Big Bang HTL 3, Schulbuch

Organische Technologie und Ökologie (III. Jg., 6. Sem.) 169 Waschmittel 18 Wenn dein T-Shirt dreckig ist, kommt es in die Waschmaschine. Wasser, Waschmittel und die Bewegungen der Maschine sor- gen dafür, dass alles wieder sauber wird. Aber wie schafft es ein Waschmittel, den Schmutz von der Faser wegzubekommen? Und was ist Schmutz überhaupt? Welche Inhaltstoffe sind noch in einem Waschmittel enthalten? All diesen Dingen werden wir auf den Grund gehen. 18.1 Schmutzfänger Aufbau und Wirkung von waschaktiven Substanzen In diesem Abschnitt geht es um die grundsätzlichen Vor- gänge beim Waschen. Was ist Schmutz und wie muss ein Molekül gebaut sein, damit es Schmutz „wegwaschen“ kann? Schon in Band 2 haben wir das Problem angesprochen, dass Fett nicht durch Wasser allein entfernt werden kann. Der Grund dafür ist, dass Fettmoleküle unpolar (hydrophob) gebaut sind und Wassermoleküle polar (hydrophil). Und diese beiden mischen sich nicht. Das was wir allgemein als Schmutz betrachten, sind grund- sätzlich unpolare Substanzen (wenn sie polar wären, wür- den sie durch Wasser gelöst und wir bräuchten gar kein Waschmittel). ( F1 ) Wasser allein hat noch eine für das Waschen unangenehme Eigenschaft: durch die vielen Wasserstoffbrücken zwischen den Molekülen hat Wasser eine sehr hohe Oberflächen- spannung . Diese bewirkt, dass es von Textilien eher tropfen- förmig abrinnt und sie nicht gut benetzt. Eine gute Benet- zung ist allerdings Voraussetzung für eine Waschwirkung. Das bedeutet, man braucht Moleküle, die einerseits wasser- löslich sind, aber andererseits auch einen fettlöslichen Anteil haben, um mit dem Schmutz Wechselwirkungen eingehen zu können. Die „Waschmoleküle“ heißen Tenside . Tenside allgemein sind Stoffe, die die Grenzflächenspan- nung zwischen zwei Phasen (z. B. Wasser und Schmutz) ver- ringern. Das bewirkt, dass sich die beiden ursprünglich nicht mischbaren Substanzen doch mischen. Im Lebensmittel- bereich heißen solche Tenside Emulgatoren, wenn es um Waschmittel geht, nennt man sie Detergenzien . Ein Tensid besteht immer aus zwei Teilen: 1 kleinen polaren Teil 1 größeren unpolaren Teil Was ist Schmutz? Woher weiß die Seife, was der Schmutz ist? F1 F2 Abb. 18.1: Schema eines Tensidmoleküls Ein Tensidmolekül kann in die Faser eindringen, die Ober- flächenspannung herabsetzen und den Schmutz benetzen (umfließen). Die unpolaren Teile umschließen dabei den Schmutzpartikel und lösen ihn von der Textilfaser. Die polaren Anteile ragen ins Wasser. Der Waschvorgang beruht also auf den Wechselwirkungen zwischen den unpolaren Abschnitten des Tensids und dem unpolaren Schmutz. ( F2 ) 18.2 Alt, aber gut? Seife Seife ist das älteste vom Menschen hergestellte Tensid. Es gibt Rezepte, die über 4500 Jahre alt sind. Seife kann man außerdem ziemlich leicht selber machen. Doch Seife ist kein „Alleskönner“. Warum, das erfahren wir hier. Die ersten Tenside der Menschheit waren die Seifen. Dabei wurden Fette mit Holzasche gekocht. Holzasche enthält Hydroxylgruppen, die mit dem Fett reagieren. Später (und auch heute noch) verwendete man Natron- oder Kalilauge , oder auch Natriumcarbonat. Der Vorgang heißt „Seifensie- den“. Noch heute kann man anhand der Namen einiger Seifen- bzw. Tensidprodukte auf ihre Herkunft aus Fetten und Ölen schließen, z. B. Palmolive. ( F3 ). Die Firma John- son Soap Company stellte 1864 eine Seife aus Palmöl und Olivenöl her. Die Seife wurde so populär, dass die Firma ihren Namen auf Palmolive umänderte. Abb. 18.2: Schema der Tensidwirkung Ein Grundnahrungsmittel des Menschen ist notwen- dig zur Seifenherstellung. Welches? Vielleicht hilft dir der Name „Palmolive“ weiter? F3 Y U Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv