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Weshalb kann man mit Seife waschen?
Die Waschwirkung von Seifen beruht v. a. auf ihren sog. grenzflächenaktiven Eigenschaften: Sie setzen die Oberflächenspannung des Wassers herab; solche Stoffe nennt man auch Tenside. Wasser besitzt eine starke Oberflächenspannung, die auf der Struktur des flüssigen Wassers beruht. Die Wassermoleküle in flüssigem Wasser werden durch zahlreiche Wasserstoffbrücken untereinander vernetzt. Substanzen, die weder Wasserstoffbrücken noch ionische Wechselwirkungen mit Wassermolekülen ausbilden können – zum Beispiel Fette –, können dieses Netz der Wasserstoffbrücken nicht aufbrechen und lösen sich daher nicht in Wasser.
Tenside sind in der Lage, gleichzeitig sowohl mit Wassermolekülen als auch mit Schmutzteilchen, die häufig aus Fett bestehen, eine Wechselwirkung einzugehen. Diese lang gestreckten Moleküle vereinen zwei gegensätzliche Eigenschaften in sich: Ein Molekülteil (der Kopf) ist hydrophil (Wasser liebend), der andere (der Schwanz) wendet sich vom Wasser ab, ist also hydrophob. Im Wasser sammeln sich Tensidmoleküle daher an der Oberfläche: Der polare Kopf steckt im Wasser und der unpolare Schwanz ragt aus dem Wasser heraus. Auf diese Weise verringern sie die Oberflächenspannung des Wassers, so dass Textiloberflächen besser benetzt werden.
Tenside haben aber auch noch eine weitere, wichtigere Wirkung: Sie umschließen Schmutzpartikel oder Fettreste, indem sich der hydrophobe Schwanz an sie anlagert, während der hydrophile Kopf sich von ihnen abwendet und im Wasser zu bleiben versucht. Durch diese Hülle werden die eigentlich unlöslichen Partikel wasserlöslich und können mit dem Waschwasser fortgespült werden.
Moleküle als Speicher für Solarenergie?
Solarenergie ist großartig. Wenn wir es darauf anlegen würden, könnten wir mit ihr den gesamten Energiebedarf der Menschheit decken. Denn global betrachtet schickt die Sonne pro Jahr etwa 7.000– bis 8.000-mal mehr Energie zur Erde, als die gesamte Menschheit im selben Zeitraum verbraucht. Ihr Potenzial für die Energiewende ist...
Rohstoffe aus der Tiefe
Im und auf dem Meeresboden lagern wertvolle Metalle. Doch Tiefseebergbau ist mit hohen Risiken verbunden, deshalb hat bisher noch kein Abbau stattgefunden. Von RAINER KURLEMANN Der Hunger nach Rohstoffen macht auch vor den Ozeanen nicht Halt, denn der Meeresboden birgt Schätze, die zur Produktion von Hightech-Geräten,...
