Komplexchemie

Die Komplexchemie (lat. complexum, „umgeben“, „umarmt“, „umklammert“) ist ein Bereich der Anorganischen Chemie.

Mit der Komplexchemie wird eine neue Art von Bindung eingeführt, bei man eine Elektronenpaarbindung, bei der aber nicht, wie bei den herkömmlichen Atombindungen beide Reaktionspartner die Elektronen für die Bindung geben.

Komplexverbindungen spielen in verschiedenen Bereichen von Natur und Technik eine wichtige Rolle.

• Künstliches Blut aus dem Labor
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  Filmblut ist eine künstlich hergestellte Flüssigkeit, die in Farbe, Konsistenz und äußerer Erscheinung echtem Blut so nahe wie möglich kommen soll. Während Gelantine das Andicken bewirkt kommt die Farbe im Filmblut meist von Lebensmittelfarbstoffen.

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  Besonders spektakulär erscheint der Trick, wenn bei der Berührung von einem sauberen Messer und der sauberen Haut plötzlich eine Rotfärbung zu erkennen ist. Dahinter steckt eine Komplex-Verbindung die sich aus einer gelben Eisen(III)chlorid-Lösung und einer Thiocyanat-Lösung (SCN) bildet.

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  Es bildet sich ein blutroter Komplex, der allerdings nicht der gleiche ist der dem echten Blut die Farbe gibt. Aber auch da steckt Eisen in einem Komplex dahinter, das Hämoglobin!

• Fotographie, eine sehr komplexe Anwendung der Chemie
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  Viel Chemie steckt auch in der "alten" Fotographie. Bei der filmbasierten Fotografie ist die lichtempfindliche Schicht mit einer Dispersion belegt, in dem gleichmäßig kleine Körnchen eines Silberhalogenids (zum Beispiel Silberbromid) verteilt sind. Beim Auftreffen von Lichtstrahlen bilden sich kleine Silberkörnchen, die durch den Zerfall des Silberhalogenids entstehen.

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  Beim Entwickeln werden die Silberkeime vergrößert und beim Fixieren werden die nicht belichteten Silberhalogenid-Körnchen wasserlöslich gemacht und anschließend mit Wasser herausgewaschen, sodass ein Bild bei Tageslicht betrachtet werden kann, ohne dass es nachdunkelt.

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  Das Auswaschen geschieht mit Hilfe von Natriumthiosulfat, das mit den Silber-Ionen einen gut wasserlöslichen Komplex bildet.

• Grüner als grün - die Farbe der Bohnen
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  Auch beim Kochen trifft man auf Komplexe. Denn beim Chlorophyll - dem Blattgrün - handelt es sich um ein dem Hämoglobin verwandten Komplex mit Magnesium(II)-Ionen. Beim Blanchieren geht dieser Farbstoff verloren und die Bohne wird heller.

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  Aus alten Zeiten wusste man, dass Bohnen beim Kochen in Kupfertöpfen nicht blasser sondern grüner werden. Grund ist ein Austausch des Magnesium-Ions durch ein Kupfer-Ion, das eine kräftig grüne Farbe hat und offensichtlich weniger gut löslich ist.

• Weinschönen - eine chemische Wäsche für den Wein
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  Nur noch selten werden Weine in Holzfässern gelagert, denn die Fässer sind teuer. Wenn, dann setzt man sie gezielt zum sogenannte Ausbau des Weines ein, wie die Barrique-Fässer, die aus Eichenholz bestehen.

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  Meist werden aber Edelstahltanks eingesetzt, die sich leicht reinigen lassen. Auch beim Edelstahl aber können aus den metallenen Bauteile Ionen in den Wein übergehen, die den Geschmack stören oder auch gesundheitsschädlich sein können.

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  Beim Blauschönen wird zum Entfernen von Metallen wie Eisen, Kupfer und Zink und anderen gesundheitsschädlichen Schwermetallen etwas Blutlaugensalz zugeben, das mit den Metallionen das unlösliche Berliner Blau bildet, das sich am Boden absetzt.

• Wasserhärte messen und sich darauf einstellen
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  Kesselstein ist eine feste Abscheidung an den Wänden von Heizkesseln und Rohren. Dabei handelt es sich um die Erdalkalisalze Calcium- und Magnesiumcarbonat. Früher mussten diese Ablagerungen in den Kesseln mit Hammer und Meißel entfernt werden.

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  Heute werden die Calcium- und Magnesiumionen mit Austauschern entfernt, so dass sich erst gar kein Kesselstein bilden kann. Im Bild sieht man ein typisches Laborgerät, mit dem man entionisiertes Wasser bekommt.

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  Der Nachweis der Wasserhärte geschieht zum Beispiel mit einfach zu nutzenden Teststreifen, bei denen die Färbung durch Komplexbildungen mit den Calcium- und Magnesiumionen zustande kommt.