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Name: Martens, Anastasia 2022-04

 

Allgemeine Definition von Tensiden

Bei Tensiden handelt es sich um Substanzen, die die Grenz- oder Oberflächenspannungen herabsetzen. Sie ermöglichen und unterstützen die Bildung von Dispersionen, wobei es sich um ein heterogenes Gemenge zweier nicht mischbarer Substanzen handelt. Tenside werden auch als waschaktive Substanzen bezeichnet. In der Lebensmittelindustrie trifft man sie unter dem Namen Emulgatoren an. 

 

Eigenschaften von Tensiden

Aufbau 

Ein Tensid besteht aus einem hydrophoben Kohlenwasserstoffrest und einem hydrophilen Molekülteil. Zusammengefasst wird das Molekül als amphiphil bezeichnet, da es sowohl einen polaren als auch einen unpolaren Baustein enthält. 

Verhalten im Wasser 

An der Wasseroberfläche ordnen sich die Tenside als eine dünne Schicht an. Dabei ragen die hydrophilen Enden des Tensids in Richtung Wasser. Somit wird die Oberflächenspannung des Wassers herabgesetzt. 

Nachweis: 

Legt man eine Büroklammer vorsichtig auf die Wasseroberfläche eines halb-vollen Becherglases, würde diese im Normalfall nicht untergehen. Gibt man Spülmittel als Tensid hinzu, wird die Oberflächenspannung sofort herabgesetzt und die Büroklammer sinkt an den Glasboden, da die Oberflächenspannung der Gewichtskraft nicht mehr entgegenwirken kann. 

Im Wasser werden ab einer kritischen Konzentration kleine Tröpfchen, sogenannte Mizellen, gebildet. Dabei ordnen sich die Tensidmoleküle so an, dass das die hydrophoben Enden sich im Inneren des Tröpfchens sammeln, während die hydrophilen Enden sich in Richtung Wasser ausrichten.

Wirkung als Emulgator

Aufgrund ihres amphiphilen Charakters sorgen Tenside dafür, dass zwei nicht mischbare Substanzen miteinander vermengt werden können. Beispielsweise lassen sich Öl und Wasser durch Hinzugabe eines Tensids miteinander vermischen, da der hydrophobe Teil in das Öl eindringt und das entstandene Tröpfchen mit dem Wasser vermengt werden kann. 

Wirkung als Netzmittel

Tenside könne auch Grenzflächenspannungen zwischen einer festen Oberfläche und einer Flüssigkeit herabsetzen. Beispielsweise fließt Wasser beim Einsatz eines Tensids leichter von einer Oberfläche ab, statt Tröpfchen zu bilden. 

 

Wirkung in Waschmitteln 

Fleckenentferner 

Tenside unterstützen die Ablösung von Feststoffteilchen von festen Oberflächen und sind somit zur Entfernung von Schmutzpartikeln auf Kleidung geeignet. Die gelösten Partikel schwimmen nach dem Ablösen im Wasser. Um ein erneutes Anhaften an das Kleidungsstück zu verhindern, ordnen sich die Tenside um den Partikel herum an, damit das Verklumpen mit der Oberfläche, die selbst mit Tenside belegt ist, verhindert wird. Das ummantelte Feststoffteilchen bildet mit dem Wasser ein sogenanntes Kolloid. 

Bildung von Schaum 

Schaumbildung ist auf die Eigenschaften von Tensiden zurückzuführen. Die Tensidmoleküle bilden einen Film, der aus zwei Schichten besteht und bei dem die hydrophoben Enden der Tenside die beiden Oberflächen bilden. Die hydrophilen Enden richten sich in den Film hinein. Eine starke Schaumentwicklung kann beim störend sein, weshalb Entschäumer eingesetzt werden müssen. 

Tensidstrukturen

Alle Tenside bestehen aus einem unpolaren und einem polaren Teil (funktionelle Gruppe). Unpolarer Teil ist dabei immer eine Alkylgruppe. Der polare Teil kann verschieden aufgebaut sein und ist wie folgt zusammengefasst.

anionische Tenside  —COO(Carboxylat); —SO3- (Sulfonat); —OSO3- (Sulfat)
katiosche Tenside  R4N+ (quartäre Ammoniumgruppe) 
nichtionische Tenside  —OH (Alkohol); —O— (Ether)
amphotere Tenside   meist —COO(Carboxylat) und R4N+ (quartäre Ammoniumgruppe) 

 

Verwendung von Tensiden

Lebensmittelindustrie 

Tenside finden vor allem in Fertigbackmischungen Verwendung. 

Kosmetik 

In der Kosmetik findet man Tenside unter anderem in Duschgelen, Waschgelen und Shampoos, um Fett- und Schmutzpartikel am Körper zu lösen. Weiterer wichtiger Verwendungszweck stellt die Hautpflege in der Kosmetik dar, da Tenside für den Fettgehalt in Hautcremes verantwortlich sind. 

Waschmittel 

Wie bereits zuvor erwähnt, dienen Tenside in Waschmittel dazu, Fett- und Schmutzpartikel an Kleidungsstücken zu lösen und zu binden. 

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