Tenside

Tenside
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hydrophob		amphiphil

Tenside vom lateinischen tendere: spannen, straff anziehen.

Definition

Tenside sind Substanzen, die die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit oder die Grenzflächenspannung zwischen zwei Phasen herabsetzen oder die Bildung von Dispersionen (heterogenes Gemenge aus min. zwei Stoffen, die sich nicht oder kaum ineinander lösen oder chemisch miteinander verbinden) ermöglichen oder unterstützen. Sie wurden in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts entwickelt und haben die traditionelle Seife weitgehend verdrängt.

Tenside bewirken, dass sich zwei eigentlich nicht miteinander mischbare Flüssigkeiten, wie zum Beispiel Öl und Wasser, fein vermengt werden können. Unter Tensiden versteht man auch waschaktive Substanzen (Detergentien), die in Waschmitteln, Spülmitteln und Shampoos enthalten sind.

Eigenschaften

Tröpfchen eines Tensids in Wasser (Mizelle)

Tenside bestehen im allgemeinem aus einem wasserabweisenden (hydrophoben) Molekülteil und einen wasserliebenden (hydrophilen) Molekülteil, man sagt auch sie sind „ beides liebend“ (amphiphil).

• Tröpfchen eines Tensids im Wasser. Die wasserliebende Moleküle sind durch das Minus-Symbol gekennzeichnet.

• An der Wasseroberfläche bilden die Tenside eine dünne Schicht und senkt damit die Oberflächenspannung des Wassers. Die wasserliebenden Moleküle ordnen sich wieder in Richtung Wasser.

Abbildung von einem Tenside an der Wasseroberfläche[1]

Tensid-Öl-Tröpfchen in Wasser

Tenside bewirken als Emulgatoren, dass zwei nicht miteinander mischbare Flüssigkeiten (z. B. Öl und Wasser) sich zu einer Emulsion vermengen können.

• Tensid-Öl-Tröpfchen im Wasser.

Von Netzmitteln spricht man, wenn das Ziel des Einsetzens der Tenside nicht das Vermischen zweier Phasen ist, sondern die Herabsetzung der Grenzflächenspannung zwischen einer festen Oberfläche und einer Flüssigkeiten. Statt Tropfen zu bilden, fließt das Wasser von der Oberfläche ab.

Suspension: Tenside und Feststoffe

Tenside unterstützen das Ablösen kleiner Feststoffteilchen von festen Oberflächen, also etwa die Entfernung der Schmutzpartikel an Kleidungsstücken. Die Feststoffe werden im Wasser umschlossen und verhindert das Zusammenklumpen, absinken oder das erneute Anhaften an anderen festen Oberflächen. Die mit Tensid umhüllten Feststoffe bilden mit dem Wasser ein sogenanntes Kolloid.

Die Bildung vom Schaum ist auf die Eigenschaften von Tenside zurückzuführen. Die Tensidmoleküle bilden einen aus zwei Schichten bestehenden Film, bei dem die wasserabweisenden Enden der Tenside die beiden Oberflächen bilden. Die wasserliebenden Enden weisen in den Film hinein.

Abbildung eines Schaumbläschens:

Klassifizierung

Nichtionische Tenside

• wirken bei niedrigen Temperaturen

• sind für synthetischen Textilfaserstoffen geeignet

Anionische Tenside

TensideHyrophilHydrophob

• natürliche Tenside (Seife), auch natürlich Rohstoffen durch Verseifung gewonnen

• reinigen gut in weichen Wasser und bei hoher Temperatur

Kationische Tenside

• machen Textilien weich, antistatisch und reduziert die Trocknungszeit (z. B. in Weichspüler)

Amphotere Tenside

• zwitterionische Tenside
• hautverträglich, in Kosmetika und Geschirrspüler

Vorkommen in der Natur und Technik

Lebensmittel

Tenside werden als Emulgatoren Lebensmitteln zugesetzt. Diese Lebensmittelzusatzstoffe sind Stoffen, die Lebensmitteln absichtlich zugesetzt werden, um deren Eigenschaften (z. B. Haltbarkeit, Verarbeitbarkeit, Geschmack oder Aussehen) den Wünschen der Konsumenten und Lebendmittelhersteller anzupassen.

Waschmittel und Kosmetik

In Waschmitteln, Spülmitteln, Shampoos, Duschgel usw. finden Tenside Verwendung, um die „Löslichkeit“ von Fett- und Schmutzpartikeln, die in der Wäsche oder am Körper haften, in Wasser zu erhöhen. Sie bilden die wichtigste Komponente in Kosmetika. Um fetthaltige Hautcreme herzustellen.

Biochemie

In der Biochemie werden Tenside unter anderem zur strukturellen Veränderung (Denaturierung) von Protein und zur Erhöhung der Lösligkeit (Solubilisierung) von Membranproteinen genutzt.

Technik

Kunststofftechnik: um die Anfälligkeit von polymeren Werkstoffen auf Spannungsrissbildung zu prüfen.

Metallarbeiten: Bestandteil eines wassergemischten Kühlschmiermittels.

Photographie: Verhinderung von Trocknungsflecken und Schlieren.

Papierrecycling: Ablösung von Druckerfarbteilchen

Werkzeugsreinigung: Reinigung

Natur

Bestimmen Raupen von Insekten bespucken Fressfeinde mit einem Tensid-haltigen Sekret. Dies wirkt abschreckend auf die Angreifer und ermöglicht den Raupen die Flucht.

Brandbekämpfung

Löschen mit entspanntem Wasser oder auch Netzwasser, d. h. Wasser mit einer stark verringerten Oberflächenspannung.

Experimente

• Bestimmung der Oberflächenspannung, in: Chemie heute (Ausgabe 1998), Seite 336, Versuch 4
• Bestimmung von Tensiden in Wasser (Methylenblau-Methode): Hans Hermann Rump: Laborhandbuch für die Untersuchung von Wasser, Abwasser und Boden. 3. Auflage 1998. S. 156
• Dispergiervermögen von Tensiden, in: Chemie? - Aber sicher!, Seite 16-9
• Emulgiervermögen von Tensiden, in: Chemie? - Aber sicher!, Seite 16-10
• Herabsetzen der Oberflächenspannung, in: Chemie? - Aber sicher!, Seite 16-11
• Herabsetzung der Grenzflächenspannung, in: Chemie? - Aber sicher!, Seite 16-12
• Netzwirkung von Tensiden, in: Chemie? - Aber sicher!, Seite 16-13
• Seifenblasen
• Tenside als waschaktive Stoffe, in: Elemente Chemie 2, Seite 388, Versuch 1-2
• Vergleich zwischen Seife und einem synthetischen Tensid, in: Chemie? - Aber sicher!, Seite 16-17
• Wirkung eines Tensids, in: Chemie heute (Ausgabe 1998), Seite 327, Versuch 1
• Seifen und Tenside: Dispergieren und Emulgieren, in: Chemie heute SII, Seite 395, Versuch 2
• Seifen und Tenside: Herstellung eines Fettalkoholsulfats, in: Chemie heute SII, Seite 395, Versuch 3
• Seifen und Tenside: Fällung von Calciumsalzen aus Tensid-Lösungen, in: Chemie heute SII, Seite 395, Versuch 4
• Waschmittel: Anionische und kationische Tenside, in: Chemie heute SII, Seite 405, Versuch 5

Übungen

Fragen zu diesem Artikel

• Aus welchen beiden Molekülteilen bestehen Tenside?
• Was versteht man unter Netzmitteln?
• Warum werden Tenside in Waschmittel verwendet?
• In welcher Form kommen Tenside in der Natur vor?

Antworten zur Lernüberprüfung Tenside

Chemiebuch

• Elemente Chemie 2, Seite 396: Zusammenfassung und Übungsaufgaben zu Kapitel 11 - Seifen und Tenside mit Lösungen.

Im Chemiebuch ...
findest Du weitere Informationen zum Thema Tenside:
Chemie FOS-T     auf Seite -	Chemie heute     auf Seite 326	Elemente Chemie     auf Seite 383

Weblinks

• Tenside als Google-Suchbegriff
• Tenside in der Wikipedia
• Tenside hier in bs-wiki.de mit Google
• Tenside als Youtube-Video

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Philine Gr. 08:45, 26. Jan. 2009 (CET)