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Salpetersäure ist eine der drei wichtigsten Säuren in der chemischen Industrie. Sie wird hauptsächlich zur Herstellung von Stickstoffdüngemitteln verwendet. Etwa 10-15 % nutzt man zur Herstellung von organischen Verbindungen, die zur Gewinnung von Fasern und Kunststoffen dienen. Weitere Anwendungen sind die Herstellung von Sprengstoffen und als Ätzmittel für Metalle.
Salpetersäure wird nach dem OSTWALD-Verfahren in drei Teilschritten hergestellt. Zuerst wird Ammoniak mit Luft zu Stickstoffmonooxid oxidiert, das anschließend mit Luft zu Stickstoffdioxid reagiert. Zum Schluss wird das Stickstoffdioxid mit Wasser zu Salpetersäure umgesetzt.

Salpetersäure ist eine der drei wichtigste Säuren in der chemischen Industrie. Sie wird hauptsächlich zur Herstellung von Stickstoffdüngemitteln verwendet. Außerdem dient sie als Ausgangsstoff für die Synthese von Sprengstoffen, Kunststoffen und Chemiefasern, und sie wird zum Beizen von Metallen eingesetzt.

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.

Abgasreinigung, Doppelkatalyse, Gegenstromprinzip, Gleichgewichtsreaktion, Kontaktverfahren, Oleum, sauren Regens, Schwefelsäure, Schwefeltrioxid
Schwefelsäure ist mit einer Menge von etwa 150 Millionen Tonnen pro Jahr die am meisten produzierte Chemikalie der Welt. Die Herstellung von Schwefelsäure im sogenannten Kontaktverfahren erfolgt im kontinuierlichen Prozess und umfasst drei Teilschritte: Zuerst wird z. B. durch Verbrennung von Schwefel mit Luft Schwefeldioxid gewonnen, das dann katalytisch zu Schwefeltrioxid oxidiert wird. Letzteres wird schließlich mit Wasser zu Schwefelsäure umgesetzt.

Zur Herstellung von Schwefelsäure wird Schwefeldioxid benötigt, das aus verschiedenen Rohstoffen gewonnen werden kann. Der wichtigste Rohstoff ist elementarer Schwefel, der im sogenannten FRASCH-Verfahren abgebaut wird oder bei der Entschwefelung von Erdöldestillaten erhalten wird. Weitere Ausgangsstoffe zur Gewinnung von Schwefeldioxid sind Erdgas, das Schwefelwasserstoff enthält, sulfidische Erze oder Calciumsulfat. In zunehmendem Maße wird auch verunreinigte Schwefelsäure, sogenannte Dünnsäure, recycelt und dient somit als Ausgangsstoff für die Schwefelsäureherstellung.

Schwefelsäure ist mit einer Weltjahresproduktion von über 150 Mio. Tonnen eine der wichtigsten industriell hergestellten Chemikalien. Die Hauptmenge dient zur Produktion von Düngemitteln und zur Herstellung von Pigmenten. Außerdem ist Schwefelsäure für unzählige organisch-technische Synthesen als Reaktionspartner, Katalysator oder Reaktionshilfsmittel von großer Bedeutung. Moderne Waschmittel, Arzneistoffe, Farbstoffe für Textilien und einige Chemiefasern könnten ohne das „Blut der Chemie“ nicht oder nur mit viel größerem Aufwand hergestellt werden.

Seifen sind Natrium- oder Kaliumsalze von Fettsäuren. Sie sind die ältesten synthetisch hergestellten Tenside und Vorläufer unserer modernen Wasch- und Reinigungsmittel. Ihre Herstellung ist schon seit Jahrtausenden bekannt. Als grenzflächen- und waschaktive Verbindungen haben sie eine große Rolle bei der Körperpflege und der Entwicklung von Waschmitteln gespielt. Durch ihre Nachteile wurden sie allerdings weitgehend durch andere Tenside verdrängt.

Silicate bilden den Hauptanteil der Erdkruste. Formal kann man sie aus Quarz ${\text{(SiO}}_{\text{2}}\text{)}$ ableiten, indem man Siliciumatome durch andere Metalle ersetzt. Sie sind als bedeutende Baustoffe im Beton oder Ziegelstein, haben aber auch große Bedeutung als Katalysatoren, oder Waschmittelzusatz (Zeolithe), wo sie als Ionenaustauscher fungieren.

Silicone sind siliciumorganische Kunststoffe, in denen die Siliciumatome noch organische Reste tragen. Sie ähneln in ihrer Struktur organisch modifiziertem Quarz, weisen eine ähnliche Beständigkeit auf und besitzen aber die Flexibilität von Kunststoffen. Durch Variation der Synthesebedingungen kann die Struktur und damit die Eigenschaften der Silicone gezielt beeinflusst werden, sodass das Anwendungsspektrum nahezu unbegrenzt ist.
Silicone werden auch als Polysiloxane bezeichnet. Dabei steht „sil“ für Silicium, „ox“ für Sauerstoff und „an“ für die gesättigte Struktur der Verbindung.

Silicone sind chemische Verbindungen, die uns täglich begegnen. Wir finden sie in allen Bereichen der industriellen Produktion aber auch im Alltag sind sie allgegenwärtig. Beispiele finden sich im Bereich der Bauindustrie bzw. des Bautenschutzes. Nicht nur die Dehnungsfugen im Haushaltsbereich basieren auf Siliconen. In der dritten Welt ermöglichen silicongetränkte und damit wasserabweisende Faserzementplatten den Einsatz eines preiswerten Baustoffs, der sonst bei den vorherrschenden feuchten Klimabedingungen undenkbar wäre. In der chemischen Industrie, der Elektro- und Elektronikindustrie, dem Verkehrs- und Medizinwesen finden sich viele Anwendungen. Sogar im Haarshampoo oder beim Abziehbild finden wir sie wieder.

Der Begriff Smog steht für Luftverschmutzung. Während man früher damit nur die Mischung von Rauch (englisch: smoke) und Nebel (englisch: fog) meinte, wird der Begriff heute auch für andere Arten von „Luftverschmutzung“ genutzt. Beim Sommersmog geht es um eine erhöhte Ozonkonzentration, bei Elektrosmog um elektrische und magnetische Felder.

Eine einfache Carbonsäure (Monocarbonsäure) erkennt man leicht an der Carboxylgruppe -COOH. Manche Carbonsäuren können auch mehrere Carboxylgruppen im Molekül enthalten. Daneben existieren auch Verbindungen, die neben der Carboxylgruppe noch mindestens eine andere funktionelle Gruppe aufweisen. Dazu gehören z. B. die Halogencarbonsäuren, die Hydroxy- oder die Aminosäuren.

Chemosynthese (auch Chemolithotrophie oder Chemoautotrophie) ist eine Form des chemotrophen Energiestoffwechsels (Chemotrophie), bei dem anorganische Verbindungen oder Ionen die Reduktionsäquivalente für den Energiegewinn liefern. Chemosynthese betreiben chlorophyllfreie Prokaryoten. Sie kommt bei Bodenbakterien und Wasserbakterien vor. Dieser Prozess wurde von SERGEJ NIKOLAJEWITSCH WINOGRADSKIJ (1856-1953) bei den schwefeloxidierenden Bakterien, eisenoxidierenden Bakterien (1887, 1889) und den nitrifizierenden Bakterien (1890) entdeckt.
Bei der Chemolithotrophie werden durch die Oxidation von anorganischen Stoffen ATP als Energiequelle und das Reduktionsmittel ${\text{NADH + H}}^{\text{+}}$ als Voraussetzungen für die Herstellung von Kohlenhydraten im CALVIN-Zyklus bereitgestellt. Bei der ersten Phase werden u.a. durch Nitrifikation oder Schwefeloxidation die Voraussetzungen für den CALVIN-Zyklus gebildet. Besondere Bedeutung haben u.a. nitrifizierende Bakterien im Rahmen des Stickstoffkreislaufs oder Schwefelbakterien für die Reinigung der Abwässer.

Der Citratzyklus ist eine 1937 von H.A. KREBS, G. MARTIUS und F. KNOPP etwa gleichzeitig entdeckte zyklische biochemische Reaktionskette, welche in allen lebenden Zellen abläuft. Er verläuft unter Beteiligung von Zitronensäure (Citrat), die zum Zwecke der Gewinnung von Reduktionsäquivalenten in andere organische Säuren umgewandelt wird. Er oxidiert in acht Schritten Acetyl-Reste zu Wasser und Kohlenstoffdioxid. Die dabei gewonnenen Reaktionsprodukte werden an die Atmungskette weitergegeben. Durch anschließende oxidative Phosphorylierung gewinnt die Zelle aus diesem Vorgang 10 ATP pro Acetyl-Gruppe.

Außerdem erfüllt der Citratzyklus eine Schlüsselfunktion im intermediären Stoffwechsel der Zelle. Er verbindet den energieliefernden Endabbau des aus dem Protein-, Fett- und Kohlenhydratstoffwechsel stammenden Zwischenprodukts Acetyl-Coenzym A mit der Erzeugung zahlreicher Vorstufen für anabole Biosynthesewege.

Coenzyme und Cofaktoren sind niedrigmolekulare, nichtproteinartige Bestandteile von Enzymen. Coenzyme (latein. cum = zusammen, mit) sind komplexe organische Moleküle (Vitamine, Nucleotide), die meist nur locker oder vorübergehend, seltener kovalent (fest) an den Proteinanteil des Enzyms (Apoenzym) gebunden sind.
Bei Cofaktoren handelt es sich um Metallionen wie ${\text{K}}^{\text{+}}{\text{, Na}}^{\text{+}}{\text{, Mg}}^{\text{2+}}{\text{, Cu}}^{\text{2+}}{\text{oder Fe}}^{\text{2+}}\text{,}$ die in dieser Form als Elektronenakzeptoren dienen.

* 08.06.1916 in Northampton/England
† 28.07.2004 San Diego/USA

FRANCIS HARRY COMPTON CRICK war bereits studierter Physiker als er 1947 nach Cambridge ging, um Biologie zu studieren. Er wurde mit der Röntgenstrukturanalyse vertraut. Diese Methode wird auf kristalline Stoffe angewendet. Sie dient dem Erkennen von Raumstrukturen, welche zu klein sind, um mit einem Mikroskop aufgelöst werden zu können. CRICK hatte bereits Pionierarbeit mit der Anwendung der Röntgenstrukturanalyse in der Molekularbiologie geleistet. Zusammen mit seinem jungen Kollegen JAMES D. WATSON gelang es ihm, die Struktur der Erbsubstanz Desoxyribonucleinsäure (DNA) aufzuklären. Für diese Leistung bekamen CRICK und WATSON (geb. 1928) 1962 den Nobelpreis für Medizin/Physiologie.

* 23.01.1876 in Hamburg
† 07.03.1954 in Kiel

Otto Paul Hermann Diels war ein deutscher Chemiker. Er entdeckte, dass das Element Selen als universelles Dehydrierungsmittel eingesetzt werden kann. Mit der Herstellung der nach ihm benannten „Diels-Säure“ lieferte der Wissenschaftler die Grundlagen für die Analyse der Struktur des Cholesterins. Ein von Diels gefundenes Insektizid wurde nach ihm benannt, das Dieldrin. Gemeinsam mit seinem Schüler Kurt Alder erhielt Otto Diels 1950 für die Aufklärung der Synthese von Polymeren (Diels-Alder-Synthese) den Nobelpreis.

Polychlorierte Dibenzo-[1,4]dioxine (PCDD) und polychlorierte Dibenzofurane werden im Sprachgebrauch vereinfacht Dioxine genannt. Es sind hoch toxische, krebserregende und fruchtschädigende Verbindungen. Der giftigste Vertreter ist das Seveso-Gift TCDD. Es ist giftiger als Cyanid und die chemischen Kampfstoffe Tabun und Serin.
Dioxine werden nicht gezielt synthetisiert sondern entstehen als unerwünschte Nebenprodukte bei industriellen Verfahren und bei Verbrennungen. Dioxine kommen in unserer Umwelt vor, und werden vom Menschen mit der Nahrung aufgenommen. Die Konzentration von Dioxinen in der Nahrung und der Umwelt wird ständig überwacht.

Disaccharide sind Kohlenhydrate, die durch die Kondensation von zwei Monosacchariden entstehen. Disaccharide, die noch über ein halbacetalisches Kohlenstoffatom verfügen, zeigen eine reduzierende Wirkung (Maltose, Lactose und Cellobiose). Trehalose und Saccharose zeigen keine reduzierende Wirkung. Lactose, Saccharose und Maltose haben technische Bedeutung in der Lebensmittelindustrie. Cellobiose ist ein Abbauprodukt der Cellulose, Trehalose wird nur von Insekten, Bakterien und einigen Hefen gebildet.

Mit vielen Gerüchen verbinden wir eine eindeutige Situation. Es ist Frühling, wenn die Blüten die Luft mit dem charakteristischen Duft erfüllen. Der Geruch von Lebkuchen und Tannennadeln erinnert an Weihnachten. Auch der typische Zimtgeschmack in Plätzchen gehört zu dieser Zeit. Diese Empfindungen werden von bestimmten Stoffen ausgelöst. Duft- und Aromastoffe spielen eine bestimmende Rolle in unserem Leben. Mittlerweile sind viele der Stoffe gut untersucht.

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.

Elektrophile sind Reagenzien, die „Elektronen lieben“. Sie reagieren mit Atomen, die über freie ungebundene Elektronenpaare verfügen oder mit $\pi –$Systemen wie der C=C-Doppelbindung oder Aromaten. Typische Elektrophile sind Kationen und Lewis-Säuren. Schwefeltrioxid reagiert ebenfalls als Elektrophil.

Die elektrophile Substitution am Aromaten führt zur Einführung einer neuen funktionellen Gruppe am aromatischen Ring. Sie verläuft über die Stufen $\pi –$Komplex, und $\sigma –$Komplex. Bei der Reaktion wird das aromatische System durch die Ausbildung einer $\sigma –$Bindung zum Elektrophil zerstört. Erst die abschließende Deprotonierung stellt den aromatischen Zustand wieder her.

Neben den Kohlenhydraten dienen auch Proteine und Fette der Energiebereitstellung für den tierischen Stoffwechsel. Fette sind dabei in erster Linie wichtige Energieträger der Nahrung. Pro Gramm liefern sie mehr als doppelt soviel Energie wie Proteine und Kohlenhydrate. Proteine liefern dem Organismus Aminosäuren, die für die körpereigene Proteinbiosynthese verwendet werden. Überschüssige Aminosäuren werden unter Energiefreisetzung (zu Glucose) abgebaut.

Der Begriff „Enzyme“ setzt sich zusammen aus den griechischen Silben en-, was soviel bedeutet wie „in“ und zyme, was heißt Gärungsmittel oder Sauerteig. Ihrer Wirkung und Bedeutung nach werden Enzyme häufig auch als Biokatalysatoren bezeichnet. D.h. sie sind Stoffe biologischen Ursprungs, welche chemische Reaktionen durch Herabsetzung der Aktivierungsenergie beschleunigen ohne selber verbraucht zu werden. Fast alle Enzyme sind Proteine, jedoch gibt es auch andere enzymatisch aktive Substanzen, wie beispielsweise Ribonucleinsäuren (Ribozyme).