Wissensbibliothek
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.
Kosmischer Fingerabdruck in Baumringen
Ungewöhnliche Strahlungsausbrüche der Sonne ermöglichen es Archäologen, jahrtausendealte Hölzer aufs Jahr genau zu datieren. Daraus ergeben sich neue Erkenntnisse zu frühen Zivilisationen. von DIRK EIDEMÜLLER Die archäologische Arbeit ist oft wie ein riesiges Puzzle. Man gräbt beispielsweise durch eine steinzeitliche Siedlung und...
Wie die KI genügsamer wird
Künstliche neuronale Netze sind die Basis des aktuellen KI-Booms. Doch ihre Anwendung und ihr Training verschlingen Unmengen an elektrischer Energie. Forscher suchen deshalb nach Möglichkeiten, sie effizienter zu machen. von THOMAS BRANDSTETTER Schätzungen zufolge benötigt eine einfache Anfrage an den Chatbot „ChatGPT“ etwa 10-...