Nachwachsende Rohstoffe - Lehrmaterialien für den ...

Zur Synthese anionischer und kationischer Detergenzien
werden vor allem die Fettalkohole mit
einer Kettenlänge von zwölf bis 14 Kohlenstoffatomen
als wichtigste Zwischenprodukte benötigt. Sie
werden nach Umesterung der Triglyceride mit Methanol
durch katalytische Hochdruckhydrierung der
Fettsäuremethylester gewonnen. Die Fettalkohole
lassen sich beispielsweise mit Schwefelsäure zu den
entsprechenden Schwefelsäureestern umsetzen
(siehe Versuchsvorschrift) und ergeben so nach
Neutralisation mit Lauge Alkylsulfonate. Diese
anionischen Tenside sind wichtige Bestandteile von
Spül- und Reinigungsmitteln.
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Körperpflege
● Reinigungs- und Pflegemittel
● Cremes und Lotionen (Emulgatoren)
Industrie, Technik
● Lebensmittelindustrie (Lecithine, Gelatine)
● Landwirtschaft (Bodenverbesserung,
Emulgatoren für Herbizide, Fungizide)
● Textilindustrie (Faserbehandlung, Färberei-
hilfsmittel, Weichspüler, Antistatika,
Hydrophobierung)
● Kunststoffindustrie (Dispersionen,
Schaumstoffe, Färbung, Filmtrennmittel)
● Chemische Industrie (Reaktionsbeschleunigung
in zweiphasigen Systemen,
sogenannte Phasen-Transfer-Katalyse,
Beispiel Tetrabutylammoniumchlorid
[(H9C4) 4N + Cl – ], das bei Cyanierungen in
Mischphasen eingesetzt wird.)
● Lacke, Farben, Druckfarben (Dispersion,
Verdickungsmittel)
● Papierindustrie (Harzentfettung bei der
Celluloseherstellung, Papierveredlung,
Altpapierregenerierung)
● Lederindustrie (Ledervor- und -nachbe-
handlung, Gerben)
● Metallbearbeitung (Härteöle, Metallreiniger)
● Korrosionsinhibierung
● Mineralölindustrie (Additive für Kraftstoffe,
Heizöle, Schmierstoffe)
● Straßenbau (zur Bindung von Bitumen
und Gestein)
● Erdölförderung (Tensidfluten)
● Bergbau (Flotation)
Anwendungen von Tensiden
Versuch
Herstellung einer Seife
aus Pflanzenfett
ZEITBEDARF etwa 15 Min.
GERÄTE 2 Bechergläser (25 ml), Magnetrührer
mit Heizplatte, Rührkern, Thermometer
(100 °C), Brenner, Reagenzglas.
CHEMIKALIEN Pflanzenöl oder -fett, Ethanol
(w(C2H6O) = 95 %, Brennspiritus, leichtentzündlich,
F), Natriumhydroxid (NaOH,
ätzend, C), destilliertes Wasser.
VERSUCHSAUFBAU UND DURCHFÜHRUNG
Etwa 10 g Fett oder Öl und 5 ml Ethanol
werden in einem Becherglas auf der Heizplatte
auf ungefähr 70 °C erwärmt. Dann
wird eine Lösung von 2 g Natriumhydroxid in
10 ml Wasser hergestellt. Die Lauge wird
erhitzt und innerhalb von 10 Min. portionsweise
unter Rühren und Erhitzen zum heißen
Fett gegeben. Der Abschluss der Verseifung
ist daran zu erkennen, dass sich eine kleine
Probe des Stoffgemisches im Reagenzglas in
heißem Wasser klar löst. Nach beendeter
Verseifung lässt man das Reaktionsgemisch
im Becherglas erkalten.
Als Beweis dafür, dass eine Seife entstanden
ist, sollte die Schaumbildung einer wässrigen
Seifenlösung gezeigt werden.
ENTSORGUNG Die Mischung wird nach Neutralisation
ins Abwasser gegeben.
Aus pflanzlichen und tierischen Fetten lassen sich
anionische, kationische sowie nichtionische Tenside
darstellen.
Anionische Tenside
Bekannte Beispiele für anionische Tenside sind Seifen
und Alkylsulfonate. Zur Darstellung von Seifen
werden die Triglyceride zunächst unter Druck und
hoher Temperatur hydrolytisch gespalten.