Tenside

Guten Tag und herzlich willkommen.   Dieses Video heißt Tenside. Der Film gehört zur Reihe Waschmittel. Als Vorkenntnisse solltest du gutes Wissen der organischen Chemie mitbringen. Im Video möchte ich dir klare Vorstellungen über die Struktur, die Herstellung und Funktionsweise der Tenside vermitteln.   Der Film ist folgendermaßen untergliedert: 1. Was ist ein Tensid? 2. Was tut ein Tensid? 3. Einige Beispiele 3.1 Alkylsulfate 3.2 Alkylsulfonate 3.3 Alkylpolyglycolether 4. Anteil in Waschmitteln 5. Umweltprobleme 6. Zusammenfassung   1. Was ist ein Tensid? Ein Tensid ist ein sogenannter grenzflächenaktiver Stoff. An der Grenzfläche zwischen Luft und Wasser bilden Tensidmoleküle so eine Struktur aus. Tensidmoleküle besitzen ein polares Ende. An diesem sitzt ein langer unpolarer Rest. Dieser zeigt in die Luft, weil diese unpolar ist. Das polare Ende zeigt in das Wasser, weil Wasser polar ist. So gesehen sind Tenside Lösungsvermittler zwischen polaren Ende wie Wasser und unpolaren Stoffen wie Öl.   2. Was tut ein Tensid? Ein Tensid führt zur Verminderung der Oberflächenspannung eines Lösungsmittels wie zum Beispiel von Wasser. Ohne die große Oberflächenspannung des Wassers könnte der Wasserläufer sich nicht über die Wasseroberfläche bewegen und auch die Büroklammer würde untergehen. Geben wir allerdings ein Tensid hinzu, so sinken der Wasserläufer und auch die Büroklammer hinab. Die Oberflächenspannung wird durch die Ausrichtung der Tensidmoleküle vermindert, so wie wir es bereits im Abschnitt 1 gesehen haben. Ein zweiter Effekt der Tenside ist das Umschließen unpolarer Schmutzteilchen. Beide Effekte führen zu einer starken Erleichterung des Waschprozesses. Auf die Schaumbildung - was auch ein Effekt der Tenside ist - kann man jedoch beim Waschen verzichten.   3. Einige Beispiele 3.1 Alkylsulfate Die Struktur der Alkylsulfate sieht so aus: Rechts haben wir das polare Ende, links den unpolaren Rest. Zum anionischen Tensid gehört natürlich auch noch ein Ion, meistens ein Natriumion. Die Herstellung erfolgt über einen Fettalkohol mit Schwefelsäure. Es entsteht ein Reaktionsprodukt und Wasser wird frei. Auch die Reaktion eines Fettalkohols mit dieser Verbindung ist möglich. Das ist Chlorsulfonsäure, auch Chlorschwefelsäure genannt. Wir erhalten das Reaktionsprodukt und Chlorwasserstoff wird frei. Das Reaktionsprodukt ist ein Schwefelsäurehalbester. Der Schwefelsäurehalbester wird nun mit Natriumhydroxid umgesetzt. Die Reaktion ist eine Neutralisation und es entsteht ein Alkylsulfat.   3.2 Alkylsulfonate Alkylsulfonate sind so strukturiert. Man erkennt gut die polare Gruppe und den unpolaren Rest. Der erste Schritt ihrer Herstellung ist die Sulfochlorierung eines Alkans. Als Beispiel habe ich Octadecan genommen. Es reagiert mit Schwefeldioxid und Chlor. Chlorwasserstoff wird frei. Es bildet sich ein Alkylsulfochlorid. Anschließend wird das Sulfochlorid mit Natriumhydroxid umgesetzt. Es entsteht das Reaktionsprodukt. Außerdem bildet sich Chlorwasserstoff, der sofort mit weiterem Natriumhydroxid weiter reagiert. Im Ergebnis entstehen als Nebenprodukte Natriumchlorid und Wasser. Das Zielprodukt wurde erhalten: Alkylsulfonat. Andere Alkylsulfonate kann man durch die Reaktion von Säurechloriden mit bestimmten Verbindungen herstellen. Man geht aus von einem Fettsäurechlorid. Es wird umgesetzt mit Hydroxyethansulfonat. Es entsteht ein Alkylsulfonat. Man gab ihm den Namen Igepon. Eine ähnliche Reaktion läuft ab, wenn das Fettsäurechlorid mit Aminoethansulfonat umgesetzt wird. Das erhaltene Alkylsulfonat hat man Hostapon genannt. Als Nebenprodukt bildet sich jeweils Chlorwasserstoff. Igepon ist ein Ester, Hostapon ist ein Amid.   3.3 Alkylpolyglycolether Hier seht ihr die allgemeine Struktur. Rechts haben wir die polare Gruppe, links den unpolaren Rest. Die Herstellung erfolgt aus einem Fettalkohol und Ethylenoxid. Da das Reaktionsprodukt wieder ein Alkohol ist, kann die Reaktion fortgeführt werden.   4. Anteile in Waschmitteln Nicht der gesamte Anteil der Waschmittel besteht aus Tensiden. In Wirklichkeit handelt es sich nur um 20 bis 30 Prozent.   5. Umweltprobleme Wie schädlich sind Tenside für unsere Umwelt? Ich habe einmal über die drei Markttenside, über die ich gesprochen habe, hinsichtlich der Umweltproblematik recherchiert. Danach ist Mersolat gut abbaubar. Das gleiche Ergebnis lieferte eine Arbeit über Igepon. Von Hostapon wird berichtet das 95% nach 28 Tagen abgebaut sind. Moderne Tenside sind offensichtlich gut biologisch abbaubar. Für die Umwelt wird es nur dann problematisch, wenn mit sehr großen Mengen gearbeitet wird.   6. Zusammenfassung Tenside sind oberflächenaktive Verbindungen. Sie vermindern die Oberflächenspannung des Wassers, schließen Schmutzteilchen ein und bilden Schaum. Sie können gut hergestellt werden. Moderne Tenside sind biologisch abbaubar.   Ich danke für eure Aufmerksamkeit. Alles Gute. Auf Wiedersehen.