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Was die Welt im Innersten zusammenhält

Beyond Science

Die Chemie hat ein Imageproblem. Dabei ist sie die Grundlage unseres Seins. Wir gehen ihrer Bedeutung auf die Spur.

Biologie klingt nach Leben, Physik nach komplizierten Formeln. Und Chemie? Irgendwie nach verseuchten Flüssen und Pestiziden auf dem Apfel. Das ist ungerecht, denn die Chemie ist zunächst einmal eine Naturwissenschaft, die versucht, einen Ausschnitt unserer Realität zu erklären. Sie liegt zwischen den beiden Nachbardisziplinen, die Organismen beziehungsweise grundlegende Phänomene wie Energie, Materie, Raum und Zeit betrachten. Die Chemie dagegen interessiert sich für die Bausteine, aus denen sich unsere Welt zusammensetzt: Atome und Moleküle, chemische Elemente und die Verbindungen, die sie miteinander eingehen. Das klingt abstrakt, doch die Chemie berührt jeden Aspekt unseres alltäglichen Lebens. Die folgenden Beispiele zeigen, wie …

1)
Pronyl-Lysin – gut geröstet schmeckt besser
Was haben ein frisch gebrühter Kaffee, das im Ofen duftende Brot und ein kross gebratenes (Blumenkohl-)Steak gemeinsam? Genau: C15H24N2O6. Das ist die sogenannte Summenformel von Pronyl-Lysin. Die Verbindung gehört zu den niedermolekularen Melanoidinen, einer Gruppe von organischen Verbindungen, die bei Bräunungsreaktionen entstehen. Etwa wenn Kaffeebohnen geröstet werden oder der Brotteig seine äußere Kruste formt. Diese Röstaromen sind es, die viele Lebensmittel für uns lecker machen. Melanoidine machen sie zudem haltbarer, weil sie antioxidativ wirken. Das rohe Steak reagiert mit Sauerstoff – die dunkelbraune Kruste nicht mehr.

2) Zementit – daraus kann man bauen

Ohne Stahl keine Moderne. Und ohne Zementit kein Stahl. Aber der Reihe nach: Reines Eisen ist zu weich, um als Werkstoff eingesetzt zu werden. Deshalb verwenden wir Stähle. Das sind Legierungen aus Eisen, Kohlenstoff und gegebenenfalls weiteren Elementen, wobei der Kohlenstoffgehalt zwei Prozent nicht übersteigen darf. Die Kohlenstoffatome liegen im Stahl als Zementit (Fe3C) vor und sind dafür verantwortlich, dass Stähle härter sind als reines Eisen. So sind Bauwerke wie der Eiffelturm und das Empire State Building möglich – und unzählige andere Dinge, die in unserem modernen Leben selbstverständlich sind. Zum Beispiel Autos und Züge, Öl- und Gaspipelines, Pfannen und Besteck.

3) Di-HEMA Trimethylhexyl Dicarbamat – bunter die Fingernägel nie strahlten

Der Name lässt es bereits erahnen: Hier haben wir es nicht mit einem einfachen chemischen Element zu tun, sondern mit einem Makromolekül. Genauer: mit einem synthetisch hergestellten Polymer. Di-HEMA Trimethylhexyl Dicarbamat ist Hauptbestandteil von Nagelgel, aus dem sich künstliche Fingernägel in allerlei Farben und Formen zaubern lassen. Das Gel ist einfach auftragbar und härtet unter UV-Licht aus. Die chemische Formel für die Substanz mit dem komplizierten Namen sparen wir uns hier – Interessierte finden sie im Internet.

4) Lutein – für einen goldenen Oktober

Wer beim schönen Anblick von verfärbten Baumkronen nicht direkt an C40H56O2 denkt, dem sei verziehen. Hinter dieser Formel versteckt sich eine der chemischen Verbindungen, denen wir die Farbenpracht im Herbst zu verdanken haben. Lutein ist eines der wichtigsten Xanthophylle. Das sind Carotine, die in Pflanzen vorkommen, die Photosynthese betreiben. Wenn die Temperaturen sinken, bauen diese das Chlorophyll ab, das für die grüne Färbung der Blätter verantwortlich ist. Jetzt schlägt die Stunde der Xanthophylle, die aus langen Kohlenstoffatomen bestehen und gelbes bis rotes Licht reflektieren. Sie lassen den Oktober gülden wirken, geben aber auch Tomaten, Möhren und Eigelb ihre charakteristische Farbe.

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5) Zitronensäure – Rohr frei!
Zunächst einmal keine Überraschung: Zitronen enthalten Zitronensäure (C6H8O7). Dabei handelt es sich um eine Carbonsäure, eine organische Verbindung, die einen pH-Wert kleiner als sieben hat. Überraschend ist vielleicht, dass Zitronensäure geruch- und geschmacklos ist, kennen wir sie doch als nach Zitrone duftendes Reinigungsmittel. Der Duft jedoch stammt von ätherischen Zitrusölen. Jedenfalls: Zitronensäure wirkt gegen Kalk, sie löst Calciumkarbonat zum wasserlöslichen Calcium-Dicitrato-Komplex auf. So macht sie Rohre frei und lässt Armaturen wieder glänzen. Die Verbindung ist im Pflanzenreich weit verbreitet und kommt als Stoffwechselprodukt in allen Organismen vor, sogar im menschlichen Körper.

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