Emulgatoren: Wasser und Öl auf Knopfdruck mischen

Wasser und Öl passen nicht zusammen. Nur mit Hilfe von Emulgatoren gelingt es, sie zu mixen. Wissenschaftler haben nun einen Emulgator entdeckt, der sich an- und abschalten lässt.

Sie bleiben lieber für sich, statt sich zu vermischen - Wasser und Öl. Dabei braucht jeder das eine oder andere Wasser-Öl-Gemisch: Cremes, Majonäse und Sauce Hollandaise sind nur einige Beispiele. Damit die Mixtur auch so bleibt, geben Chemiker und Hersteller von Kosmetik, Waschmitteln und Lebensmitteln Emulgatoren zu ihren Produkten. In manchen Fällen, beispielsweise bei Ölverschmutzungen, möchte man Fett-Wasser-Mischungen aber nicht stabilisieren, sondern lieber auftrennen - was schwierig ist.

Creme: Emulgatoren sorgen dafür, dass sich Öl und Wasser mischen
DDP

Creme: Emulgatoren sorgen dafür, dass sich Öl und Wasser mischen

Bei einigen Emulgatoren lässt sich die Wirkung zwar aufheben, allerdings nur durch Zugabe von Säuren oder Laugen. Die Chemikalien verändern aber meist die Zusammensetzung der gewünschten Produkte, die daher aufwendig gereinigt werden müssen. Außerdem sind diese Verfahren nicht mehr umkehrbar und häufig kostspielig.

Abhilfe könnte eine neue Gruppe von Emulgatoren schaffen, bei denen sich die Wirkung fast auf Knopfdruck an- und ausschalten lässt.

Kohlenstoffdioxid als Anschalter und Luft als Ausschalter

Chemiker aus Kanada und den USA berichten im Wissenschaftsjournal "Science", dass die von ihnen untersuchten Substanzen unter Einwirkung von Kohlendioxid Fette wasserlöslich machen und an der Luft ihre Wirkung wieder verlieren. Bei diesen "switchable surfactants", wie die Wissenschaftler ihre Emulgatoren nennen, handelt es sich um langkettige Alkylamidine.

Diese können bei Raumtemperatur Kohlendioxid binden und verwandeln sich dadurch in einen starken Emulgator, haben die Chemikerin Yingxin Liu von der Queen's University in Kingston und ihre Kollegen nachgewiesen. Den Wirkmechanismus veranschaulichen die Forscher am Beispiel eines Wasser-Öl-Gemisches: Leiten sie Kohlendioxid in das Gemisch ein, beginnt das Öl, sich mit dem Wasser zu mischen und eine Emulsion zu bilden.

"Wiederverwendbar, schneller und kostengünstiger"

Dieser Prozess ließe sich auch wieder umkehren, indem man bei 65 Grad Celsius Luft oder Stickstoff durch die Emulsion brodeln lasse. Nach Angaben der Forscher löst sich so das Kohlendioxid aus dem Wirkstoff - der Emulgator verliert seine Wirkung und die Mischung trennt sich wieder in Wasser und eine Schicht aus Öl.

Nach Angaben der Forscher kann man die an- und ausschaltbaren Emulgatoren sogar von den anderen Stoffen abtrennen und wiederverwenden.

Ihre neue Strategie sei also kostengünstiger, praktikabler und schneller, meinen die Chemiker. Sie wollen nun ihre Ergebnisse in konkrete Verfahren für die Praxis umsetzen. Anwendungsmöglichkeiten erhoffen sie sich sowohl in der Industrie als auch für die Entwicklung von Verfahren zur Beseitigung von Ölverschmutzungen. Bisher ging das nur in mehrstufigen Prozessen, bei denen nach den Reaktionssschritten, die Emulgatoren wieder abgetrennt werden müssen.

fba/ddp

Diesen Artikel...
  • Aus Datenschutzgründen wird Ihre IP-Adresse nur dann gespeichert, wenn Sie angemeldeter und eingeloggter Facebook-Nutzer sind. Wenn Sie mehr zum Thema Datenschutz wissen wollen, klicken Sie auf das i.
  • Auf anderen Social Networks teilen

News verfolgen

HilfeLassen Sie sich mit kostenlosen Diensten auf dem Laufenden halten:

alles aus der Rubrik Wissenschaft
Twitter | RSS
alles aus der Rubrik Mensch
RSS

© SPIEGEL ONLINE 2006
Alle Rechte vorbehalten
Vervielfältigung nur mit Genehmigung der SPIEGELnet GmbH



  • Drucken Senden
  • Nutzungsrechte Feedback