EL-MO II Moleküle, Schulbuch

173 Ionen von der Faser zum Ionenaustauscher (Abb. 173.1). In neuerer Zeit setzt man auch wasserlösliche organische Ionenaustauscher ein. Diese Ionentauscher nennt man allgemein Polycarboxylate . Dabei handelt es sich um Verbindungen mit meh- reren Carboxylgruppen, die durch Polymerisierung aus Acryl- oder Maleinsäure ent - standen sind. Bleichmittel Seit den Anfängen der Waschmittelchemie ist Natriumperborat (Abb. 173.2) das wichtigste Bleichmittel (Persil = Per borat und Sil icat). Natriumperborat ist ein wirk- sames Oxidationsmittel und im Vergleich zu anderen bleichenden Stoffen gut lager- fähig. Natriumperborat liegt in Form einer cyclischen Verbindung vor. Die Summen- formel der Verbindung wird mit NaBO 2 • H 2 O 2 • 3 H 2 O angegeben. In wässriger Lösung wird H 2 O 2 freigesetzt, das im Basischen zu einem Wasserstoffperhydroxid-Anion reagiert. H 2 O 2 + OH – → H 2 O + HO 2 – Dieses Anion zeigt die eigentliche Bleichwirkung. Die Gleichgewichtslage wird durch hohen pH-Wert und hohe Temperatur günstig beeinflusst. Bei Temperaturen unter 60 °C ist die Konzentration des Wasserstoffperhydroxid-Anions für eine optimale Bleichwirkung zu gering. Man setzt Waschmitteln daher Stoffe zu, die auch bei nied - riger Temperatur ein gutes Bleichergebnis ermöglichen. Diese Bleichaktivatoren enthalten zumeist mehrere Acetylgruppen, zB TAED (Tetraacetyl-ethylen-diamin, Abb. 173.3). Die Acetylgruppen bilden mit Wasserstoffperoxid Peressigsäure (Per- oxyessigsäure), die auch bei niedriger Temperatur ein ausgezeichnetes Oxidations - vermögen besitzt. Heute wird Natriumperborat zunehmend durch das früher nur in Fleckensalzen eingesetzte Natriumpercarbonat ersetzt. Die geringe Stabilität dieser Verbindung erfordert eine zusätzliche Stabilisierung im Waschmittel. Auch das relativ stabile Natriumperborat ist nicht unbegrenzt haltbar. Insbesonde- re bei geöffneten Waschmittelverpackungen nimmt der Gehalt an Bleichmittel all- mählich ab. Interessant ist daher die Bestimmung des Bleichmittelgehaltes von „alten“ Waschmitteln. Die Bestimmung kann durch eine Redox-Titration mit Kalium - permanganat erfolgen. Die Gleichung für den Oxidationsvorgang kann folgender- maßen formuliert werden: 5 NaBO 2 • H 2 O 2 • 3 H 2 O + 2 KMnO 4 + 3 H 2 SO 4 K 2 SO 4 + 2 MnSO 4 + 5 NaBO 2 • 4 H 2 O + 5 O 2 + 3 H 2 O ■ 173.1: Die Wirkung von Bleichmitteln Füll eine Proberöhre ca. zur Hälfte mit Wasser und gib einige Tropfen Tinte dazu! Durch Zugabe eines Bleichmittels erfolgt Entfärbung (ev. vorsichtig erwärmen). Entsorgung: Abfluss ■ 173.2: Bestimmung des Natriumperboratgehaltes eines Waschmittels Vorbereitung durch den Lehrer: 10,0 g Waschmittel werden in 150 mL 10%iger Schwefelsäure gelöst; Zugabe von 5 mL Chloroform als Schaumbremse. Durchführung: Die vorbereitete Waschmittel-Lösung wird mit Kaliumpermanganat-Lösung ( c = 0,30 mol/Liter) bis zu einem ca. 3 Sekunden stabil bleibenden blassrosa Farbton titriert. Berechnung: Prozent Perborat im Waschmittel = 1,153 mal Verbrauch an Kaliumpermanganat-Lö - sung in Milliliter. Der Faktor 1,153 bezieht sich auf eine Einwaage von 10,0 g Waschmittel. Er kann durch eine stöchiometrische Rechnung für jede andere Einwaage ermittelt werden. Entsorgung: Sammeln und dann die Chloroformschicht im Scheidetrichter abtrennen ⇒ Kanister Cl; saure Lösung ⇒ Kanister N SCHÜlerVersuCHE Carrier Textilfaser Waschflotte Carrier Ausbildung eines Kalkbelages auf denTextilfasern, wenn die Ca 2+ - Ionen nicht abgefangen werden Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Na + Na + Cobuilder Builder x . H 2 O 2 Na B O O O O O B O O O H H H H H 3 C C O O H O N H 2 C C H 2 N C H 3 C H 3 C C C O O C TAED DAED + 2 H 2 O 2 2 O O H 3 C CH 3 bleichaktive Peressigsäure N H 2 C C H 2 N H H 3 C C C O H O CH 3 Abb. 173.2: Struktur von Natriumperborat Abb. 173.1: Wirkungsweise eines Carriers Abb. 173.3: Wirkung des TAED als Katalysator für die Bleiche 11.3 WaschMIttelInhaltsstOffe Nur zu Prüfzw cken – Eigentum des Verlags öbv