Messing - wie immer schön

Aufgenommen im Hotel Spinale in Madonna di Campiglio

Teflon - nicht nur in der Pfanne

Kein Anbrennen und kaum Fett zum Braten nötig! Zwei durchaus brauchbare Eigenschaften einer Bratpfanne, die eine Beschichtung aus Teflon ermöglicht. Hinter diesen klangvollen Namen steckt ein besonderer Kunststoff mit der chemischen Bezeichnung Polytetrafluorethylen PTFE. Eine beschichtete Bratpfanne ist seine wohl bekannteste Anwendung. Der Kunststoff hat viele ungewöhnliche  Eigenschaften.

Teflon ist der Markenname für das Polytetrafluorethylen PTFE der amerikanischen Firma DuPont. Der Name geht zurück auf den Ausgangsstoff des Kunststoffes, Tetrafluorethylen, woraus verkürzt „Te-fl-o-n“ wurde. Und um gleich mit einer geläufigen Legende aufzuräumen: Teflon ist kein Produkt der Weltraumforschung, sondern wurde 1938 zufällig entdeckt. Lange Zeit war es für eine großtechnische Produktion aufgrund der hohen Kosten für seine Herstellung und der schwierigen Handhabung uninteressant. Zunächst wurde Teflon als Schutzschicht für Behälter mit
aggressiven Uranverbindungen verwendet. Erst 1954 wurden die ersten Töpfe mit Teflon beschichtet. Zur Erinnerung: Die Raumfahrt hat 1957 mit dem künstlichen Erdsatellit Sputnik 1 begonnen.

    

  Abb. 1 Anwendungsbeispiele für Teflon a) GORE-TEX®-Membrame, b) Dichtungsband

Teflon ist ein Polymer, das aus Ketten von ca. 100.000 Kohlenstoff-Atomen besteht, die mit je zwei Fluor-Atomen verbunden sind. Die Bindung zwischen Kohlenstoff und Fluor ist besonders stabil und verleiht dem Material fast wundersame Eigenschaften. Es ist beständig gegen starke Säuren und starke Laugen und es wird praktisch von keinem Mittel aufgelöst. Selbst Königswasser (eine aggressive Mischung von Salz- und Salpetersäure), mit dem man Gold auflösen kann, greift Teflon nicht an. Unter den Kunststoffen ist Teflon eines der hitzebeständigsten Materialien, es hat einen Schmelzpunkt von ca. 320 °C. Eine weitere besondere Eigenschaft ist sein geringer Reibungskoeffizient, wodurch zwei teflonbeschichtete Werkstücke ganz einfach gegeneinander gleiten können. Des Weiteren existieren nahezu keine Materialien, die am Teflon haften bleiben, da seine Oberflächenspannung extrem niedrig ist. Ein idealer Werkstoff also für verschiedene oft einzigartige Anwendungen.
Zu diesen gehört auch das gut bekannte GORE-TEX®-Gewebe. Hierfür werden aus Teflon künstliche Membranen gefertigt, die Milliarden winziger Poren enthalten (Abb.1a). Diese Poren sind für Wasser-Moleküle groß genug, aber für Wassertropfen zu klein. Wenn ein GORE-TEX-Kleidungsstück beispielsweise dem Regen ausgesetzt wird, kommt keine Nässe hindurch; der Schweiß dagegen, der als Wasserdampf ausgeschieden wird, kann durch das Gewebe leicht entweichen.
Heutzutage steckt Teflon in Dichtungen (Abb. 1b), in der Medizintechnik bei Implantaten, in Brillengläsern, in Raumfahrzeugen, auf Gitarrensaiten und in Mikrochips. Der Markt für den Kunststoff ist längst sehr groß, und ständig werden neue Anwendungs- und Kombinationsmöglichkeiten entdeckt.

Kommen wir wieder zurück zu den teflonbeschichteten Bratpfannen. Welche negativen Seiten haben sie denn? Teflon bildet, wenn man es sehr hoch erhitzt, giftige Stoffe. Unter bestimmten Umständen können diese für uns schädlich sein. In hoher Konzentration eingeatmet, können sie grippeähnliche Symptome hervorrufen: das sogenannte Polymer- oder Teflon-Fieber. Zwar passiert bei einem normalen Gebrauch beschichteter Pfannen und Töpfe das nicht, da Öl und Lebensmittel in der Pfanne oder im Topf vor Überhitzung schützen. Eine weitere negative Seite der Teflon-Beschichtung ist, dass sie leicht zerkratzen kann. Laut des Bundesamtes für Risikobewertung sei es jedoch gesundheitlich unbedenklich, wenn sich von der zerkratzten Beschichtung kleinste Teilchen lösen und verschluckt werden. Trotz aller Entwarnungen verwenden wir heute jedoch lieber keine teflonbeschichteten Bratpfannen.
Durch seine Antihaft-Eigenschaften hat es Teflon auch bis in den politischen Wortschatz geschafft: Ein Teflon-Politiker ist einer, an dem Kritik oder Skandale einfach abgleiten.
Interessante materialtechnische Informationen über Teflon können Sie unter unserem Link: Fluorkunststoffe finden.<<

Turmalin - nicht nur schön

Der Turmalin zeigt eine der schönsten und umfangreichsten Farbpaletten unter den Edelsteinen. Man nennt ihn oft auch Edelstein des Regenbogens. Auffallend sind seine nadeligen Kristalle.

     
Der Turmalin lässt sich hervorragend verarbeiten. Seine weitere besondere Eigenschaft ist die, dass die Kristallenden, die sich gegenüberliegen, eine entgegengesetzte elektrische Ladung zeigen, welche sich einerseits durch Druck und anderseits durch Temperaturänderung ergibt. Wir sprechen dann von Piezo- bzw. Pyroelektrizität. Piezoelektrische Anwendung findet der Turmalin heute nicht mehr. Seine pyroelektrischen Eigenschaften werden weiterhin genutzt. Die Meisterschale der Fußball-Bundesliga und der DFB-Pokal sind mit wunderschönen Turmalinen besetzt.

Geheimnis des schwarzen Tees

Seit fast 1500 Jahren trinken wir gerne schwarzen Tee. Trotzdem war seine chemische Zusammensetzung größtenteils ungeklärt.

     

Neben dem bekannten Inhaltsstoff Koffein waren lange nur rund ein Drittel aller in schwarzem Tee gelösten Substanzen chemisch charakterisiert, weil die analytischen Standardverfahren nur wenige gut zu deutende Signale erfassen konnten. Die nötige Messgenauigkeit konnte erst durch den Einsatz einer modernen ultrahochauflösenden Massenspektrometrie-Methode erreicht werden. Mit dieser Super Analytik wurden im Schnitt pro Probe rund 5000 verschiedene Verbindungen gefunden. Das sind zehnmal mehr als erwartet und bedeutet, dass schwarzer Tee ein sehr komplexes Lebensmittel ist.