HALOGENKOHLENWASSERSTOFFE
Ø durch Additions- und Substitutionsreaktion können Halogen Atome in einen Kohlenwasserstoff eingebaut werden
Ø Benennung: analog zu der entsprechende Kohlenwasserstoffgruppe + eventuell vorhandene andere Halogene oder Seitenketten
Ø HKW werden hauptsächlich künstlich hergestellt
Ø Rufen eine Reihe von Spätfolgen hervor (wegen Stabilität);
werden langsam abgebaut und können sich in Fettschicht von Mensch und Tier wegen lipophilen Charakters vermehren; viele sind Krebs erregend
sind für Abbau der Ozonschicht und den Treibhauseffekt verantwortlich (deshalb: Anwendungsverbote)
Ø HKW sind nicht sehr toxisch à Spätfolgen und Langzeitschäden
Ø Man unterscheidet zwischen vollhalogenierten Verbindungen (alle Wasserstoffe substituiert) und teilhalogenierten Verbindungen
Ø Aliphatiche HKW als Treibmittel in Spraydosen; Feuerlöschmittel, Kältemittel; chemische Reinigung und beim Schäumen von Kunststoffen verwendet
Lösungsmittel:
Ø HKW = unpolare Stoffe à daher gute Fettlösungsmittel
Ø In chem. Industrie, Textilreinigung und als Extraktionsmittel eingesetzt
Ø Klare, leicht flüchtige Verbindung
Ø Hohe Dosen à Gesundheitsschäden (Tetrachlor- Methan ist Krebs erregend à strenge Auflagen
Treibgaskomponenten in Spraydosen:
Ø Wichtigsten Treibmittel waren CFCL 3 und CF2 CL2
Ø Flüssige Treibmittel gelöst à oberhalb der Flüssigkeit ist gasförmiges Treibmittel das Druck aufrecht erhält (nicht brennbar)
Ø Fördern Ozonabbau à weltweite Reduzierung dieses Treibmittels
Ø Heute werden Butan und Propan stattdessen verwendet à brennbar, bilden mit Luft explosives Gemisch
Kältemittel:
Ø In Kühlgeräten leicht verflüssigbare Gase eingesetzt
Ø Solange Kühlmittel in geschlossenen Kreislauf ist à keine Umweltprobleme
Ø Altkühlmittel müssen fachgerecht entsorgt werden
Feuerlöscher:
Ø HKW in Feuerlöscher nennt man HALONE
Ø Halonlöscher bilden in der Hitze Radikale die in den Verbrennungsprozess eingreifen und ihn stoppen
OZON O3
Ø Griech. : ozein = nach etwas riechen
Ø Riecht nach Chlor, Heu
Ø Greift Schleimhäute, Atemwege und Augen an
Ø Die Ozonschicht ist im Bereich der Stratosphäre (30 km Höhe)
Ø natürliches Gleichgewicht = es entsteht gleich viel O3 pro Minute wie zerfällt
Ø Bildung: O2 + UV à O + O. (Radikal)
O+ O2 + M à O3 + M M… irgendein Molekül, dass in der Nähe ist = Stoßpartner (bekommt Energie ab und wird weggestoßen)
Ø Zerfall: O3 + UV à O + O2
FLUOR- CHLOR KOHLENWASSERSTOFF: (FCKW)
Ø Ist langlebig und stabil
Ø Bei hoher Energie der Sonne reagieren sie à Cl wird abgespalten
DIOXIN:
Ø Gruppe von chlorierten organischen Verbindungen
Ø Grundstruktur besteht aus zwei über zwei Sauerstoffatome verbundene Benzolringen
Ø Dioxine gehören zu den langlebigen organischen Schadstoffen
Ø Im September 2004 wurde der ukrainische Oppositionsführer Viktor Juschtschenko offenbar Opfer einer Dioxinvergiftung durch politische Gegner. In Folge litt er unter schwersten akneartigen Hautveränderungen
Gefährliche Arbeitsstoffe:
Ø Benzen als Kraftstoffzusatz; Methanal zur Herstellung von Spanplatten und Asbest bei der Produktion von Bremsbelägen à gefährliche Substanzen im Alltag
Toxikologie
Ø Aufgabe der Toxikologie ist die Wirkung chemischer Substanzen auf lebenden Organismen zu untersuchen
Ø Zur Ermittlung der maximal verträglichen Konzentration werden Versuche mit Bakterien, Zellkulturen und Tieren durchgeführt
Ø Letaldosis (LD50) = Menge eines Stoffes, die innerhalb von 14 Tagen 50 Prozent der Versuchstiere tötet
Ø Besondere Bedeutung haben chemische Substanzen deren teratogene Wirkung zu Missbildungen an Embryonen fuhrt oder das durch ihre mutagene Wirkung das Erbgut verändert
Grenzwerte
Ø NEL- Wert = no effect level – Dosis die bei Langzeiteinwirkung noch keine nachweisbare Schädigung verursacht
Bei Übertragung auf Menschen teilt man NEL – Wert mit Sicherheitsfaktor (100) à dadurch ergibt sich die für den Menschen höchste duldbare Tagesdosis (=ADI-Wert- acceptable daily intake)
Ø Maximale Arbeitsplatzkonzentration (MAK- Wert) = zulässige Belastung mit Schadstoffen am Arbeitsplatz
Ø Technische Richtkonzentrationen (TRK-Wert) werden für Arbeitsstoffe wie Benzen angegeben – Gefährdung der Gesundheit ist trotz Einhalten des TRK- Wertes nicht auszuschließen
Chemikaliengesetz
Ø Ziel ist der Schutz des Lebens und der Gesundheit der Menschen und der Umwelt vor schädlichen Produkten;
Ø soll Sicherheit beim Umgang mit Chemikalien erhöhe;
Ø in diesem Gesetz findet man Vorschriften zur Verpackung, Kennzeichnung und Lagerung; Gefahrensymbole und Gefahrenbezeichnungen
Ø Gefahrenhinweise (R-Sätze) und Sicherheitsratschläge (S- Sätze) helfen Unfälle zu vermeiden
ALKOHOLE:
Ø Kennzeichen der Alkohole à OH – Gruppe
Ø Benennung: - ol an entsprechende Stoffklasse hängen
Ø Einteilung der Alkohole ….
… nach der Anzahl der OH- Gruppen
1 wertig: -ol (1OH)
2 wertig: -diol (2OH)
3 wertig: -triol (3OH)
… nach der Stellung der OH – Gruppen
Primär: OH- Gruppe ist an ein primäres C- Atom gebunden
Sekundär: OH- Gruppe ist an ein sekundäres C- Atom gebunden
Tertiär: OH- Gruppe ist an ein tertiäres C- Atom gebunden
Einwertige Alkohole
METHANOL (Methylalkohol)
Ø Klare Flüssigkeit
Ø Bei Einnahme giftig
Ø Methanol wird im Körper zu Methansäure und Methanal (rufen Vergiftungserscheinungen hervor)
Ø Methanol wird bei der Zersetzung von Pektin (Kohlenhydrat ähnliche Pflanzeninhaltsstoffe, die häufig mit Methanol verestert sind) gebildet
Ø Früher wurde Methanol durch trocken Destillation aus Holz gewonnen
Ø Nach dem Prinzip von Le Chatelier muss Methanolsynthese bei geringer Temperatur ablaufen; um Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen wird Katalysator verwendet
Ø Methanol ist ein wichtiger Syntheserohstoff
Ø Großteil des Methanol wird zu Methanal weiterverarbeitet
ETHANOL (Ethylalkohol, Weingeist)
Ø Großteil von Ethanol durch Vergärung von Kohlenhydraten gewonnen
Ø Alkoholische Gärung komplizierter Prozess- wird durch eine Vielzahl von Enzymen katalysiert
Ø Durch Gärung kann man Ethanolgehalt von ma. 20Vol % erreichen
Ø Technisch wird Ethanol durch katalytische Wasseraddition hergestellt
Ø Durch Destillation wird Alkoholkonzentration erhöht à durch wiederholte Destillation max. 96 Vol% aufgrund der starken Wasserstoffbrücken zw. Ethanol und Wasser
Ø Technisches Ethanol kennen wir in Form von Spiritus- wird wegen Alkoholsteuer durch Benzin ungenießbar gemacht (vergällter Alkohol)
Ø Technische Bedeutung von Ethanol sinkt à wird oft durch Methanol ersetzt
Ø Verwendung von Ethanol: Lösungsmittel und bei der Gewinnung von Ethylestern
Ø In hoher Konzentration giftig
Ø in Form alkoholische Getränke- in kleinen Mengen stimulierend – bei größeren Mengen akute Vergiftungserscheinungen
Ø Ethanol besitz hohen Nährwert- Alkoholiker decken Großteil des Energiebedarfs mit Alkohol
Ø Ethanol erweitert die Hautgefäße à vermehrte Wärmeabgabe und absinken der Körpertemperatur
BIER
Ø Rohstoff: Gerste
Ø Bierbereitung in 3 Vorgänge unterteilt: MÄLZEN- BRAUEN- GÄRUNG
Ø MÄLZEN:
es wird natürlicher Vorgang des Keimens durch Feuchtigkeit beschleunigt
Die gekeimte Gerste (Grünmalz) ist nicht lagerfähig und wird getrocknet (Darren) à dadurch erhält man (Darr-) Malz
Abhängig von Darrtemperatur erhält man helles oder dunkles Malz
Ø BRAUEN:
im Sudhaus werden hochmolekulare Stoffe durch die gebildeten Enzyme abgebaut à die Stärke wird teils zu Zucker teils zu Dextrine abgebaut;
für Abbauprozess wird Malz zerkleinert und mit Wasser vermischt – Maische wird mehrmals erhitzt; durch Hopfenkochen werden noch vorhandene Enzyme zerstört; Hopfen trägt zum typisch bitteren Geschmack bei
Ø GÄRUNG:
Gebildete Zucker wird zu Alkohol; Gärung wird durch Hefe eingeleitet
WEIN
Ø Entsteht bei der alkoholischen Gärung des zuckerhältigen Presssaftes von Weintrauben
Ø Trauben werden zerquetscht à Maische
Ø Weißweinherstellung: aus der Maische wird der Traubensaft durch Seihen und dann durch Pressen gewonnen
Ø Rotweinherstellung: Maische lässt man einige Tage stehen (damit sich rote Farbstoff aus den Schalen löst) erst dann Seihen und Pressen (Keltern)
Ø Hauptgärung erfolgt in Tanks oder großen Fässern- setzt spontan ein durch natürliche Hefe
Ø Die Gärung wird durch Verwendung von Seihmost und Kühlen verlangsamt
SPIRITUOSEN
Ø Getränke mit hohem Ethanolgehalt
Ø Durch Gärung und anschließend Destillation hergestellt werden
Ø Jeder Destillationsschritt erhöht den Ethanolgehalt