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Tenside und Seifen
zeichnen sich durch ihre besondere Struktur aus: Das Molekül besitzt ein wasserlösliches Ende (Kopf genannt) und eine fettlösliches (Schwanz genannt).  Ohne Fett oder Schmutz gruppieren sich die Seifenmoleküle in isolierte Kügelchen, indem sie ihre fettlöslichen Schwänze zusammen halten. Beim Waschvorgang können diese Kügelchen Öl und Schmutz aufnehmen. | |
xirrus simulation - Nanoimaging von Seifen
Abwaschen mit Seife? Wie altmodisch.
Ein Geschirrspülmittel soll primär Fett und Schmutz lösen. Für ein modernes Produkt genügt dies aber nicht:
- Es soll auch hartnäckigen, eingetrockneten Schmutz und Krusten lösen.
- Es soll gleichzeitig hautschonend sein.
- Es muss mit den in Leitungswasser enthaltenen Mineralstoffen (Wasserhärte) zurecht kommen.
- Es soll gut abfliessen und keinen Schleier, dafür einen guten Griff hinterlassen.
Entscheidend ist also, die Inhaltsstoffe sorgfältig aufeinander abzustimmen, sowohl in ihrer Wirkung wie auch in ihrer Dosierung.
Nanoimaging zeigt die molekularen Wirkungsweisen auf
Seifenmoleküle halten sich in Gruppen auf.
Mit der heutigen Computerleistung ist es möglich, Reinigungsmittel samt ihren Zusatzstoffen auf ihre Eigenschaften in kalkhaltigem Leitungswasser hin zu untersuchen.Die folgenden Bilder zeigen ein konzentriertes Spülmittel (so wie es in den Verkauf gelangt), wie es sich in Leitungswasser verteilt. Deutlich erkennbar ist wie sich die Seifenmoleküle mit ihren Schwänzen (gezackte grüngraue Ketten) bündelartig gruppieren.
Bild 1: Ausgangspunkt: Die Komponenten sind wirr und ungeordnet verteilt.
Tenside: grüngraue Ketten (Schwanz) mit gelb-rotem Kopf. Violette Kugeln: Natrium-Ionen. Lila Kugeln: Calcium-Ionen (aus dem Leitungswasser). Vereinzelt sichtbar: ein grau-rot-blauer spinnenförmiger Komplexbildner. Wasser nicht bildlich dargestellt.
Bild 2: Dasselbe nach kurzer Zeit (einige Nano-Sekunden). Die Selbstorganisation ist im Gang.
Bereits haben sich einige bündel-artige Stapel von Seifenschwänzen gebildet.
Auch die rötlichen Köpfe und Ionen konzentrieren sich an einigen Stellen.
Die Neuorganisation einer Seifenlösung bei Zugabe von Wasser erfolgt so rasch, dass Aussagen möglich sind, welche Wirkstoffe in welchen Konzentrationen sich besonders gut vertragen. Eine Aussage, die messtechnisch sehr schwierig zu beantworten wäre.
Computerlabor für Produktentwickler
Entwickeln Sie neue Formulierungen, ergeben sich manchmal widersprüchliche Forderungen an die Wirkstoffe. Ob diese sich gegenseitig in die Quere kommen und behindern, oder wie sie sich in ihrer Wirkung verstärken können?Solche Fragen beantwortet unser Computer-Labor, sowohl bildlich durch Nanoimaging der molekularen Vorgänge, wie auch quantitativ mit präzisen Analysen.
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