Was ist Oxidation? 04.10.2000

Wo ist Oxidationsschutz von Bedeutung? 09.11.2008

15 Hyperlinks zum Thema Oxidationsschutz 09.11.2008

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Was ist Oxidation?

Oxidation ist Elektronenabgabe. Metalle, Kohlenstoff und Wasserstoff werden sehr leicht oxidiert. Oxidation wird gefördert, wenn ein Element die abgegebenen Elektronen aufnimmt.. Am bekanntesten ist der Sauerstoff. Die meisten Oxidationsprodukte sind Oxide, Verbindungen mit Sauerstoff. Recht gierig, Elektronen aufzunehmen ist zum Beispiel Chlor, welches dem Leben von z.B. Bakterien radikal ein Ende bereitet.

Wo ist Oxidationsschutz von Bedeutung?

Metalle
Passivierung: Eine aufgebaute Oxidschicht verhindert, daß das darunterliegende Metall weiter dem Sauerstoff der Luft ausgesetzt ist. Auf diese Weise schützen sich z.B. Aluminium und Zink vor der Oxidation durch Sauerstoff. Bei verzinkten Eisenteilen nutzt man diesen Effekt.
elektrische Spannung, Im Prinzip ist es dem Sauerstoff eigentlich egal. wo er seine Elektronen herbekommt, um eine stabile Elektronenhülle aufzubauen. Ein negativ geladener Schiffsrumpf ist diesbezüglich sehr willkommen. Dafür läßt er dann das Eisen aus dem Schiffskörper in Ruhe.
Schutz durch Opferanode, Der Sauerstoff holt sich die Elektronen dort, wo es am wenigsten Widerstand gibt. Bei Zink oder Magnesium ist das einfacher als bei Eisen. Diese Metalle opfern sich für das Eisen.
Überzug, Die bekannteste dürfte wohl die Lackierung sein. Auch Galvanisierung dient diesem Zweck. Der Überzug muß selber stabil gegen Oxidation sein. Wichtig ist aber die Dichtheit des Überzugs.
Hydrazin: In Dampflesselanlagen mit geschlossenen Dampfkreislauf wird auch heute noch vereinzelt dieses Oxidationschutzmittel eingesetzt. Es gilt als hervorragendes Mittel zum Schutz der Metalls vor Oxidation sowohl in der flüssigen Phase (Kessel) als auch in der der gasförmigen Phase (Dampfleitung) Warum gerade dieses Reduktionsmittel als krebserregend gilt ist mir nicht bekannt.
Sulfit: Als Ersatz für Hydrazin werden in Dampfkesselanlagen auch Sulfite eingsesetzt. Sulfit bietet Schutz vor Sauerstoffkorrosion im Dampfkessel, aber keinen Schutz der Leitungen vor Kohlendioxidkorrosion, da es nicht mit dem Dampf in die Leitungen transportiert werden kann sondern.
DEHA: Diethylhydroxylamin ist in Verbindung mit Sulfiten ein Korrosionsschutzmittel für Dampfkesselanlagen und damit ein Ersatzstoff für Hydrazin. DEHA übernimmt dabei den Schutz der Dampfleitungen, hat aber keine Zulassung für den Lebensmittelbereich. Dort sind als einzige Produkte ammonium-haltige Substanzen zugelassen.

Kohlenstoff
Autoreifen, bestehen zu einem großen Teil aus Kohlenstoff. Es sind Vitamin E-ähnliche Produkte, die hier Schutz bieten, damit der Gummi nicht zerfällt.
Siliciumcarbid, Auch der Kohlenstoff aus dem SiC verbindet sich lieber mit dem Sauerstoff. Bis ca 1000 Grad C ist er mit den Elektronen des Siliciums zufrieden und das Silicium mit den Elektronen des Kohlenstoffs. Siliciumoxid bildet auch eine Passivierung. Da jedoch die Ausdehnung von kristallinem Siliciumoxid und SiC nicht gleich sind, entstehen Risse. Man muß also verhindern, daß das Siliciumoxid kristallisiert und dafür sorgen, daß die Ausdehnung der Schutzschicht der des SiC entspricht, oder dafür sorgen, daß erst gar kein Siliciumoxid entstehen kann. Oxidationsschutz für SiC-Funktionsteile bietet die Firma cerapro an.
lebende Substanz (allgemein): ist zum zum großen Teil aus Kohlenstoffverbindungen aufgebaut. Die Kohlenstoffatome leihen sich die Elektronen normalerweise gegenseitig durch Ausbildung von Gerüsten. Auch beim Sauerstoff teilen sich immer zwei Atome zwei Elektronenpaare. Normalerweise ist diese Sauerstoffdoppelbindung recht innig. Z.B. durch radioaktive Strahlung wird so ein Sauerstoffpaar aber getrennt. Die beiden Sauerstoff-Radikale holen sich dann schnell irgendwo her ein Elektron. Passiert dies in der Näher einer Kohlenstoffverbindung, so muß diese dran glauben. Doch die Natur hat sich was einfallen lassen. Es werden den Radikalen Opfersubstanzen angeboten mit locker gebunden Wasserstoff. Selen, Vitamine und auch an Sililcium adsorbierter Wasserstoff spielen dabei eine Rolle. Die oxidierten Vitamine kann der Organismus wieder regenerieren, solange es sich um Sauerstoffverbindungen handelt. Chlorradikale sind da schon etwas giftiger, da der Organismus auf deren Recycling nicht optimiert ist.
Diamant: Im Diamantgitter ist der Kohlenstoff sehr stabil. Mit steigender Temperatur geht auch diese Stabilität verloren. Vorhandener Sauerstoff kann dann Elektronen entreißen und der Diamant verbrennt. Diamanten sollte man daher zwecks Oxidationsschutz nicht großer Hitze aussetzen.
Öle: natürliche Öle schützen sich mit Vitamin E vor dem Ranzigwerden. Auch für gute Motoröle ist ein wichtiger Parameter der Oxidationsschutz, was durch die sog. Additive im Öl erreicht wird.
Biodiesel: Bei längerer Lagerung wird empfohlen, von chemischen Fabriken angebotenen Oxidationsschutzmittel zuzusetzten. Da auch dem normalen Diesel Biosprit zugemischt ist, ist deren Haltbarkeit heute schlechter als früher, als Diesel rein aus Erdöl destilliert wurde.
Bierherstellung: Bei der Bierabfüllung ist es üblich Fässer ohne Luft zu befüllen. Mangels Sauerstoff ist dieses Bier vor Oxidation geschützt, was eine Teil es Alkohols in Essigsäure umwandeln könnte. Bei Flaschenbier läßt sich aufgrund des Einfüllstutzens ein kleines Restluftpolster nicht vermeiden. Vermutlich hat dieses Luftpolster aber auch den Sinn, daß die Flasche bei einer Temperaturerhöhung nicht platzt, da sich das Bier mehr ausdehnt als das Glas. Der Sauerstoff führt jedoch zu einer partiellen Oxidation des Biers in der Flasche und damit zu einer geschmacklichen Veränderung. Ein Zusatz von geringen Mengen Vitamin C könnte dies verhindern, was aber aufgrund des deutschen Reinheitsgebotes verboten ist.
Weinherstellung: Hier übernimmt das Natriumsulfit den Oxidationsschutz. Es soll auch gasförmiges SO2 eingesetzt werden. Durch dieses Schwefeln bildet sich schwefelige Säure, die den Schutz vor Oxidation durch Sauerstoff übernimmt.
Mehlherstellung: Durch die Aufmahlung wird der Keim des Getreidekorns freigelegt. Die Eigenvitamine des Korns dienen in erster Linie dazu diesen Keim vor Oxidation zu schützen. Um ein Ranzigwerden des Mehl (Oxidation der enthaltenen Fette) zu vermeiden, wird dem Weißmehl dieser Kern mit samt seinen Spurenelementen und Vitaminen weitgehend entzogen. Um das Mehl haltbar zu machen ist aber dennoch zusätzlicher Oxidationsschutz erforderlich. Üblich ist eine Zugabe von Ascorbinsäurepulver (Vitamin C).
Wurstherstellung: Üblicherweise hat Fleisch eine rote Farbe, welche durch Erhitzen verlorengeht, wenn kein Oxidfationsschutz vorgesehen wird. Die üblichste Form ist die Verwendung von Nitritsalz, welches sich durch Oxidation in Nitrat umwandelt und somit die Wurst vor Oxidation schützt. In Verbindung mit Hitze (z.B. beim Grillen kann sich Nitrit mit Eiweißen zu krebserregenden Nitrosaminen verbinden. Auch der Einsatz von Vitamin C bei der Wurstherstellung ist bekannt. Für geräuchertes Fleisch ist es als Hausmittel üblich außer dem Einsatz von Salz Knoblauch zu verwenden um die rote Farbe zu erhalten. Auch dies ist eine Form von Oxidationsschutz.
LDL-Cholesterin: Dieses Fett im Blut es Menschen gilt mittlerweile als Feind Nummer 1 bei der Bekämpfung von Herz-Kreislauferkrankungen. Doch gefährlich ist eigentlich nur die oxidierte Form dieses Cholesterins. Es sollte daher in erster Linie das Ziel sein, dieses Cholesterin von Oxidation zu schützen mit ausreichend Vitamin E und C.
Pflanzenknospen: Die Knospen von Bäumen stellen die Überlebensgarantie des Baumes das, weil daraus das folgende Jahr die Lunge des Baumes, das Blattwerk, erwächst. Diese Teile des Baumes sind daher durch ein Kittharz besonders gegen Wasser und auch Oxidation geschützt. Es werden als nicht die Bakterien oxidiert sprich vernichtet, sondern die Arbeit der Bakterien, die ebenfalls auf Oxidationsprozessen beruht, wird stark eingeschränkt und die Bakterien werden weniger.
Propolis: Bienen sammeln das Kittharz von Pflanzenknospen und kleistern damit Ihren Bienenstock aus und beugen dadurch Fäulnisprozessen vor, bei der Oxidation durch Bakterien eine große Rolle spielt. Dieses Propolis wird auch in der Naturheilkunde eingesetzt, um bakterielle Entzündungen zu bekämpfen. (Z. B. Magenentzündung oder Wundentzündung).
Zellkraftwerke: In den Zellkraftwerken von Mensch Tier und auch Pflanze (Mitochondrien) Wird durch Oxidation von Energiebausteinen (z.b. Fette oder Zucker) Energie gewonnen. Bei dieser Oxidiation spielen Sauerstoffradikale eine große Rolle. Da diese Radikale prinzipiell auch die Zelle angreifen würden muß diese geschützt werden. Dabei spielen Vitamine und Selenverbindungen eine wichtige Rolle. Nach einem US-Forscher soll diesbezüglich auch Siliciumhydrid ein Rolle spielen.

Wasserstoff
Luftschiff, Mit Wasserstoff gefüllte Luftschiffe sind recht anfällig gegen Oxidation durch Sauerstoff, weil der Wasserstoff recht freigiebig mit seien Elektronen ist, weswegen ja Wasserstoff vielfach als Redukionsmittel dient. Erst nach einer Kernreaktion des Wasserstoff untereinander zu Helium sind die Elektronen fest gebunden. Wegen der Brandgefahr (Oxidation) ist daher Wasserstoff als Träger für Luftschiffe durch Helium ersetzt worden, welches nicht oxidiert werden kann.

15 Hyperlinks zum Thema Oxidationsschutz

Am 14.11.2003 fand ich bei Goolge unter dem Stichwort „Oxidationsschutz“ 709 Einträge.
Am 26.02.2005 liegt die Zahl der Funde schon bei 3410.
Am 09.11.2008 findet Googel bereits 8450 Einträge.
Dies könnte ein Hinweis sein auf die Bedeutung von Oxidationsschutz.
15 für mich interessante Links habe ich hier ausgewählt.

Nr 1 Oxidatioinschutz für SiC-Bauteile
http://www.cerapro.de/einzeln.php?suche=2

Nr 2 Borkarbid- selbstheilender Oxidationsschutz zwischen 600 und 1600°C
www.techtrans.de/html/bereich/material/088.htm

Nr 3 Oxidationsschutz für neuartige Hochtemperatur-Leichtbauwerkstoffe
http://www.dechema.de/31_ZBG_1_2.html

Nr 4 Oxidationsschutz von Wein durch Schwefeln
http://www.bioweine-seitz.de/seiten/wissenswertes/wissenswertes.php?id=11

Nr 5 Oxidationsschutz von LDL-Cholesterin
http://www.reform-rundschau.de/archiv/article/Konkretes%20vom%20Vitamin%20E.htm

Nr 6 Neuere Befunde belegen, daß Rotwein den Oxidationsschutz des Blutserums erhöhen kann
http://www.tu-braunschweig.de/Medien-DB/ilc/antrittsvorlesungpwinterhalter.pdf

Nr 7 Entwickler und Bleichfixierbad verfügen über einen erhöhten Oxidationsschutz
http://www.fotomayr.de/webkat98/homepage.php?/html/000015.htm

Nr 8 Coenzym Q10 - Bedeutung für Oxidationsschutz und Energiestoffwechsel der Haut
http://www.gd-online.de/german/veranstalt/abstracts2000/Rippke.htm

Nr 9 Oxidationsschutz von kohlenstoffaserverstärkten Hochleistungsverbundwerkstoffen
http://www.abayfor.de/forob/de/projekte_detail.php?pk=278

Nr 10 Hochtemperaturoxidation von Legierungen
http://idw-online.de/public/pmid-7226/zeige_pm.html

Nr 11 Otto von Guericke-Preis 2004 für: Halogeneffekt als innovativer Oxidationsschutz von neuartigen Leichtbauwerkstoffen
http://www.chemie.de/news/d/40593/

Nr 12 Anbieter von Antixosystemen
http://www.iofat.de/antioxsysteme.html

Nr 13 SiBCN-Schichten als Höchsttemperatur- Oxidationsschutz
http://www.tu-chemnitz.de/spektrum/02-1/seiten/seite28.htm

Nr 14 Sensor-Chips zum antioxidativen Wirkungsnachweis in Kosmetika
wwworacle.rz.uni-potsdam.de/pls/fdb/f5_fak?Sprache=DEU&Fakultaet_Nr_=5

Nr 15 Eine der Funktionen von Vitamin B ist der Oxidationsschutz
http://www.vitamine-und-mehr.org/Vitamine/vitamin-b.html

Hyperlinks auf meine anderen Seiten

zu meiner Homepage www.robertmelchner.de

Infos über Kalkspat unter www.kalkspat.de

Infos über Forsterit unter www.forsterit.de

Infos zum Namen Melchner unter www.melchner.de

Infos zu Porzellan unter www.Knochenporzellan.de