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Sekundärrohstoffe sind durch Recycling zurückgewonnene Rohstoffe, die für neue Produktionsprozesse verwendet werden können. Dazu gehören u.a. Glas, Papier, Kunststoffe.

Glas ist seit etwa 4000 Jahren bekannt und besteht in der Regel hauptsächlich aus Siliciumdioxid und verschiedenen Metalloxiden als Zusätzen. Die Struktur und damit die Eigenschaften von Glas können durch die Zusammensetzung und die Herstellungsbedingungen gezielt beeinflusst werden. Neben dem Normalglas, unserem Fensterglas, gibt es verschiedene andere Glassorten mit vielfältigen Anwendungen. Diese Spezialgläser werden in der als chemische Glasgeräte, optische Gläser, Schmuckgläser oder als Lichtleiter eingesetzt.

Sprengstoffe sind bereits seit dem Altertum bekannt. Sie werden seit dem Mittelalter als Treibladungen für die Jagd und militärische Zwecke verwendet. Ende des 19. Jahrhunderts wurden die Sprengstoffe entdeckt, die auf organischen Verbindungen beruhen. Das Zeitalter von Dynamit und TNT begann. In den beiden Weltkriegen erfuhr die Herstellung und Verwendung von Sprengstoffen einen negativen Höhepunkt. Nach den Weltkriegen wurden neue Sicherheitssprengstoffe entwickelt, die TNT und Dynamit teilweise ablösten. Im Artikel werden 15 Sprengstoffe verglichen, die alle einmal genutzt wurden oder werden, ihre Einsatzgebiete aufgezeigt und Unterschiede in der chemischen Struktur und ihren Eigenschaften erläutert.

Stahl ist schmiedbares Eisen mit einem Kohlenstoffgehalt von unter 2,1 %. Er wird aus Roheisen durch Oxidationsprozesse der enthaltenen Verunreinigungen hergestellt. Die Stahlerzeugung kann nach verschiedenen Verfahren erfolgen.

Stickstoff ist ein Element, das mit Sauerstoff sehr viele Verbindungen bilden kann. Diese Oxide des Stickstoffes sind Molekülsubstanzen. In ihren Molekülen sind Stickstoff- und Sauerstoffatome durch polare Atombindungen miteinander verbunden.

Die bekanntesten Stickstoffoxide sind Stickstoffmonooxid (NO) und Stickstoffdioxid ($N{O}_2$).

Seitdem in den 90er-Jahren auch der breiten Öffentlichkeit bewusst geworden ist, dass wir in Müllbergen zu ersticken drohen, gewinnt die Wiederverwertung von Wertstoffen immer mehr an Bedeutung. Hinter dem so populären Symbol des „Grünen Punkts“ verbirgt sich ein komplexes System aus Abfallmanagement, Logistik und der technischen Aufbereitung verschiedenster, bunt gemischter Stoffe.

Chemisch-technische Prozesse laufen oft unter völlig anderen Bedingungen ab als ähnliche Reaktionen im Labor. Aufgrund der großen Mengen an Stoffen die verarbeitet und hergestellt werden, müssen wirtschaftliche und umwelttechnische Aspekte in der Industrie weitaus weitaus stärker berücksichtigt werden. Deshalb müssen großtechnische Verfahren einen möglichst vollständigen Stoffumsatz bei minimalem Energieverbrauch realisieren. Die Industrie hat zur Lösung der sich daraus ergebenden Probleme spezielle technische Syntheseprinzipien und Anlagen entwickelt, die hier am Beispiel eines Hochofens erläutert werden.

Teer ist eine flüssige bis feste und braune bis tiefschwarze Substanz, die aus Kohle (Braun-/Steinkohle), Holz oder anderen organischen Materialien gewonnen wird. Früher wurde Teer als Bindemittel im Straßenbelag und als Holzschutzmittel eingesetzt. Heute wird das weitestgehend vermieden, da Teer gesundheitsschädlich ist. In Deutschland ist die Verwendung im Straßenbau schon seit längerem verboten.

Je nach Ablauf der chemischen Verfahren unterscheidet man den kontinuierlichen und diskontinuierlichen Ablauf. Der Stoff- Fluss kann im Gegenstrom-, Gleichstrom- und Kreislaufprinzip erfolgen.

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Multiple-Choice-Test zum Thema "Chemie - Chemisch-technische Prozesse".

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WISSENSTEST

Bei der Verbrennung von Treibstoff im Zylinder eines Motors entstehen Auspuffgase, die Umweltschadstoffe enthalten. Um den Ausstoß der im Abgas enthaltenen Schadstoffe zu verringern, werden Katalysatoren eingesetzt.
Der Katalysator ist in den Auspuff eines Fahrzeugs eingebaut. Er besteht aus einem Keramikkörper, der von einem Blechmantel umgeben ist. Der Keramikkörper besitzt feine Kanäle in der Längsrichtung zum Auspuff.

Auf den mit Aluminiumoxid beschichteten Keramikkörper wird der eigentliche Katalysator, die Edelmetalle Platin, Rhodium und Palladium, aufgetragen.

Kommunale Abwässer sind häusliche und gewerbliche Abwässer. Abwässer enthalten Schwebstoffe und Schadstoffe. Gelangen sie unbehandelt in die Gewässer, gefährden sie die Trinkwasserversorgung und die im Wasser lebenden Organismen.

Daher wird das gesammelte Abwasser in Kläranlagen gereinigt. In der BRD fallen jährlich ca. 8 Milliarden m³ Abwasser an, das sind täglich etwa 128 l / Einwohner. Hinzu kommen die industriellen Abwässer.

Der Boden ist ein komplexes Gemisch aus anorganischen Bestandteilen, abgestorbenem organischen Material (Humus), Bodenluft und Bodenwasser mit gelösten anorganischen und organischen Substanzen.
Die anorganischen Anteile sind hauptsächlich Silicate, große Bedeutung haben Tonmineralien als Speicher für Pflanzennährstoffe. Abgestorbenes organisches Material wird von Bodenorganismen in Huminstoffe umgewandelt, die dann weiter abgebaut werden. Sie sind die wichtigste natürliche Quelle für Stickstoffdünger, außerdem besitzen sie viele funktionelle Gruppen, die Kationen binden können.

Die Verknüpfung von Aminosäuren führt zu Peptiden. Diese unterteilt man nach der Anzahl der Aminosäurereste in der Peptidkette in Oligopeptide (2 bis 9), Polypeptide (10 bis 100) und die makromolekularen Proteine bzw. Eiweiße (mehr als 100). Da die Gesamtstruktur von Peptiden sehr komplex ist, unterteilt man sie zur vereinfachten Betrachtung modellhaft in vier Ebenen, die Primär-, Sekundär-, Tertiär- und Quartärstruktur. Eiweiße nehmen wir mit der Nahrung auf. Im Körper werden die Eiweiße abgebaut und in die einzelnen Bauteile, die Aminosöuren zerlegt. Aus diesen Bausteinen bauen dann die Köperzellen ihre jeweiligen eigenen Proteine auf. 

Ein Eintrag von Düngemitteln aus der Landwirtschaft, privaten Haushalten und der Industrie in Seen und Flüsse, aber auch in Binnenmeeren führt zu einem höheren Nährstoffangebot für Algen und Uferpflanzen.
Nach zunächst starkem Pflanzenwachstum mit Sauerstoffanreicherung kommt es durch Abbau der erhöhten Masse an toten Organismus zu einer negativen Sauerstoffbilanz. Faulschlammbildung führt zu stinkenden Gewässern, es tritt eine massive Störung des Ökosystems ein. Durch verantwortliche, kontrollierte Nährstoffeinleitung und Investitionen in vermehrte Abwassereinigung kann dieser fatale Prozess aufgehalten werden.

Ozon ist eine dreiatomige Modifikation des Sauerstoffs und chemisch viel reaktiver als der viel häufiger vorkommende Disauerstoff. Ozon besitzt einen charakteristischen Geruch, den man z. B. gut in Copyshops wahrnehmen kann.
Es entsteht u. a. in der oberen Atmosphäre unter Einwirkung von UV-Strahlung aus Sauerstoffmolekülen und bildet die schützende Ozonschicht der Erde. Diese ist für uns wichtig, weil sie biologisch schädliche UV-Strahlung von der Erdoberfläche fernhält.
In Bodennähe ist die Ozonkonzentration dagegen normalerweise gering. Im Sommer verursachen Autoabgase jedoch eine verstärkte Bildung von Ozon, das wesentlichen Anteil am Fotosmog hat. Hier ist es nicht erwünscht, weil es Augen und Schleimhäute reizt und die Atmungsorgane schädigt.

Luft ist ein Stoffgemisch und besteht aus verschiedenen Gasen. Sie kann auch Wasser in Form von Wasserdampf enthalten. Die Luft bildet um Erde eine Lufthülle, die Atmosphäre. In Abhängigkeit von der Zusammensetztung der Luft und ihren physikalischen Größen wie Temperatur und Druck, bilden sich verschiedene Schichten in der Atmosphäre aus. Die Zusammensetzung der Atmosphärenschichten wird durch natürliche Prozesse beeinflusst. Immer stärker wirkt sich allerdings auch die Beeinflussung durch den Menschen auf die Atmosphäre aus, so dass die empfindlichen Gleichgewichte gestört werden. Der antropogene Treibhauseffekt und die damit verbundene globale Erwärmung, sowie das Entstehen eines "Loches" in der Ozonschicht der Stratosphäre sind nur einige Beispiele für die Auswirkungen dieser Veränderungen in der Atmosphäre.

Bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe werden u. a. Schwefel- und Stickstoffoxide an die Atmosphäre abgegeben. Diese Gase sind als Smogbestandteile einerseits selbst schädlich für die Natur. Zum anderen bilden sie durch chemische Reaktionen in der Atmosphäre Säuren, die zu einer deutlichen Absenkung des pH-Werts des Regens führen.
Der saure Regen führt zu einer Versauerung der Gewässer und der Böden und schädigt langfristig die Vegetation. Auch Bauwerke unterliegen einer verstärkten Korrosion, da Metalle, Kalk und Beton durch die Säuren angegriffen werden.
Durch verschiedene Maßnahmen zur Verringerung der Emission stieg der pH-Wert des Regens in Deutschland seit 1990 wieder langsam an. Weltweit ist der Eintrag saurer Gase in die Atmosphäre jedoch nach wie vor extrem hoch.