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| chemie [2023-07-13 00:17:24] – [Alkohole] manfred | chemie [2024-09-24 11:00:53] (aktuell) – [Chlortrifluorid] manfred |
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| | ====== Chemie ====== |
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| | //...was man (meiner Meinung nach) wenigstens über Chemie wissen sollte, hier nur der Anschnitt, ohne in die Tiefe zu gehen oder es zu erläutern...// |
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| | ===== Sprengstoffe ===== |
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| | * [[https://youtu.be/GHFw7Kx7voo|Making DDNP from a 1969 Army Manual]] |
| | * [[https://de.wikipedia.org/wiki/Diazodinitrophenol|DDNP]] |
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| | ===== vom Erdöl ===== |
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| | * Wenn Erdöl gekocht wird, dann verdampfen |
| | * zuerst die leicht flüchtigen Bestandteile wie [[https://de.wikipedia.org/wiki/Leichtbenzin|Leichtbenzin]] (Siedepunkt 25-80 °C), |
| | * dann [[https://de.wikipedia.org/wiki/Motorenbenzin|Benzin]] und [[https://de.wikipedia.org/wiki/Motorenbenzin|Kerosin]] (Siedebereich: 30-215 °C) |
| | * und bei höheren Temperaturen verdampfen leichte Heizöle wie [[https://de.wikipedia.org/wiki/Dieselkraftstoff|Diesel]] (Siedebereich: 141-462 °C), |
| | * dann [[https://de.wikipedia.org/wiki/Schwer%C3%B6l|Schweröl]] (Siedebereich: 300-700 °C), wie schweres Heizöl, Kraftstoff für Schiffsmotoren und Schmierstoffe, |
| | * am Ende bleiben dann hochviskose und feste Anteile (z.B. [[https://de.wikipedia.org/wiki/Bitumen|Bitumen]] und [[https://de.wikipedia.org/wiki/Teer|Teer]]) übrig. |
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| | ===== Methan ===== |
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| | * **[[https://de.wikipedia.org/wiki/Methan|Methan]]** ist einer der wichtigsten Brennstoffe, es wird beispielsweise eingesetzt: |
| | * zum heizen von Wohnräumen |
| | * zur Stahlerzeugung |
| | * zur Strohmerzeugung in Gaskraftwerken |
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| | Das brennbare Gas **[[https://de.wikipedia.org/wiki/Methan|Methan]]** entsteht im Sumpf durch verfaulen von Biomasse und nennt sich dann **[[https://de.wikipedia.org/wiki/Faulgas|Sumpfgas / Faulgas / Klärgas]]**. Faulgas / Klärgas weist oft einen relativ hohen Anteil an [[https://de.wikipedia.org/wiki/Schwefelwasserstoff|Schwefelwasserstoff]] (riecht nach faulen Eiern) auf. |
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| | Wenn nach Erdöl gebohrt wird, dann trifft man fast immer zuerst auf eine Blase mit [[https://de.wikipedia.org/wiki/Erdgas|Erdgas]], bevor das Erdöl ausströmt. |
| | **[[https://de.wikipedia.org/wiki/Erdgas|Erdgas]]** ist eine Mischung aus **[[https://de.wikipedia.org/wiki/Methan|Methan]]** (75-99%), [[https://de.wikipedia.org/wiki/Schwefelwasserstoff|Schwefelwasserstoff]] (0-35%), [[https://de.wikipedia.org/wiki/Stickstoff|Stickstoff]] (0-70%) und [[https://de.wikipedia.org/wiki/Kohlenstoffdioxid|Kohlenstoffdioxid]] (0-10%). |
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| | Auch bei der Verdauung bei Mensch und Tier entsteht [[https://de.wikipedia.org/wiki/Methan|Methan]], besonders bei [[https://de.wikipedia.org/wiki/Wiederk%C3%A4uer|Wiederkäuern]]. |
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| | * **[[https://de.wikipedia.org/wiki/Methan|Methan]]** ist leichter als Luft |
| | * Zur vollständigen Verbrennung von 1 Kubikmeter **[[https://de.wikipedia.org/wiki/Erdgas|Erdgas]]** werden ungefähr 10 Kubikmeter Luft benötigt. |
| | * Um eventuelle Leitungslecks riechen zu können, wird aufbereitetes **[[https://de.wikipedia.org/wiki/Erdgas|Erdgas]]** vor der Einspeisung ins Netz mit einem Duftstoff versehen. |
| | * __[[https://de.wikipedia.org/wiki/Erdgas|Erdgas]] wird in zwei Typen unterschieden:__ |
| | * **H-Gas** (von engl. high [calorific] gas, hoher Energiegehalt, auch Erdgas schwer genannt) hat einen geringen Inertgasanteil (bei Erdgas vor allem Stickstoff und Kohlenstoffdioxid) |
| | * **L-Gas** (von engl. low [calorific] gas, niedriger Energiegehalt, auch Erdgas leicht) hat einen höheren Inertgasanteil (bei Erdgas vor allem Stickstoff und Kohlenstoffdioxid) |
| | * **[[https://de.wikipedia.org/wiki/Fl%C3%BCssigerdgas|Flüssigerdgas]]** (__nicht zu verwechseln mit [[https://de.wikipedia.org/wiki/Fl%C3%BCssiggas|Flüssiggas]] -> "[[https://de.wikipedia.org/wiki/Autogas|Autogas oder auch LPG]]" liquified petroleum gas__) kann auch als PKW-Treibstoff unter der Bezeichnung "[[https://de.wikipedia.org/wiki/Fl%C3%BCssigerdgas|LNG]]" (en: liquefied natural gas) oder "[[https://de.wikipedia.org/wiki/Fl%C3%BCssigerdgas|GNL]]" (fr: gaz naturel liquéfié) unter Abkühlung auf −161 bis −164 °C verwendet werden. |
| | * //Die die aufwändige Verflüssigung/Abkühlung erfordert einen Energiebedarf von etwa 10 bis 25 Prozent des Energieinhaltes des Gases selbst.// |
| | * //Ab 4.000 Kilometer Landweg oder 2.000 Kilometer Seeweg ist der Transport in verflüssigter Form ökonomisch günstiger als der Transport über ein Rohrleitungssystem.// |
| | * [[https://de.wikipedia.org/wiki/Erdgas|Erdgas]] wird auch mit etwa 10 bar Überdruck in Hochdruck-[[https://de.wikipedia.org/wiki/Kugelgasbeh%C3%A4lter|Kugelgasbehälter]] gespeichert |
| | * Bei hohem Druck und tiefen Temperaturen bildet [[https://de.wikipedia.org/wiki/Methan|Methan]] zusammen mit Wasser einen eisähnlichen Feststoff, sogenanntes [[https://de.wikipedia.org/wiki/Methanhydrat|Methanhydrat]]. Ein Kubikmeter [[https://de.wikipedia.org/wiki/Gashydrat|Gashydrat]] enthält etwa 164 Kubikmeter Methangas. In den Meeresböden der heutigen Kontinentalschelfe und -hänge, ab etwa 300 Meter unterhalb des Meeresspiegels, sowie in Permafrostböden gibt es erhebliche Vorkommen. |
| | * Im Dezember 2009 wurde der Öffentlichkeit bekannt, dass bei der Erdöl- und Erdgasförderung jährlich Millionen Tonnen radioaktiver Rückstände anfallen, für deren Entsorgung größtenteils der Nachweis fehlt. |
| | * [[https://de.wikipedia.org/wiki/Methan|Methan]] gewöhnlich das am wenigsten reaktive Alkan. |
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| | * So kann beispielsweise aus Methan Kunstharz hergestellt werden: |
| | * [[https://de.wikipedia.org/wiki/Methan|Methan]] -> [[https://de.wikipedia.org/wiki/Methanol|Methanol]] -> [[https://de.wikipedia.org/wiki/Formaldehyd|Formaldehyd]] -> [[https://de.wikipedia.org/wiki/Harz_(Material)|Harze]] |
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| | ===== Alkohole ===== |
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| | [[https://de.wikipedia.org/wiki/Alkohole|Alkohole]] |
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| | Beispiele: |
| | * [[https://de.wikipedia.org/wiki/Ethanol|Ethanol]] -> trinkbarer Alkohol => //[[https://www.birkenhof-brennerei.de/produkte-shop|Birkenhof Brennerei]]// |
| | * [[https://de.wikipedia.org/wiki/Methanol|Methanol]] -> giftiger Alkohol (Fuselalkohol) -> Treibstoff beim [[https://de.wikipedia.org/wiki/Speedway_(Bahnsport)|Speedway]] -> alkoholischer Zusatz zum Benzin -> E10 = mind. 90% Benzin + max. 10% Methanol |
| | * [[https://de.wikipedia.org/wiki/Glycerin|Glycerin/Glycerol]] -> Glycerin ist ein Zuckeralkohol und der einfachste dreiwertige Alkohol, ein Triol. Der Name Glycerol wurde eingeführt, da er die korrekte Endung -ol für einen Alkohol besitzt. Es ist ein Nebenprodukt bei der Seifenherstellung und der Biodieselherstellung. Als Lebensmittelzusatzstoff findet Glycerin unter der Nummer E 422 Anwendung zur Feuchthaltung, etwa für Datteln oder Kaugummi, aber auch als Süßungsmittel. Weiterhin kann es in Kosmetikartikeln und Zahnpasten enthalten sein. |
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| | [[https://de.wikipedia.org/wiki/Ethanol|Ethanol]] entsteht, bei der Zersetzung von Zucker (z.B. von Früchten) durch Hefe, das nennt sich Gären. |
| | Wenn hierbei holzartige Bestandteile (z.B. Stengel von Früchten) am Gärprozess beteiligt sind, dann entsteht auch noch zusätzlich [[https://de.wikipedia.org/wiki/Methanol|Methanol]]. |
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| | ===== Säure + Base = Salz / Seife + Wasser ===== |
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| | * [[https://de.wikipedia.org/wiki/S%C3%A4uren|Säure]] + [[https://de.wikipedia.org/wiki/Basen_(Chemie)|Base]] = [[https://de.wikipedia.org/wiki/Salze|Salz]]-Lösung |
| | * [[https://de.wikipedia.org/wiki/Fetts%C3%A4uren|Fettsäure]] + [[https://de.wikipedia.org/wiki/Basen_(Chemie)|Base]] = [[https://de.wikipedia.org/wiki/Seife|Seife]]nlauge |
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| | //Base = Lauge = alkalische Lösung// |
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| | Ein Beispiel für eine verbreitete nätürliche [[https://de.wikipedia.org/wiki/S%C3%A4uren|Säure]], die auch im Haushalt sehr nützlich eingesetzt werden kann, ist **[[https://de.wikipedia.org/wiki/Essig|Essig]]**. |
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| | Ein Beispiel für eine bekannte [[https://de.wikipedia.org/wiki/Basen_(Chemie)|Base]] ist **[[https://de.wikipedia.org/wiki/Natriumhydroxid|Natriumhydroxid]]**. Aus [[https://de.wikipedia.org/wiki/Natriumhydroxid|Natriumhydroxid]] und [[https://de.wikipedia.org/wiki/Salzs%C3%A4ure|Salzsäure]] entsteht **[[https://de.wikipedia.org/wiki/Natriumchlorid|Natriumchlorid / Kochsalz]]**. |
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| | //Aus chemischer Sicht sind diese festen Seifen, Salze von Fettsäuren. Die zur Körper-Reinigung verwendeten Seifen sind entweder Natriumseifen (Kernseife) oder Kaliumseifen (Schmierseife). Lithiumseife wird unter anderem als Verdickungsmittel in Mineralöl-basierten Schmierfetten eingesetzt. Daneben sind auch Calciumseifen und Bariumseifen technisch wichtige Metallseifen, die vielfältig verwendet werden. Zur Entfernung von einzelnen hartnäckigen Flecken aus Textilien wird als bekanntes Hausmittel häufig feste oder flüssige Gallseife eingesetzt.// |
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| | ===== Ester ===== |
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| | [[https://de.wikipedia.org/wiki/S%C3%A4uren|Säure]] + [[https://de.wikipedia.org/wiki/Alkohole|Alkohol]] = [[https://de.wikipedia.org/wiki/Ester|Ester]] + Wasser |
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| | Beispielsweise ist der bekannte Sprengstoff [[https://de.wikipedia.org/wiki/Nitroglycerin|Nitoglycerin]] auch ein [[https://de.wikipedia.org/wiki/Ester|Ester]]: |
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| | [[https://de.wikipedia.org/wiki/Salpeters%C3%A4ure|Salpetersäure]] (Säure) + [[https://de.wikipedia.org/wiki/Glycerin|Glycerin]] (Alkohol) = [[https://de.wikipedia.org/wiki/Nitroglycerin|Nitoglycerin]] (Ester) -> ist der Hauptbestandteil vom klassischen [[https://de.wikipedia.org/wiki/Dynamit|Dynamit]] |
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| | Der englische Mediziner William Murrell (1853–1912) verschrieb 1879 Nitroglycerin sublingual (Medikament soll unter die Zunge gelegt werden) zur Prophylaxe und Linderung akuter Angina-pectoris-Anfälle. |
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| | Auch die bekannten Kunststoffe [[https://de.wikipedia.org/wiki/Polyester|Polyester]] (synthetische Fasern für Kleidung) und [[https://de.wikipedia.org/wiki/Polyethylenterephthalat|Polyethylenterephthalat (PET)]] (aus dem sind die PET-Flaschen) sind Ester. |
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| | ===== Ammoniak ===== |
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| | Wenn man ein Gemisch aus [[https://de.wikipedia.org/wiki/Stickstoff|Stickstoff]] und [[https://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoff|Wasserstoff]] unter einem Druck von ca. 150-350 Bar und einer Temperatur von ca. 400-500 °C mit einem auf [[https://de.wikipedia.org/wiki/Eisen|Eisen]] und __[[https://de.wikipedia.org/wiki/Osmium|Osmium]]__ basierenden Katalysator zusammen bringt, dann entsteht [[https://de.wikipedia.org/wiki/Ammoniak|Ammoniak]]. Dieser Prozess nennt sich [[https://de.wikipedia.org/wiki/Haber-Bosch-Verfahren|Haber-Bosch-Verfahren]]. Der chemische Reaktor dafür muß aus hochlegierten [[https://de.wikipedia.org/wiki/Rostfreier_Stahl|Chrom-Nickel-Stählen]] bestehen, weil der Wasserstoff aus der Reaktion sonst den Stahl des Reaktors mit der Zeit verspröden lässt. |
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| | [[https://de.wikipedia.org/wiki/Ammoniak|Ammoniak]] ist ein sehr wichtiger chemischer Grundbaustein bei der Herstellung von synthetischem Dünger, synthetischem Harnstoff und vielen Sprengstoffen aber auch von vielen Giftstoffen und Arzneimitteln. |
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| | ===== Chlortrifluorid ===== |
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| | ''Chlortrifluorid'' -> ''Chlor(III)-fluorid'' -> ''ClF3'' |
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| | siehe auch ''S08E21'' von [[https://www.imdb.com/title/tt2741602|The Blacklist]]... |
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| | * [[https://de.wikipedia.org/wiki/Chlortrifluorid|Chlortrifluorid]] ist ein richtig böses, Zeug! Es ist |
| | * giftig |
| | * ätzend |
| | * greift (bis auf Kupfer) alle Stoffe (bis zur kompletten Zerstörung) an, sogar Glas und Quarz!!! |
| | * es geht durch Atemschutzmasken durch, weil es auch die darin enthaltene Aktivkohle angreift |
| | * es ist extrem brennbar bis explosiv |
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| | //Als Inhalationsgift wirkt es auf den gesamten Atemtrakt. Die Folgen sind Aufblähungen und Schwellungen der Lunge, Verätzungen der oberen Atemwege bis hin zur eitrigen Bronchitis. Hohe Konzentrationen führen zu starkem Reizhusten und schwersten Lungenschädigungen. Gasförmiges Chlor(III)-fluorid greift die Augen sehr stark an; die Schädigungen führen zur Hornhauttrübung.// |
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| | //Im Zweiten Weltkrieg wurde es unter der Deckbezeichnung „N-Stoff“ in Deutschland produziert, wobei die Verwendung als Kampfstoff oder als brandstiftendes Mittel in Erwägung gezogen wurde. Der hohe Energiegehalt der Verbindung und ihr Siedepunkt legen den Einsatz als lagerfähiger, hochenergetischer Oxidator in der Raketentechnik nahe, jedoch kam diese Anwendung aufgrund von Handhabungsproblemen nie über das Versuchsstadium heraus.// |
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| | //Chlortrifluorid wird zur Trennung von U-Pu-Spaltprodukten in der Kerntechnik verwendet. Es entstehen nichtflüchtiges PuF4 und flüchtiges UF6, welches abdestilliert werden kann.// |
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