Wirt-Gast-Komplex β-Cyclodextrin und Phenolphthalein

1. Experiment ist im WACKER-Schulversuchskoffer enthalten	ja
2. Versuchsvorschrift wurde modifiziert	ja
3. Video-Clip verfügbar	nein
4. Flash-Animation verfügbar	nein

2. Maskierung von Zigarettenrauch

1 Materialien, Chemikalien, Zeitbedarf

Baumwollproben (ca. 5 cm x 10 cm)
Fön
Porzellanschale
Zigarette
Glasrohre
Schlauchstücke
doppelt durchbohrter Stopfen
Erlenmeyerkolben (mind. 500 mL)
Kolbenprober (100 mL)

β-Cyclodextrin
destilliertes Wasser
flüssiger Textilerfrischer

Nachdem der Versuchsaufbau erfolgt ist, die Baumwollproben getränkt und wieder getrocknet sind, benötigt man ca. 10 Minuten für die Versuchsdurchführung.

2 Versuchsdurchführung und -beobachtung

Man tränkt eine Baumwollprobe mit wässriger β-Cyclodextrin-Lösung, eine andere Baumwollprobe wird mit einem Textilerfrischer eingesprüht. Die feuchten Tücher werden mit dem Fön getrocknet. Ein weiteres Stück Baumwolltuch bleibt unbehandelt. Die drei Stoffproben werden locker in den Erlenmeyerkolben gelegt und die Apparatur wird verschlossen.

Abb. 2.22: Versuchsaufbau zur Maskierung des Zigarettengeruchs

Dann entzündet man die filterfreie Zigarette und zieht den Rauch durch Herausziehen des Kolbens in den Erlenmeyerkolben. Je nach Volumen des Erlenmeyerkolbens wiederholt man das Einsaugen rauchhaltiger Luft. Nach wenigen Minuten werden die Proben entnommen und auf ihren Geruch untersucht. Während das unbehandelte Tuch stark nach Zigarettenrauch riecht, duftet das mit Textilerfrischer behandelte nach dem Aromastoff des Erfrischers und das mit Cyclodextrin behandelte ist nahezu geruchlos.

3 Versuchsauswertung

Die geruchsintensiven Bestandteile des Zigarettenrauchs werden in Wirt-Gast-Komplexen komplexiert. Da die Textilerfrischer meist parfümiert sind, wird der noch verbliebene Rauchgeruch durch die Duftstoffe überdeckt. Diese Geruchsabsorption macht man sich auch in Zigaretten zunutze. Der Trägerstoff Cellulose der Zigarettenfilter wird mit Cyclodextrinen versehen, so dass ein Teil der Teer- und Nikotinmengen schon im Filter festgehalten werden.

4 Tipps und Anmerkungen

Bevor man den Textilerfrischer in dem Versuch einsetzt, sollte mit dem Versuch Gewinnung aus Textilerfrischern getestet werden, ob die gewählte Haushaltschemikalie auch Cyclodextrine enthält. Der Filter der Zigarette sollte entfernt werden, da manche Zigarettenfilter Cyclodextrine enthalten. Mit einer Zigarette kann man 5 – 6 Kolbenprober mit Rauch füllen, so dass im Versuch auch mehrere Erlenmeyerkolben verwendet werden können. Zusätzlich zu den in β-Cyclodextrin-Lösung getränkten Baumwollproben können in diesem Versuch auch die Baumwollproben getestet werden, die im Versuch Cyclodextrine in der Textilausrüstung hergestellt werden.

5 Ergänzende Sachinformationen

Die Beobachtungen zu dem Versuch wecken den Wunsch nach Textilien, die mit Cyclodextrinen so ausgestattet sind, dass sie Zigarettengeruch und andere unangenehme Gerüche sofort neutralisieren. Dieser Wunsch wurde schon in die Realität umgesetzt, denn seit Beginn des neuen Jahrtausends gibt es auf dem Markt eine Anzugserie namens „Fresh concept“, die Günther Jauch in seiner Sendung Stern-TV (27.1.2001) nicht nur von Büromenschen sondern auch von einem Bauer und einem Müllmann testen ließ.

Abb. 2.23: Mit Cyclodextrinen ausgerüstete Textilien schließen riechende Stoffe geruchsneutral ein

Der Stoff des Anzugs ist aber anders als in unserem Versuch nicht einfach mit Cyclodextrin-Lösung getränkt worden, denn diese Imprägnierung ist nicht von Dauer und müsste nach jeder Wäsche erneuert werden. Um den Effekt der Geruchsabsorption auch nach mehreren Waschvorgängen zu erhalten, müssen die Cyclodextrin-Moleküle an der Textilfaser kovalent gebunden werden. Dazu muss das Cyclodextrin-Molekül allerdings funktionalisiert werden. Diesem Verfahren widmet sich der Versuch Cyclodextrine in der Textilausrüstung. Die eingeschlossenen Gerüche werden beim Waschen wieder freigesetzt, so dass die Cyclodextrine nach der Wäsche erneut als Absorber für Gerüche fungieren können. Neben dem Zigarettenrauch können die auf der Textilfaser verankerten Cyclodextrin-Moleküle auch organische Bestandteile des Schweißes aufnehmen. Der mikrobielle Abbau des Schweißes, bei dem die unangenehmen Gerüche entstehen, wird verhindert bzw. zumindest verzögert.

6 Literatur

Buschmann, H.-J.; Frische Brise aus der Kneipe; WACKER WORLD WIDE CORPORATE MAGAZINE 3-01, 2001, 14-17
Praktikumsskript zu Versuchen mit Cyclodextrinen (www.uni-giessen.de/~ge1016/ skripte/Cyclodextrine.doc)
Zusammenstellung von Produkten mit Cyclodextrinen (www.hi.is/~thorstlo/ cyclodextrin.pdf)