„Panscht du schon wieder mit Essen rum?“
Bei Veranstaltungen von Chemiefachbereichen, die alle Leute ansprechen und die Chemie vorstellen sollen, findet man sie häufig: die „Chemie für alle“- oder „Chemie zum Mitmachen“-Tische. Da werden die gewöhnlichsten Sachen chemisch betrachtet und erscheinen plötzlich komplexer als man es ihnen zugetraut hat. Zum Beispiel Gummibärchen.
Ich habe ein paar Professoren, die beeindrucken mich immer wieder. In erster Linie nicht einmal wegen ihrer Forschung, sondern wegen ihres Enthusiasmus, wenn es darum geht, Kindern, Schülern und Studenten die Chemie interessant zu verkaufen. Von Stoffen, die uns im Alltag begegnen und die man dazu bekommen kann, die coolsten Eigenschaften zu entfalten, bis hin zu ohrenbetäubenden Explosionen chemischer Exoten, sie ziehen jedes Register.
Auf Explosionen will ich jetzt eigentlich nicht eingehen, dafür müsste meiner Meinung nach auch eher ein Vlog her oder besser, man müsste sogar selbst anwesend sein. Nur dann ist es wirklich beeindruckend (selbstverständlich nur, wenn es kontrolliert vor sich geht). Aber die erste Kategorie hat ja auch was Schönes. Ich bin immer wieder erstaunt, wie viel Wissenschaft sich in meinem Alltag findet.
Gummibärchen haben es mir da besonders angetan. Vor ewig langer (ich meine, wirklich langer) Zeit habe ich mal in einem Micky-Maus-Heft den Vorschlag entdeckt, man solle ein Gummibärchen in eine Schale Wasser legen und eine Weile stehen lassen. Ich hab's ausprobiert und das fetteste (und glibberigste) Gummibärchen bekommen, das ich je gesehen habe. Das Ergebnis hat mich fasziniert. Nur, dass ich es nicht erklären konnte, wieso das Bärchen sich so gebläht hat, wurmte mich. Irgendwann hab ich die Gummibärchen dann vergessen. Neulich bin ich aber auf ein Plakat gegenüber dem Schülerlabor gestoßen, das den Effekt kurz anreißt und mir ist aufgefallen, dass ich inzwischen sehr wohl weiß, wieso die Bärchen das im Wasser machen.
Gummibärchen bestehen aus Gelatine, das kennen wir als Gelatineplatten und -pulver. Es verleiht Gummibärchen (oder auch Wackelpudding) seine ganz besondere Konsistenz. Auch wenn man bei Gelen eher an Haarstylingprodukte denkt, auch Gelatine bildet mit Wasser Gele („Hydrogele“ - von griechisch hydor = Wasser. Zugegeben, ist nicht kreativ, aber wenigstens einleuchtend).
Gelatine ist ein tierisches Produkt auf der Basis von Kollagen. Das ist ein Protein, und bei Säugetieren sogar das häufigste, das in ihnen vorkommt. Kollagen sieht im Modell aus wie ein Stäbchen, weil es aus drei Proteinketten aufgebaut ist, die ineinander verwickelt sind. Diese Bauweise des Moleküls erlaubt es ihm Stabilität und Bruchfestigkeit zu verleihen. Kollagen kommt zum Beispiel in verschiedenen Anteilen in Haut, Sehnen, Knorpel und Knochen vor. Übrigens, die Krankheit Skorbut, die bei Vitamin-C-Mangel eintritt und sich durch beispielsweise schlechte Wundheilung, Gelenkentzündungen und ähnliches äußert, ist auch auf einen fehlerhaften Aufbau von Kollagen zurückzuführen.
Jedenfalls kann aus Sehnen und Knochen von Schweinen und Rindern (aber auch aus Fischhaut) Gelatine gewonnen werden, indem man das Kollagen durch Erwärmen ablöst, abkühlen lässt und anschließend trocknet. (Es gehört noch ein bisschen mehr dazu, aber das sind so die Grundvoraussetzungen.) Trockene Gelatine kann trotzdem bis zu 15 % Wasser enthalten, aber das macht nicht viel aus, es kann noch mehr Wasser aufnehmen. So in etwa:
Bild links Gummibärchen kurz nachdem es ins Wasser gelegt wurde und rechts aufgeqollen nach einen Tag im Wasser (Yay! Mit Essen panschen! :D)
Wie Gelatine Wasser bindet, ist recht interessant. Das ganze Kollagen bildet zum einen eine Art Netz aus, in deren Maschen sich Wasser ansammeln kann. Doch das ist nicht alles. Proteine sind polar, d.h. sie haben einen etwas positiveren und einen etwas negativeren Teil. Wasser ist aber auch polar. Wasser und Protein fangen also an miteinander wechselzuwirken, wie wir das von positiven und negativen Teilen kennen: Sie ziehen sich an. Das alles führt dazu, dass Wasser gut gebunden ist und je nach Art des Gels (gibt ja mehr als nur Gelatine) gut oder schlecht wieder herauszubekommen ist. Das Ganze hat auch einen Namen: strukturiertes Wasser. (Das blöde ist, dass die Esos und Pseudowissenschaftler inzwischen über den Begriff hergefallen sind und ihn bis zur Unkenntlichkeit verunstaltet haben. Wenn man bei google „strukturiertes Wasser“ eingibt, kommt nur noch Geblubber raus.)
Für Gelatine gibt es inzwischen auch Ersatzstoffe wie bestimmte pflanzliche Polysaccharide (=Vielfachzucker ähnlich zu Stärke), die sich ganz ähnlich verhalten können - für die Vegetarier und Veganer unter uns.
Dieses Gelverhalten kommt übrigens auch noch in einem völlig anderen Gebiet im Haushalt vor bzw. genauer gesagt im Kinderzimmer. Babywindeln enthalten ebenfalls einen Gelbildner, der den ganzen Urin auffängt. Hier kann man ein paar schöne Bilder und ein paar Versuche dazu sehen. (Nein, nicht von vollen Windeln! Sondern vom Gel.)
Bei Veranstaltungen von Chemiefachbereichen, die alle Leute ansprechen und die Chemie vorstellen sollen, findet man sie häufig: die „Chemie für alle“- oder „Chemie zum Mitmachen“-Tische. Da werden die gewöhnlichsten Sachen chemisch betrachtet und erscheinen plötzlich komplexer als man es ihnen zugetraut hat. Zum Beispiel Gummibärchen.
Ich habe ein paar Professoren, die beeindrucken mich immer wieder. In erster Linie nicht einmal wegen ihrer Forschung, sondern wegen ihres Enthusiasmus, wenn es darum geht, Kindern, Schülern und Studenten die Chemie interessant zu verkaufen. Von Stoffen, die uns im Alltag begegnen und die man dazu bekommen kann, die coolsten Eigenschaften zu entfalten, bis hin zu ohrenbetäubenden Explosionen chemischer Exoten, sie ziehen jedes Register.
Auf Explosionen will ich jetzt eigentlich nicht eingehen, dafür müsste meiner Meinung nach auch eher ein Vlog her oder besser, man müsste sogar selbst anwesend sein. Nur dann ist es wirklich beeindruckend (selbstverständlich nur, wenn es kontrolliert vor sich geht). Aber die erste Kategorie hat ja auch was Schönes. Ich bin immer wieder erstaunt, wie viel Wissenschaft sich in meinem Alltag findet.
Gummibärchen haben es mir da besonders angetan. Vor ewig langer (ich meine, wirklich langer) Zeit habe ich mal in einem Micky-Maus-Heft den Vorschlag entdeckt, man solle ein Gummibärchen in eine Schale Wasser legen und eine Weile stehen lassen. Ich hab's ausprobiert und das fetteste (und glibberigste) Gummibärchen bekommen, das ich je gesehen habe. Das Ergebnis hat mich fasziniert. Nur, dass ich es nicht erklären konnte, wieso das Bärchen sich so gebläht hat, wurmte mich. Irgendwann hab ich die Gummibärchen dann vergessen. Neulich bin ich aber auf ein Plakat gegenüber dem Schülerlabor gestoßen, das den Effekt kurz anreißt und mir ist aufgefallen, dass ich inzwischen sehr wohl weiß, wieso die Bärchen das im Wasser machen.
Gummibärchen bestehen aus Gelatine, das kennen wir als Gelatineplatten und -pulver. Es verleiht Gummibärchen (oder auch Wackelpudding) seine ganz besondere Konsistenz. Auch wenn man bei Gelen eher an Haarstylingprodukte denkt, auch Gelatine bildet mit Wasser Gele („Hydrogele“ - von griechisch hydor = Wasser. Zugegeben, ist nicht kreativ, aber wenigstens einleuchtend).
Gelatine ist ein tierisches Produkt auf der Basis von Kollagen. Das ist ein Protein, und bei Säugetieren sogar das häufigste, das in ihnen vorkommt. Kollagen sieht im Modell aus wie ein Stäbchen, weil es aus drei Proteinketten aufgebaut ist, die ineinander verwickelt sind. Diese Bauweise des Moleküls erlaubt es ihm Stabilität und Bruchfestigkeit zu verleihen. Kollagen kommt zum Beispiel in verschiedenen Anteilen in Haut, Sehnen, Knorpel und Knochen vor. Übrigens, die Krankheit Skorbut, die bei Vitamin-C-Mangel eintritt und sich durch beispielsweise schlechte Wundheilung, Gelenkentzündungen und ähnliches äußert, ist auch auf einen fehlerhaften Aufbau von Kollagen zurückzuführen.
Jedenfalls kann aus Sehnen und Knochen von Schweinen und Rindern (aber auch aus Fischhaut) Gelatine gewonnen werden, indem man das Kollagen durch Erwärmen ablöst, abkühlen lässt und anschließend trocknet. (Es gehört noch ein bisschen mehr dazu, aber das sind so die Grundvoraussetzungen.) Trockene Gelatine kann trotzdem bis zu 15 % Wasser enthalten, aber das macht nicht viel aus, es kann noch mehr Wasser aufnehmen. So in etwa:
Bild links Gummibärchen kurz nachdem es ins Wasser gelegt wurde und rechts aufgeqollen nach einen Tag im Wasser (Yay! Mit Essen panschen! :D)Für Gelatine gibt es inzwischen auch Ersatzstoffe wie bestimmte pflanzliche Polysaccharide (=Vielfachzucker ähnlich zu Stärke), die sich ganz ähnlich verhalten können - für die Vegetarier und Veganer unter uns.
Dieses Gelverhalten kommt übrigens auch noch in einem völlig anderen Gebiet im Haushalt vor bzw. genauer gesagt im Kinderzimmer. Babywindeln enthalten ebenfalls einen Gelbildner, der den ganzen Urin auffängt. Hier kann man ein paar schöne Bilder und ein paar Versuche dazu sehen. (Nein, nicht von vollen Windeln! Sondern vom Gel.)
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