. Hatscher


Links zu dem Farbstoff Indigo:
http://www.seilnacht.tuttlingen.com/Lexikon/Indigo.htm
http://www.educeth.ch/chemie/labor/indigo/
http://www.dutly.ch/indigohtml/indigo1.html

Eine Biographie von Carl Engler, einem der beiden "Entwickler" (mit Adolf von Baeyer) des synthetischen Indigos aus organischen Grundchemikalien, findet sich unter:
http://www.ces.ka.bw.schule.de/zentral/ces_indigo.html

Um nun in der kalten Jahreszeit zu verhindern, dass das Kühlwasser der Autos einfriert, setzt man diesem so genannte Gefrier- oder Frostschutzmittel zu. Dieser Zusatz sollte möglichst kostengünstig und natürlich wasserlöslich sein und den Gefrierpunkt des Wassers bei geringer Zugabe möglichst stark senken. Das Kühlermetall darf jedoch nicht angegriffen werden und die Substanz muss auch noch bei laufendem Motor stabil sein, weil sich das Kühlwasser auf eine Temperatur um die 90 C erhitzen kann. Schwer entzündliche organische Verbindungen wie die Glykole erfüllen diese Eigenschaften und kommen als Frostschutzmittel daher vielfach zum Einsatz. 1,2-Ethandiol ist ein Vertreter der Glykolfamilie und wird meist Ethylenglykol genannt. Ein 1:1 Gemisch dieser Verbindung mit Wasser gefriert erst bei -40 C.
Ethylenglykol ist eine farblose, süß schmeckende, zähe Flüssigkeit, die in purer Form die Augen und die Atemwege reizt und bei versehentlichem Verschlucken Herz und Nieren schädigen kann. Auch wenn die im Handel erhältlichen Frostschutzmittel nicht immer konzentriert sind, gehören sie aus diesem Grund nicht in die Hände von Kindern und nur in die entsprechenden Wasserbehälter des Autos.
Frostschutzbeschichtungen aus Ethylenglykol werden auf Flugzeugscheiben aufgebracht, um dort die Eisbildung zu verhindern. Die Verbindung findet außerdem Anwendung als Schmiermittel in Kühlanlagen und ist in den Flüssigkeiten von hydraulischen Pumpen enthalten. Weiterhin wird es im Textildruck, zur Großraumdesinfektion und als Ausgangsprodukt für industrielle Produkte wie bestimmte Polyesterarten, Wachse, Farbstoffe oder Lacke verwendet.

Deike Banser

Mehr zum 1,2-Ethandiol und Frostschutzmitteln gibt es hier:
http://www.kopfball-online.de/filme/film_021124_a.html
http://www.seilnacht.tuttlingen.com/Chemie/ch_glyco.htm
http://www.chemieunterricht.de/dc2/facharbeit/12ethandiol.html
http://aktion-hummelschutz.de/fakten/hcerst3d.html

http://www.nobel.se/chemistry/laureates/2003/press-ge.html

2,2,4-Trimethylpentan ist der Name einer Verbindung, die umgangssprachlich Isooctan genannt wird. Diese farblose und leicht entzündbare Flüssigkeit dient unter anderem als Flugzeugkraftstoff und als Lösungsmittel für Lacke. Auch bei der Herstellung von Paraffin (z.B. für Kerzen) oder bestimmten Arten von Polyethylen wird es verwendet.

Im Alltag begegnen wir dem Isooctan bzw. einer seiner Eigenschaften an der Tankstelle. Die nach dieser Substanz benannte Octanzahl für Ottomotorenkraftstoffe ist nämlich auf jeder Benzinzapfsäule zu finden. Die Octanzahl ist ein Maß für die so genannte Klopffestigkeit des Benzins. Mit Klopfen ist die unregelmäßige und daher schlecht zu kontrollierende Verbrennung im Motor gemeint, die zu schweren Schäden führen kann. Daher werden möglichst klopffeste Benzinarten, das heißt solche mit einer hohen Octanzahl verwendet. Die Maßzahl wurde nach diesem Molekül der Woche benannt, da es eine besonders klopffeste Verbindung ist und man aufgrund dessen ihre Octanzahl willkürlich auf 100 gesetzt hat. Die Octanzahl 0 wurde dem sehr klopffreudigen n-Heptan zugeordnet. So können die Klopfeigenschaften aller Kraftstoffe mit denen dieser beiden Verbindungen verglichen und deren Octanzahl ermittelt werden. Die Klopffestigkeit nimmt vom normalen Benzin über Super bis hin zur Super Plus-Qualität hin zu und damit auch deren Octanzahlen.

Für Dieselkraftstoffe verwendet man im Übrigen die so genannte Cetan-Zahl als Maß für die Klopffestigkeit.

Deike Banser

Mehr Informationen zum Isooctan finden Sie unter:  
http://enius.de/schadstoffe/isooctan.html  
http://www.unibw-muenchen.de/campus/MB/we6/zeman/kraftstoffe/zeman_kraftstoffe_4.htm  
http://www.aral-forschung.de/forschung/glossar/03.content.html  

Deike Banser