Kleines Lexikon

Inerte Substanz

Als chemisch inert (lat. für untätig, unbeteiligt, träge) bezeichnet man Substanzen, die unter den jeweilig gegebenen Bedingungen mit potentiellen Reaktionspartnern (Luft, Wasser, Edukte und Produkte einer Reaktion) nicht oder nur in verschwindend geringem Maße reagieren. Chemisch inerte Substanzen können aus verschiedenen, unterschiedlichsten Chemikalienklassen kommen: chemische Elemente, chemische Verbindungen, Lösungsmittel, Gase u. v. a. Chemisch inert sind etwa Edelgase, Stickstoff, viele Edelmetalle unter Normalbedingungen oder häufig die bei Reaktionen eingesetzten Lösungsmittel und Trägergase. Unter bestimmten Bedingungen können auch ansonsten inerte Stoffe chemische Reaktionen eingehen. (Stickstoff reagiert in Automotoren zu Stickoxiden, Platin reagiert in Königswasser). Inerte Stäube sind Partikel einer Substanz, bei der keine schädigende Wirkung auf den menschlichen Körper bekannt ist. Dazu gehören beispielsweise Stärke und Zellulose.

Hydrophobie (Chemie)

Der Begriff hydrophob stammt aus dem Griechischen: hydro bedeutet Wasser, phóbos bedeutet Furcht. Hydrophob kann man also mit "wassermeidend" übersetzen. Das Maß für den Ausprägungsgrad der Hydrophobie von Stoffen ist die Hydrophobizität. Mit diesem Fachausdruck aus der Chemie werden Substanzen charakterisiert, die sich nicht mit Wasser mischen und es auf Oberflächen meist "abperlen" lassen. In der Biologie bezeichnet er wassermeidende Pflanzen oder Tiere. Unpolare Stoffe wie Fette, Wachse, Alkohole mit langen Alkylresten - also mit Ausnahme von Methanol, Ethanol und Propanol - Alkane, Alkene, Methan usw. sind hydrophob. Beim Lösen von einigen hydrophoben Stoffen wie Methan in Wasser bilden sich entropisch ungünstige Klathrat-Strukturen. Deshalb ist die Löslichkeit dieser Stoffe in Wasser gering. Hydrophobe Stoffe sind so gut wie immer lipophil, das heißt sie lösen sich gut in Fett und Öl auf. Oberflächen mit einem Kontaktwinkel von mehr als 90° gegenüber Wasser werden auch als hydrophob bezeichnet. Hydrophobe Oberflächen bestehen in der Regel aus hydrophoben Substanzen oder sind von diesen bedeckt. Beispiele sind die Beschichtung von Oberflächen mit PTFE (Teflon) oder die Imprägnierung von Isolierstoffen und Textilien mit hydrophoben Stoffen wie Wachs oder Paraffin. Ein Extrembeispiel für eine hydrophobe Oberfläche ist die Oberfläche von Blättern und Blüten des Lotus. Diese ist rau und zusätzlich mit hydrophoben Substanzen bedeckt (beschrieben von W. Barthlott und C. Neinhuis in den 1990er Jahren). Durch diese Besonderheit weist sie Kontaktwinkel von über 160° auf, so dass Tropfen auf ihr fast rund sind. Von solchen Oberflächen perlt Wasser sehr gut ab. Aufliegende Schmutzpartikel werden sehr leicht weggespült. Dieser Effekt wird Lotuseffekt genannt. Das Gegenteil von Hydrophobie ist Hydrophilie. Moleküle, die sowohl lipophile als auch hydrophile Strukturteile besitzen, bezeichnet man als amphiphil. Diesen Effekt nutzen waschaktive Substanzen, wie beispielsweise Tenside oder Fettsäuren und ihre Salze. Sie lösen damit hydrophoben Schmutz in Wasser

Polymer

Ein Polymer ist eine chemische Verbindung, die aus Ketten- oder verzweigten Molekülen (Makromolekül) besteht, die aus gleichen oder gleichartigen Einheiten (den sogenannten Monomeren) bestehen. Das Adjektiv polymer bedeutet entsprechend aus vielen gleichen Teilen aufgebaut. Obwohl mit diesem Begriff meist kovalent gebundene Stoffe beschrieben werden, die auch als Makromoleküle bezeichnet werden, ist es oft vorteilhaft, auch Salze und Metalle in die Definition mit einzubinden. Auch hier ist der gesamte Stoff aus vielen gleichen Teilchen, den Formeleinheiten aufgebaut. Ein Polymer ist ein Stoff, dessen Moleküle aus verketteten Monomereinheiten bestehen. Dieser Stoff gilt dann als Polymer, wenn eine einfache Gewichtsmehrheit von Molekülen mit mindestens drei Monomereinheiten enthalten ist, welche mit einer weiteren Monomereinheit oder einem anderen Reaktanten verknüpft sind und mittels Atombindung (kovalente/Elektronenpaarbindung) eine Bindung eingegangen sind. Ebenfalls gilt ein Stoff als Polymer, wenn davon abweichend weniger als eine einfache Gewichtsmehrheit von Molekülen enthalten ist , welche in einem bestimmten Molmassenbereich liegen, wobei die Abweichungen bei der molaren Masse im Wesentlichen auf die Unterschiede in der Anzahl der Monomereinheiten zurückgehen. Eine Monomereinheit im Sinne dieser Begriffsbestimmung ist die gebundene Form eines Monomers in einem Polymer.