Quelle: DECHEMAX Wir verlangen schon ganz schön viel von der

 Wir verlangen schon ganz schön viel von der Sonne und von
unserer Haut. Den Satz „Wow – bist du braungebrannt!“ hört
fast jeder gerne. Wir wissen aber auch, dass das Bad in der
Sonne Gefahren birgt. Hautkrebs und vorzeitige Hautalterung
sind zwei der häufigsten Schlagworte dazu.
Trotzdem – wer viel draußen ist, wird braun, und das ist auch
ganz gut so, denn die Hautbräune ist ein natürlicher
Sonnenschutz. Wie kann man ihn am besten aufbauen?
Es gilt vor allem, einen Sonnenbrand zu vermeiden und das
Bräunen langsam anzugehen. Dazu benötigt man den
passenden Sonnenschutz. Einige schwören darauf, vor dem
Quelle: DECHEMAX
Urlaub schon ein wenig für Bräune zu sorgen. Zu diesem
Zweck gibt es Hautbräunungsmittel. Auch in der Apotheke gibt es Präparate zum Einnehmen, die
versprechen, wie ein Sonnenschutz für die Haut zu wirken. Ein bunter Strauß von Möglichkeiten also;
Schauen wir ihn uns einmal etwas genauer an.
Frage 1 (Klassenstufe 7-11)
Verschiedene Inhaltsstoffe in Sonnencremes schützen die Haut vor Sonnenstrahlung. Dabei gibt es
anorganische und organische Stoffe, die auch unterschiedliche Wirkungsweisen haben.
Teile die angegebenen Stoffe in anorganische und organische ein.
Titandioxid
anorganisch
organisch
Lösung:
Titandioxid ist anorganisch
Salicylsäure- ähnliche Moleküle
anorganisch
organisch
Lösung:
Salicylsäure- Derivate (wie der Chemiker sagt) sind organischer Natur
Mit Campher verwandte Moleküle
anorganisch
organisch
Lösung:
Auch die Campher- Derivate sind organisch
Zinkdioxid
anorganisch
organisch
Lösung:
Zinkdioxid ist nun eindeutig anorganisch - es enthält nicht die Spur von Kohlenstoff
Zinkdioxid ist nun eindeutig anorganisch - es enthält nicht die Spur von Kohlenstoff
Stoffe, die sich von der Zimtsäure ableiten
anorganisch
organisch
Lösung:
Auch die Zimtsäure- Derivate (ihr merkt es schon - immer die komplizierten Moleküle) sind
organisch.
Zusatzfrage (Klassenstufen 8-11)
Das Wirkprinzip der anorganischen Stoffe ist immer das selbe. Man spricht auch von physikalischen
Filtern, da die Wirkweise auf physikalischen Prinzipien beruht.
Wie schützen anorganische UV- Filter die Haut vor Sonnenstrahlung? (1-2 Stichworte genügen)
Lösung:
UV- Filter aus feinteiligen (sogenannten nanoskaligen) Partikeln reflektieren und streuen das
Sonnenlicht.
Zusatzfrage (Klassenstufen 9-11)
Mit der Wirkungsweise organischer UV- Filter beschäftigen wir uns später – das ist etwas
komplizierter.
Titandioxid ist übrigens nicht nur in Sonnencreme, sondern auch in Zahnpasta (und in vielen anderen
Dingen des täglichen Bedarfs) enthalten. In der Zahnpasta hat es natürlich eine ganz andere Funktion
als in der Sonnencreme. Man hat schließlich noch nicht gehört, dass Zähne Sonnenbrand bekommen
könnten. Als Bestandteil der Zahnpasta hat es vor allem zwei Funktionen: zum einen wirkt es, neben
anderen Stoffen, als Putzkörper, zum anderen ist es einfach dazu da, die Zahncreme strahlend weiß
erscheinen zu lassen. Wer würde sich schon gerne mit einer gelblichen Zahncreme die Zähne putzen
(und dabei erwarten, dass diese schön weiß werden/ bleiben)? Was ist aber nun der wesentliche
Unterschied zwischen dem Titandioxid in der Sonnencreme und dem in der Zahnpasta?
Wähle die richtige Antwort aus:
Der Unterschied liegt in der Oxidationsstufe des Titans. Die eine Form ist etwas aggressiver und sorgt
dafür, dass die Zähne weißer werden.
Der Unterschied liegt ganz einfach in der Größe. Während die Titandioxidpartikel in der Sonnencreme
sehr klein (im Nano- Bereich) sind, sind die in der Zahnpasta größer. Deshalb erscheinen die Partikel
in der Zahnpasta auch weiß, die in der Sonnencreme aber durchsichtig.
Die einzelnen Titandioxid- Moleküle in der Zahnpasta sind so modifiziert, dass sie zusammenklumpen
(auf Fachchinesisch: Aggregate bilden). Daraus ergibt sich die zähe, pastöse Konsistenz der
Zahnpasta.
Lösung:
Richtig ist die Größe. Wären die Partikel in der Sonnencreme so groß wie die in der Zahnpasta,
würden wir nach dem Eincremen aussehen, als hätten wir uns mit Wandfarbe (oder eben Zahnpasta)
beschmiert.
„Was bei Pflanzen wirkt, kann beim Menschen nicht verkehrt sein“, dachten sich einige Forscher und
kreierten Nahrungsergänzungsmittel, die wie ein natürlicher Sonnenschutz von innen wirken sollen.
Die wirksame Substanz(gruppe) in diesem Nahrungsergänzungsmittel verleiht vielen Obst- und
Gemüsesorten eine orangerote Farbe. Auch in Blättern von Bäumen ist sie enthalten und wirkt dort
tatsächlich als Sonnenschutz. Dort wird sie allerdings erst im Herbst sichtbar, da sie im Sommer vom
grünen Blattfarbstoff Chlorophyll überdeckt wird. Im Herbst wird das Chlorophyll dann abgebaut und
die Blätter sehen bunt aus.
Auch in der Haut des Menschen ist diese Substanz vorhanden und soll die Eigenschutzzeit der Haut
gegenüber der Sonnenstrahlung verdoppeln. Eine zusätzliche Aufnahme der Substanz soll diese
Wirkung verbessern. Dies ist allerdings nicht wirklich nachgewiesen. Vor allem wirkt es nicht für alle
Hauttypen gleichermaßen gut.
Von welcher Substanz (Substanzgruppe) ist hier die Rede?
Lösung:
Lösung:
beta- Carotin (oder ganz allgemein von Carotinoiden)
Zusatzfrage (Klassenstufen 10-11)
Hier schließt sich wieder der Kreis, denn auch die gerade gesuchte Substanz wirkt wie die organischen
UV- Filter in der Sonnencreme. Wir haben hier die Wirkungsweise beschrieben.
Aber Achtung: es haben sich 2 Fehler eingeschlichen. Welche?
"Organische UV- Filter bestehen aus Molekülen mit konjugierten Dreifachbindungen. Diese
verschieben die Wellenlänge beziehungsweise die Frequenz der absorbierten UV- Strahlung (man
spricht von der sogenannten Stokes- Verschiebung) und wandeln (kurzwellige) UV- Strahlung in
längerwellige und damit energiereichere Wärmestrahlung um."
erster Fehler:
Lösung:
Dreifachbindung statt Doppelbindung
zweiter Fehler:
Lösung:
energiereicher statt energieärmer
Zusatzfrage (Klassenstufe 11)
Es kann nicht schaden, schon ordentlich vorgebräunt in den Urlaub zu starten. Auch dafür gibt es
Mittel. Eigentlich genial: einfach eincremen und schon wird man braun. Klingt ein wenig nach
Schuhwichse, gemeint sind aber Hautbräunungsmittel, hinter denen sich eine chemische Reaktion - die
der nichtenzymatischen Bräunung – verbirgt. In der Chemie ist diese Reaktion als Maillard- Reaktion
bekannt. Sie ist recht kompliziert – es reagieren dabei reduzierende Zucker mit der Aminogruppe von
Proteinen, Peptiden oder Aminosäuren. Dabei entstehen braune, stickstoffhaltige Verbindungen, die
für die Braunfärbung verantwortlich sind.
In der Sonnencreme wird am häufigsten Dihydroxyacteton (als reduzierendes Molekül) verwendet, das
dann mit den Proteinen der Haut reagiert. Hier gilt übrigens: wer nicht bald nachkremt, wird schnell
wieder blass. Auch bei Lebensmitteln haben wir es häufig mit durch die Maillard- Reaktion braun
gefärbten Produkten zu tun.
Bei welchem der 3 genannten Lebensmittel ist die Maillard- Reaktion ein Grund für die Färbung?
Cola
Brot
aufgeschnittener Apfel
Lösung:
Das Brot ist richtig. Bei der Cola wird Zuckercouleur zugesetzt – ein Farbstoff, der durch die
Karamellisierung von Zucker entsteht. Wenn der aufgeschnittene Apfel an der Luft allmählich braun
wird, haben Enzyme ihre Hand im Spiel.
Quelle: http:// dechemax.de/- p-20000360- quickedithide-1.htm? rewrite_engine=id
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