Carbonsäuren Ameisensäure
Schau dir zunächst das Video auf die folgenden Fragen hin an:
- Wie funktioniert ein pH-Papier?
- Wo wird Ameisensäure im Alltag und in der Natur eingesetzt?
- Wie funktioniert der Blaukraut-Test?
- Wie verhindert Formiat, dass Flugzeuge ins Rutschen geraten?
Weiter unten findest du die Antworten und vertiefende Informationen.
Frage
Wie funktioniert ein pH-Papier?
Antwort
Das pH-Papier enthält einen Indikator, der anzeigt ob ein Stoff sauer oder basisch reagiert.
Frage
Wo wird Ameisensäure im Alltag und in der Natur eingesetzt?
Antwort
Imker setzten sie gegen Milben ein, Ameisen verteidigen sich gegen Angreifer und Wildschweine lassen sich bespritzen um sich vor Parasiten zu schützen.
Frage
Wie funktioniert der Blaukraut-Test?
Antwort
Im Blaukraut ist ein Stoff enthalten, der wie ein Indikator durch eine Farbänderung anzeigt, ob ein Stoff sauer oder basisch ist.
Frage
Wie verhindert Formiat, dass Flugzeuge ins Rutschen geraten?
Antwort
Formiat setzt den Gefrierpunkt von Schnee und Eis herab, so dass sie bei Kälte leichter schmelzen.
Ameisensäure reagiert wie alle Carbonsäuren sauer, da sie auch die charakteristisch Carboxygruppe enthält. Sie ist auf Grund der unterschiedlichen Elektronegativitäten von Sauerstoffatomen und Wasserstoffatomen stark polarisiert. Dadurch ist die O-H–Bindung der Carboxygruppe relativ schwach und es kann leicht ein Proton abgegeben werden. Dieses Proton reagiert somit leicht mit einem Wassermolekül zu einem Oxoniumion, welches in sauren Lösungen vorkommt.
Dies lässt sich leicht mit einem Indikator nachweisen. Zum Beispiel färbt sich Universalindikator in pH-Papier rot und zeigt so die saure Wirkung der Ameisensäure an.
Konservierende Wirkung
Carbonsäuren verringern das Wachstum von Schimmelpilzen und Bakterien durch die saure Wirkung. Auch die Salze mancher Carbonsäuren (zum Beispiel Ameisensäure, Propionsäure) hemmen des Wachstum von Mikroorganismen, indem sie durch Hemmung von Enzymen deren Stoffwechselvorgänge stören. Ameisensäure und ihre Salze sind in der EU übrigens nicht mehr als Lebensmittelzusatzstoffe zugelassen (waren es aber bis 1997), werden aber immer noch (wie auch Propionsäure) zur Konservierung von Futtermitteln eingesetzt.
Biozide Wirkung
Nicht nur Vögel auch Imker machen sich die Abwehrwirkung von Ameisensäure auf Milben zu Nutze. Seit den 1960er Jahren breitet sich in Europa die aus Asien eingeschleppte Varroa-Milbe aus und ist mitverantwortlich für das derzeit in Europa und Nordamerika zu beobachtende Massensterben der Honigbienen. Ameisensäure ist eines derjenigen Mittel, die Imker gegen die Varroa-Milben einsetzen. Oxalsäure oder Milchsäure sind Alternativen dazu.
Salze
Salze von Carbonsäuren werden auch als biologisch abbaubare Alternative zu Salzen anorganischer Säuren verwendet. Auf Flughäfen setzt man zum Beispiel oft Kaliumformiat anstelle von Kochsalz zum Enteisen der Startbahnen ein. Kaliumformiat wirkt auch weniger korrosiv auf die empfindlichen Fahrwerke der Flugzeuge.
Die Salze der Alkansäuren heißen Alkanoate. Zu dem Stammnamen, der sich aus der Kettenlänge ergibt wird die Endung "oat" ergänzt. Auch für die Salze der Carbonsäuren werden häufig umgangssprachliche Trivialnamen verwendet. Bei komplexeren Carbonsäuren (etwa Zitronensäure) werden meist nur die Trivialnamen verwendet.