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Eigenschaften von Tensidlösungen

Strukturmerkmale eines Tensids:
langkettiger, unpolarer Alkylrest
polare Endgruppe

Grenzflächenaktivität:
Als Grenzfläche bezeichnet man die Brührungszone verschiedener Stoffe in heterogenen Gemischen.
Grenzflächenaktive Stoffe wie Tenside reichern sich an den Grenzflächen an.
Das Tensid besetzt die Grenzfläche zwischen Wasser und Luft. Dabei bilden sich Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Carboxylat-Gruppen und den Wasser-Molekülen. Die unpolaren Alkylreste ragen aus der Wasseroberfläche raus.

Oberflächenspannung:

Wasser neigt dazu, eine möglichst kleine Oberfläche einzunehmen:
Während im Innern des Wassers Wasserstoffbrückenbindungen in alle Richtungen zu den umliegenden Molekülen möglich sind, können an der Wasseroberfläche die Wassermoleküle keine H-Brücken zur Luft ausbilden. Die zwischenmolekularen Kräfte sind hier stärker. Diese Anziehungskraft zeigt senkrecht zur Oberfläche ins Innere des Wassers. Wasser bildet auf wasserabweisenden Oberflächen Tropfen, um die Oberfläche möglicht gering zu halten. Oberflächenspannung ist die Energie, die aufgwendet werden muss, um 1cm Oberfläche zu bilden.
Die Tenside setzen die Oberflächenspannung des Wassers herab. Bei normaler Oberflächenspannung können unpolare Stoffe nur schlecht benetzt werden.
Verringert sich aber die Oberflächenspannung aufgrund von Tensiden, steigt das Benetzungsvermögen des Wassers.

Emulgiervermögen:
Alle Tensidanionen, die an der Oberfläche keinen Platz haben, bilden innerhalb des Wassers Micellen.
Dabei lagern sich die hydrophoben Alkylreste zusammen und bilden das Innere der Micellen. Die hydrophilen Enden sind zum Wasser hin ausgerichtet.

Tenside als Emulgatoren:
Eine Emulsion entsteht beim Schütteln eines Gemisches von Öl und Wasser und einem Tensid.
Bei einer Öl-in-Wasser-Emulsion lagert sich das Öl in das Innere der Micellen ein und verteilt sich in kleinsten Tröpfchen im Wasser.
Bei einer Wasser-in-Öl-Emulsion ist es umgekehrt: Das Wasser befindet sich im Inneren der Micellen, wo nun die polaren Gruppen der Tenside liegen. Die unpolaren Alkylreste gehen mit den umliegenden Öl-Molekülen Van-der-Waals- Kräfte ein.

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