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Rund ums Waschen

Rund ums Waschen. Übersicht. Geschichte des Waschens Moderne Waschmittel 2.1 Tenside 2.2 Bleichmittel 2.3 Enzyme 2.4 Ionenaustauscher 2.5 Optische Aufheller 3. Der Waschvorgang 4. Schulrelevanz. 1. Geschichte des Waschens. 1. Geschichte des Waschens. Erstes Waschmittel: Wasser

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Presentation Transcript


  1. Rund ums Waschen

  2. Übersicht • Geschichte des Waschens • Moderne Waschmittel 2.1 Tenside 2.2 Bleichmittel 2.3 Enzyme 2.4 Ionenaustauscher 2.5 Optische Aufheller 3. Der Waschvorgang 4. Schulrelevanz

  3. 1. Geschichte des Waschens

  4. 1. Geschichte des Waschens • Erstes Waschmittel: Wasser • Seifen: Alkalisalze der Fettsäuren • Entdeckung der Seife: Sumerer ca. 2500 v. Chr. • Nutzung: Medizin, Kosmetik und Reinigung Seifenrezept: 1 Liter Öl und die fünfeinhalbfache Portion Pottasche (K2CO3)

  5. 1. Geschichte des Waschens • Ägypter: ca. 600 v. Chr. • Nutzung: Haarpomade, Medizin • Wäschereinigung: Kochen mit Pottasche & Soda (Na2CO3)

  6. 1. Geschichte des Waschens • Römer: ca. 50 v. Chr. • Nutzung: Kosmetik, Haarpomade • Wäschereinigung: Urin & Kochen mit Aschelauge • 2. Jhd.: Wiederentdeckung der reinigenden Wirkung der Seife durch Arzt Galen

  7. Hochblüte der Seifensie- derrei: durch Araber, Spanier, Italiener & Franzosen 14. Jhd.: Seifensieder-Zünfte in Deutschland 19. Jhd.: großtechnische Herstellung von Soda (Leblanc-Verfahren & Solvay-Verfahren) 1. Geschichte des Waschens

  8. 1. Geschichte des Waschens • 1907: erstes Vollwaschmittel • Persil (Seifenpulver, Natrium-perborat & Natriumsilicat) • 1928: Synthese anderer Tenside (lat.: tensio = Spannung; ober-flächenaktive Verbindungen) • z.B. Alkylsulfate (FEWA)

  9. 1. Geschichte des Waschens Versuch 1: Herstellung von Seife Öl + Natriumhydroxid → Glycerin + Seife

  10. 1. Geschichte des Waschens Mechanismus der Verseifung

  11. 1. Geschichte des Waschens

  12. 2. Moderne Waschmittel

  13. 2. Moderne Waschmittel Moderne Waschmittel

  14. 2.1 Tenside Tenside • Aufbau von Tensiden: • Hydrophoben Teil: meist langkettig verzweigter bzw. unverzweigter Kohlenwasserstoff • Hydrophiler Teil: polare Gruppierung

  15. 2.1 Tenside Demonstration 1: Tenside in wässriger Lösung

  16. 2.1 Tenside Demonstration 2: Erniedrigung der Grenzflächenspannung

  17. 2.1 Tenside Tensidklassen

  18. 2.1 Tenside Versuch 2: Herstellung von Dodecylsulfat Dodecanol → Dodecylsulfat + Wasser

  19. 2.1 Tenside Mechanismus • Schritt: Bildung des Schwefelsäureesters

  20. 2.1 Tenside 2. Schritt: Versetzen mit Natronlauge

  21. 2.1 Tenside Versuch 3: Nachweis von anionischen und kationischen Tensiden

  22. 2.1 Tenside Warum man Seife nicht zum Wäsche waschen nutzt • Seifenlösungen haben hohen pH-Wert  Verfilzen von Naturfasern • In hartem Wasser Bildung von Kalkseifen  Ablagerung auf Gewebefaser • Mit Säuren Reaktion zu schwer- löslichen Fettsäuren Ablagerung auf Gewebefaser

  23. 2.2 Bleichmittel Bleichmittel • Funktion: • Oxidative Zerstörung des Schmutzes • Keimtötende Wirkung • Ersatz für Rasenbleiche • Einsatz von Natriumperborat • Bei 60°C optimal aktiv  bei geringeren Temperaturen Zusatz von Tetraethylendiamin (Bleichaktivator)

  24. 2.2 Bleichmittel Versuch 4: Nachweis der Bleichwirkung 1) Bei Temperaturen > 60°C

  25. 2.2 Bleichmittel 2) Bei Temperaturen < 60°C

  26. 2.2 Bleichmittel

  27. 2.3 Enzyme Enzyme • Enzyme: hochmolekulare Eiweißverbindungen • Proteasen: Spaltung von Eiweißmolekülen in lösliche Bruchstücke • Amylasen: Spaltung von Stärkemolekülen in Zweifachzucker Maltose • Cellulasen: Spaltung von Cellulose in Cellobiose • Lipasen: Entfernung von Fetten und Ölen bei Temperaturen um 20°C

  28. 2.3 Enzyme Funktion in Waschmitteln • Enzymatisch katalysierte Zersetzung des Faserschmutzes

  29. 2.3 Enzyme Versuch 5: Nachweis der Proteasewirkung mittels Gelatine • Subtilisin • Stabilitätsoptimum bei 60°C • pH-Optimum zwischen pH 10-11 • Stabilisierung durch Ca2+ Ionen • Geringe Selektivität • Aktives Zentrum

  30. 2.3 Enzyme Mechanismus der enzymatischen Katalyse

  31. 2.3 Enzyme

  32. 2.3 Enzyme

  33. 2.3 Enzyme Demonstration 3: Wirkungsweise von Cellulase in Waschmitteln

  34. 2.4 Ionenaustauscher Ionenaustauscher • Funktion: Entfernung der Härte • Früher: Natriumcarbonat, Penta- natriumtriphosphat • Nachteil: Kalkablagerungen, Eutrophierung • Heute: Zeolithe und Cobuilder (halten härtebildende Ionen in Lösung)

  35. 2.5 Optische Aufheller Optische Aufheller • Fasern absorbieren bevorzugt blaues Licht Gelbstich in weißen Textilfasern • Früher: Zugabe von blauen Farbstoffen • Heute: Zugabe von Fluoreszenzfarb- stoffen

  36. 2.5 Optische Aufheller Demonstration 4: Optische Aufheller

  37. 3. Der Waschvorgang

  38. 3. Der Waschvorgang Versuch 6: Schmutzablösende Wirkung von Tensiden

  39. 1) Benetzung 2) Verminderung der Schmutz- anhaftung 3. Der Waschvorgang 3) Ablösen des Schmutzes von der Faser 4) Halten des Schmutzes in der Lösung

  40. 4. Schulrelevanz • Anwendungsbezug  Chemie hat etwas mit dem eigenen Leben zu tun • Waschmittel im Lehrplan • Wahlthema angewandte Chemie • Grenzflächenaktive Substanzen • Wahlthema Komplexchemie • Bedeutung & Verwendung von Komplexverbindungen

  41. Ende

  42. ZUSATZMATERIAL

  43. Asparaginsäure Serin Histidin

  44. 2.1 Tenside Schaumbildung Zusatzmaterial

  45. 2.1 Tenside Zusatzmaterial Versuch 4: Warum man Seife nicht zum Wäsche waschen nutzt 1) Der pH-Wert

  46. 2.1 Tenside Zusatzmaterial 2) Bildung schwerlöslicher Fettsäuren 3) Bildung von Kalkseifen

  47. 2.1 Tenside Warum man Seife nicht zum Wäsche waschen nutzt 1) Der pH-Wert 2) Bildung schwerlöslicher Fettsäuren 3) Bildung von Kalkseifen

  48. 3. Der Waschvorgang

  49. 1. Geschichte des Waschens Industrielle Her-stellung von Seife

  50. 2.4 Ionenaustauscher Versuch 7: Wirkungsweise von Zeolith A

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