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Sekundärelektronenvervielfacher

2024-12-06T16:36:54Z

162.23.30.33:

[[Datei:Venetian blind electron multiplier.jpg|mini|Sekundärelektronenvervielfacher zur Detektion von Elektronen. Links ist die Eintrittsöffnung; die vielen Platten rechts davon sind Halteplatten für die Dynoden (zum Einbau im [[Vakuum]]).]]

Ein '''Sekundärelektronenvervielfacher''' (SEV) ist eine [[Elektronenröhre]], in welcher durch [[Sekundärelektronenemission]] kleinste Elektronenströme oder sogar Einzelelektronen mit hoher Zeitauflösung um viele Größenordnungen bis zu messbaren Größen verstärkt werden können.

Sie werden in [[Photomultiplier]]n, [[Bildverstärker]]n (Restlichtverstärkern) und Detektoren für Elementarteilchen eingesetzt. Wegen der Abfolge zahlreicher gleichartiger Elektroden auf abgestuft abfallenden Spannungsniveaus wird die Röhre auch Kaskadenröhre genannt.

== Funktionsweise ==

Ein Elektron erzeugt beim Auftreffen auf eine Metallfläche oder auch auf Halbleiter oder andere schlecht leitende Stoffe bei genügender Energie mehrere sogenannte [[Sekundärelektron]]en, die den Körper in das umgebende Vakuum verlassen. Ein flacher Einfallswinkel und eine geringe [[Austrittsarbeit]] verstärken diesen Effekt. Auch Beschichtungen, wie z. B. eine Monolage Adsorbat (z. B. Wasser) ändern die Austrittsarbeit und somit den Vervielfachungsfaktor.

Auf diese Weise können aus einem freien Elektron mehrere freie Elektronen geringerer Energie entstehen und es findet eine Vervielfachung um den Faktor ''δ'' von 3…10 statt. Dieser Faktor hängt außerordentlich empfindlich von der Beschleunigungsspannung zwischen den Elektroden ab und muss deshalb sehr gut stabilisiert sein. Die herausgeschlagenen Elektronen werden durch ein elektrisches Feld zur nächsten Elektrode ([[Dynode]] genannt) beschleunigt, um dort ihrerseits jeweils weitere Sekundärelektronen zu erzeugen. Auf diese Weise wird mit einer Anzahl von ''n'' hintereinandergeschalteter Dynoden eine Stromverstärkung von ''δn'' erzielt. Mit sieben Dynoden und einer Gesamtspannung von 1500 V kann man Verstärkungen von etwa 107 erzielen (''siehe auch: [[Photomultiplier]]'').

Die Kette von Dynoden ansteigenden Potenziales kann auch durch schlecht leitende Kanäle ersetzt werden, entlang derer das Potenzial ansteigt und in deren Inneren ständig neue Sekundärelektronen erzeugt werden (''siehe auch: [[Kanalelektronenvervielfacher]], [[Mikrokanalplatte]]'').

== Bauformen ==
* Aufbau mit diskreten [[Dynode]]n siehe [[Photomultiplier]]
* Kontinuierlich: [[Kanalelektronenvervielfacher]]
* Kontinuierlich und flächenaufgelöst: [[Mikrokanalplatte]]

Es werden auch parallele, diskrete Multiplier in einer gemeinsamen Fassung angeboten. 
Die Flugzeiten der Elektronen begrenzen die Reaktionsgeschwindigkeit, deshalb sind kleine Bauformen geeigneter für hohe Zeitauflösung.

== Elektronik und Besonderheiten ==
[[Datei:Fast mcp detector.png|mini| Schnelle [[Mikrokanalplatte]]n-Elektronik (''MCP''-Elektronik) mit Zeitauflösung im sub-ns-Bereich zur ortsaufgelösten Messung]]
Diskrete (mit Dynoden arbeitende) Sekundärelektronenvervielfacher benötigen eine von Dynode zu Dynode ansteigende [[Elektrische Spannung|Spannung]] (typ. 200 V Spannungsdifferenz zwischen den Dynoden). Diese Spannungen werden mit einem Spannungsteiler aus der Gesamtspannung (z. B. 2 kV) erzeugt. 
Die letzte Elektrode (Anode, positivstes Potential) liegt über einen Arbeitswiderstand üblicherweise auf Massepotential, um insbesondere bei analogen Messungen die nachfolgende Auswerteelektronik zu vereinfachen.

Je nach Anwendung besteht die Auswertung aus einer [[Elektrischer Strom|Strommessung]] (Messung geringster Elektronenströme oder Strahlungsintensitäten), einer Zeitintegration des Stromes (Messung geringster Elektronen- oder Lichtmengen) oder einem sehr schnellen [[Transistorverstärker|Halbleiterverstärker]] mit der Möglichkeit, die Impulshöhe zu bestimmen (Zählen einzelner Elektronen, Ereignisse und deren Energie). 
Ein solcher Impulsverstärker besitzt hierzu einen Diskriminator und eine [[Frequenzweiche]], um die „echten“ Impulse vom Rauschen und von Schwankungen der Gleichspannungsquelle unterscheiden zu können.

Um eine hohe Zeitauflösung bis in den ns-Bereich zu erreichen, müssen die Dynodenabstände möglichst klein sein (typ. wenige mm), um Laufzeiteffekte zu verringern. Die Form der Dynoden oder zusätzliche Gitter verringern die Zeitdispersion, die durch in verschiedene Richtungen fliegende Elektronen verursacht wird.

Bei [[Mikrokanalplatte]]n (MCP) ist der Gesamtaufbau besonders elegant vereinfacht: mikroskopisch feine Kanäle aus schlecht leitendem Material bilden sowohl Spannungsteiler als auch in ihrem Inneren die Oberfläche zur Auslösung der Sekundärelektronen. Etliche nebeneinander liegende Kanäle ermöglichen zudem eine Ortsauflösung. 
Der Ort kann durch Absaugen und Abbildung der austretenden Sekundärelektronen erfolgen ([[Bildwandlerröhre]]) oder durch Auftreffen auf eine quer verlaufende Verzögerungsleitung bzw. einen Wellenleiter, wobei die Zeitpunkte des Eintreffens des Impulses an beiden Enden der Leitung bestimmt werden.

Auch mit Mikrokanalplatten (MCP) ist der Nachweis einzelner Elektronen möglich.

Es können auch zwei Mikrokanalplatten hintereinander geschaltet werden, wobei die Verstärkung am Ende der zweiten Platte gesättigt ist.

Zum Nachweis und der Identifizierung geladener Teilchen muss man das Potential der vorderen [[Mikrokanalplatte]] anpassen können.

Der Sekundärelektronenprozess besitzt ein starkes Rauschen, zum einen, weil die Kanäle von einem Teilchen verschieden gut getroffen werden können, zum anderen durch thermische Effekte. Um Einzelpulse gleicher Höhe zu erhalten, nutzt man Mikrokanalplatten mit so feinen und langen Kanälen, dass die Verstärkung am Ende eines Kanals in der zweiten Platte aufgrund der Raumladung gesättigt wird. 
Man erhält so Pulse definierter Höhe mit einer Flanke, die in fester zeitlicher Beziehung zum Eintreffzeitpunkt des Teilchens steht.

== Anwendung ==
* Photonen: [[Photomultiplier]], [[Bildverstärker]]
* Elektronen: [[Elektronenspektrometer]], [[Low Energy Electron Diffraction|LEED]], [[Elektronenmikroskop]], [[Photoelektronenspektroskopie]]
* Ionen: [[Massenspektrometer]]
* Gammastrahlen, Neutronen, Neutrinos, Kosmische Strahlung: [[Szintillationszähler]] (Nachweis der im [[Szintillator]] ausgelösten Lichtpulse)

== Weblinks ==
* {{Flexikon |Name=Sekundärelektronenvervielfacher}}

{{Normdaten|TYP=s|GND=4180794-7}}

{{SORTIERUNG:Sekundarelektronenvervielfacher}}
[[Kategorie:Elektronenröhre]]
[[Kategorie:Massenspektrometrie]]
[[Kategorie:Teilchendetektor]]

Electron Capture Dissociation

2024-12-06T16:29:48Z

162.23.30.33:

[[Datei:Schematic diagram of the combined ECD FTICRMS and IRMPD experimental setup.png|mini|Schematischer Aufbau]]
'''{{lang|en|Electron Capture Dissociation}}''' (ECD) ist eine Methode zur [[Fragmentierung (Massenspektrometrie)|Fragmentierung]] von [[Ion]]en in der Tandem-[[Massenspektrometrie]].

Dabei werden durch eine [[Emitterkathode]] Elektronen mit niedriger Energie erzeugt. Diese werden von mehrfach [[Protonierung|protonierten]] [[Molekül]]en in der Gasphase eingefangen, wobei reduzierte [[Radikal (Chemie)|Radikal]]-[[Kation]]en [M+''n''H](''n''−1)+· entstehen. Diese zerfallen schnell zu kleineren Fragmenten.

ECD produziert signifikant andere Fragmentionen als Fragmentierungsverfahren wie {{lang|en|[[Collision-Induced Dissociation]]}} (CID) oder {{lang|en|Infrared Multiphoton Dissociation}} ([[IRMPD]]). Diese Methoden erhöhen die interne Vibrationsenergie eines Ions – im Gegensatz zur ECD. ECD wird überwiegend bei der Untersuchung von [[Protein]]en in der FT-ICR-MS eingesetzt. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist die geringe Ausbeute.

== Siehe auch ==
* [[Liste der Ionisationsmethoden in der Massenspektrometrie]]

== Literatur ==
* {{Literatur |Autor=Gene Hart-Smith |Titel=A review of electron-capture and electron-transfer dissociation tandem mass spectrometry in polymer chemistry |Sammelwerk=[[Analytica Chimica Acta]] |Band=808 |Datum=2014 |Reihe=Polymer Mass Spectrometry |DOI=10.1016/j.aca.2013.09.033 |Seiten=44–55}}

[[Kategorie:Massenspektrometrie]]

Holzgummi

2024-12-06T14:11:47Z

162.23.30.33: AZ: Weiterleitung nach Xylane erstellt

#WEITERLEITUNG [[Xylane]]

Schwersieder

2024-12-06T12:44:44Z

162.23.30.33:

[[Datei:Leicht- und Schwersieder.png|thumb|Schwersieder in einer Trennkolonne]]
'''Schwersieder''' nennt man den [[Chemischer Stoff|Stoff]] in einem [[Gemisch]], dessen [[Dampfdruck]] niedriger und dessen [[Siedepunkt]] höher ist als die der anderen Komponenten im Gemisch.

Wichtig ist der Begriff in der chemischen Trenntechnik. In einer [[Kolonne (Verfahrenstechnik)|Trennkolonne]] kann der Schwersieder am Boden abgezogen werden.

== Siehe auch==
* [[Leichtsieder]]

== Literatur ==
* {{Literatur |Autor=Thomas Frey, Johann Stichlmair |Titel=Thermodynamische Grundlagen der Reaktivdestillation |Sammelwerk=[[Chemie Ingenieur Technik]] |Band=70 |Nummer=11 |Datum=1998 |DOI=10.1002/cite.330701104 |Seiten=1373–1381}}

[[Kategorie:Destillation]]
[[Kategorie:Stoffeigenschaft]]

Fixogum

2024-12-06T12:25:26Z

162.23.30.33:

{{Belege fehlen}}
[[Datei:Fixogum.jpg|mini|hochkant|Tube mit Fixogum]]
'''Fixogum''' ist ein von den [[Marabuwerke]]n hergestellter, klarer und dickflüssiger Montagekleber auf Basis von [[Naturkautschuk]] und organischen [[Lösungsmittel]]n. Er dient vor allem im grafischen Gewerbe zum sauberen Verkleben von [[Papier]], [[Pappe]], [[Karton (Werkstoff)|Karton]], [[Folie]]n und ähnlichen Materialien.

Von anderen Papierklebstoffen unterscheidet sich Fixogum dadurch, dass die Klebeverbindung für eine gewisse Zeit „schwimmend“ verschiebbar bleibt, auch empfindliche Materialien sich nicht verziehen, heraustretender [[Klebstoff]] sich nach kurzem Antrocknen rückstandsfrei mit dem Finger oder einem [[Radiergummi]] abreiben lässt und die Teile voneinander ablösbar bleiben, solange der Klebstoff einseitig aufgetragen wurde. Da Fixogum (vor allem unter Einfluss von Tageslicht) nicht alterungsbeständig ist, halten Verbindungen nur einige Monate oder Jahre.

Bis in die 1990er Jahre gehörte Fixogum zum täglichen Arbeitsmaterial für [[Grafiker]] und [[Retusche]]ure. Mittlerweile ist die Papiermontage durch die Einführung von [[Computer]]n weitgehend überflüssig geworden.

Fixogum entspricht nicht den im [[Anglo-amerikanischer Raum|anglo-amerikanischen Raum]] von vielen Herstellern unter „rubber cement“ angebotenen täuschend ähnlichen Klebern. Im Gegensatz zu diesen enthält das Lösungsmittel in Fixogum einen hohen Anteil von [[Aceton]]. Damit verbietet sich die Anwendung von Fixogum auf z. B. [[Schaumpolystyrol]] und lackierten Arbeitsflächen.

== Warnhinweise ==
Auf der grünen Verpackung und auf der Tube befinden sich die [[Gefahrenpiktogramm]]e für: ''Leichtentzündlich'', ''Reizend'' und ''Umweltgefährlich''. Zuvor wurde nur auf die ''Leichtentzündlichkeit'' hingewiesen.

<gallery>
GHS-pictogram-flamme.svg|[[Leichtentzündliche Stoffe]]
GHS-pictogram-exclam.svg|[[Reizende Stoffe]]
GHS-pictogram-pollu.svg|[[Umweltgefährliche Stoffe]]
</gallery>

[[Kategorie:Klebstoff]]

Blu Tack

2024-12-06T11:10:08Z

162.23.30.33: /* Literatur */

[[Bild:Actual blu tack.jpg|thumb|Blu-Tack]]
'''Blu Tack''' ist ein wiederverwendbarer [[kitt]]ähnlicher druckempfindlicher [[Klebstoff]], der meist verwendet wird, um [[Poster]] an [[Wand (Bauteil)|Wänden]] anzubringen, und daher im [[Pinnwandmoderation|Moderationshandwerk]] (als Alternative zu Kreppband und Pinnnadel) sehr beliebt geworden ist. Das ursprüngliche ''Blu-Tack'' war [[blau]] (daher der Name), mittlerweile ist es aber in zahlreichen Farben im Handel erhältlich.
''Blu-Tack'' basiert auf synthetischem [[Gummi]], [[Polymer]]en, [[Öle|Öl]] und anorganischen Füllstoffen.

''Blu Tack'' ist eine Marke der Gesellschaft [[Bostik]], eines [[Tochterunternehmen]]s der [[Frankreich|französischen]] [[Mineralöl]]-Gesellschaft [[TotalEnergies]].

Ähnliche Produkte von anderen Herstellern sind:
* [[UHU]] patafix (weiß und gelb, grau in der „PROPower“-Variante)
* Buddies (pink)
* [[Pritt]] Multifix
* Tac 'N Stick
* Sticky Tack
* Faber Castell Tack It
* Bantex ''Tack-All''

== Literatur ==
* {{Literatur |Autor=G J Watson, G Trainor, A E Camilleri |Titel=Is Blu-tack as effective at attenuating sound as over-the-counter ear plugs? |Sammelwerk=The Journal of Laryngology & Otology |Band=127 |Nummer=6 |Datum=2013 |DOI=10.1017/S0022215113000807 |Seiten=574–577}}
* {{Literatur |Autor=M. Walker-Kinnear, T. Jones |Titel=Blu-Tack – a novel substance of abuse |Sammelwerk=[[British Journal of Psychiatry]] |Band=167 |Nummer=4 |Datum=1995 |DOI=10.1192/S0007125000065788 |Seiten=550–551}}

[[Kategorie:Büromaterial]]
[[Kategorie:Klebstoff]]

Saucenbinder

2024-12-06T10:49:59Z

162.23.30.33:

Ein '''Saucenbinder''' (auch ''Instant-Saucenbinder'' genannt) ist ein Pulver auf Basis von [[Stärke|Speisestärke]] und [[Emulgator]]en, das zum Verdicken von [[Sauce]]n verwendet wird. Er wird dazu lediglich in die kurz aufgekochte Sauce eingerührt.

Der im Wesentlichen gleiche Effekt lässt sich zwar auch mit einer klassischen [[Mehlschwitze]], mit [[Mehlbutter]] oder mit kaltem Wasser verrührter Speisestärke erreichen, Saucenbinder haben jedoch den Vorteil, nicht zu klumpen und sind damit in der Anwendung einfacher.

Dunkle Saucenbinder enthalten darüber hinaus Farbstoffe, meistens [[Zuckerkulör]].

== Literatur ==
* {{Literatur |Autor=Thomas Vilgis |Titel=Gestärkte Saucen |Sammelwerk=[[Physik in unserer Zeit]] |Band=40 |Nummer=4 |Datum=2009 |DOI=10.1002/piuz.200990074 |Seiten=214}}

[[Kategorie:Stärke]]
[[Kategorie:Bindemittel für flüssige Stoffe]]
[[Kategorie:Convenience Food als Thema]]

ELC-Stahl

2024-12-06T10:38:03Z

162.23.30.33:

'''ELC''' steht für ''extra low carbon'' (sehr niedriger [[Kohlenstoff]]gehalt). Es handelt sich um [[Austenit (Gefügebestandteil)|austenitische]] [[Rostfreier Stahl|CrNi-Stähle]] mit einem Kohlenstoffgehalt von maximal 0,03 %, die eingesetzt werden, um [[Interkristalline Korrosion|interkristalliner Korrosion]] vorzubeugen. Aufgrund der guten Formbarkeit werden die Stähle hauptsächlich für [[Schraube]]n, [[Bolzen]], [[Mutter (Technik)|Muttern]] und [[Nieten]] verwendet.

== Literatur ==
* {{Literatur |Autor=R. K. Ray, A. Haldar |Titel=TEXTURE DEVELOPMENT IN EXTRA LOW CARBON (ELC) AND INTERSTITIAL FREE (IF) STEELS DURING WARM ROLLING |Sammelwerk=Materials and Manufacturing Processes |Band=17 |Nummer=5 |Datum=2002 |DOI=10.1081/AMP-120016093 |Seiten=715–729}}

[[Kategorie:Stahlsorte|Elc-Stahl]]

Normmetall

2024-12-06T10:32:14Z

162.23.30.33:

{{Belege fehlen}}
'''Normmetall''' oder '''Norm-Metall''' ist eine [[Gold]]legierung mit einem Goldanteil von unter 8 [[Karat (Feingehalt)|Karat]], bzw. unter 333/- Tausendstel Teilen. Der restliche Teil der [[Legierung]] besteht aus [[Silber]] und [[Kupfer]]. Es hat eine hellgelbe Farbe und ist verhältnismäßig weich.

Normmetall wurde um [[1900]] für die günstige Herstellung von [[Granat]]<nowiki>schmuck</nowiki> verwendet. Vor allem [[Armreif]]e und -bänder, aber auch [[Halskette]]n, [[Ring (Schmuck)|Ringe]] und anderes wurden daraus gefertigt.

[[Kategorie:Schmuckmaterial]]
[[Kategorie:Goldschmiedekunst]]
[[Kategorie:Goldlegierung]]

Prozesssynthese

2024-12-06T10:29:05Z

162.23.30.33:

{{Belege fehlen}}
Die '''Prozesssynthese''' ist die Bezeichnung für die Auslegung chemischer Produktionsprozesse. Der Begriff ''[[Synthese]]'' beschreibt dabei den Vorgang des Zusammenstellens und der Anordnung der benötigten Verfahren.

==Zweck und Aufgaben==
In einem chemischen Prozess werden aus Edukten höherwertige Produkte erzeugt. Die Prozesssynthese dient dazu, den optimalen Weg mit
* geringsten Kosten
* bestmöglicher Produktqualität
* geringstem Energieverbrauch
zu finden und vor allem die Machbarkeit zu überprüfen und zu ermöglichen.

Die Prozesssynthese beginnt mit der Planung eines neuen Produktes, von dem Marktchancen erhofft werden (eine wirtschaftliche Entscheidung). Der zweite Schritt (der chemische) ist die Bestimmung der wichtigsten [[Stoffeigenschaft]]en, auch der möglichen oder bekannten [[Nebenprodukt|Neben-]] und [[Zwischenprodukt]]e und deren Reaktionen. Große Bedeutung hat schließlich die Synthese des [[Trennverfahren (Verfahrenstechnik)|Trennverfahrens]] (Aufbereitung), da hier oft bei weitem die meiste Energie benötigt wird. Schließlich muss die [[Umweltverträglichkeitsprüfung|Umweltverträglichkeit]] geprüft werden. Der dritte Schritt (der verfahrenstechnische) dient zur Auslegung der Gerätschaften. Verfahrenstechnische und chemische Entwürfe sind dabei stark voneinander abhängig. Der vierte Schritt ist dann der Bau einer Testanlage und schließlich der letzte der Aufbau der Produktionsanlage und deren Betrieb.

==Vorgehensweise==
In der Prozesssynthese wird heutzutage in den chemischen und verfahrenstechnischen Schritten zumeist die [[Prozesssimulation]] verwendet, um eine chemische Anlage zu berechnen. Diese Technik erlaubt die Simulation und Optimierung diverser verschiedener Entwürfe ausschließlich im Rechner. Hier können [[Chemischer Reaktor|Reaktoren]], [[Trennen (Verfahrenstechnik)|Trennverfahren]] und alle anderen [[Verfahrenstechnik#Arbeitsmittel_und_Gliederung_der_Verfahrenstechnik|Grundoperationen]] frei kombiniert werden, notwendige Hilfsstoffe bestimmt werden, die evtl. notwendige Kühlung und Heizung ausgelegt werden und andere Parameter mehr geprüft werden.

Der simulierte Prozess wird schließlich in einer Testanlage (Labor- und später Technikumsmaßstab) verifiziert, bevor der Bau der Produktionsanlage begonnen wird.

Die Prozesssynthesetechniken werden auch bei bestehenden Anlage angewendet, um Schwachstellen auszubessern und die Anlage zu optimieren.

[[Kategorie:Technische Chemie]]
[[Kategorie:Verfahrenstechnik]]

Rezeptursteuerung

2024-12-06T10:27:19Z

162.23.30.33:

{{Belege fehlen}}
Die '''Rezeptursteuerung''' ist ein Konzept, das die komfortable Ablaufprogrammierung, insbesondere für die [[Automatisierung]] von [[Chargenprozess]]en in [[Verfahrenstechnik|verfahrenstechnischen]] Versuchs- und Produktionsanlagen, ermöglicht.

Das Ablaufprogramm wird durch Zusammenfügen der Programmelemente mit einem grafischen Editor erstellt. Programmelemente sind leittechnische Grundoperationen und Verbindungselemente. Die chemisch-verfahrenstechnischen Grundoperationen realisieren definierte prozesstechnische Aufgaben wie Dosieren, Temperieren, Rühren, Destillieren etc. Das s. g. Grundoperationenkonzept geht davon aus, dass sich alle Batchprozesse durch Kombination geeigneter Grundoperationen automatisieren lassen.

Daraus resultieren wesentliche Vorteile gegenüber herkömmlicher Programmierung: Die grafische Programmierung kann direkt vom Anwender ohne Programmierkenntnisse durchgeführt werden. Der Zeitbedarf für die Programmierung schrumpft auf einen Bruchteil und die Test- und Inbetriebnahmephase kann entfallen, wenn Grundoperationen aus einer geprüften Bibliothek verwendet werden. Hinzu kommt, dass grafische Ablaufpläne selbstdokumentierend sind.

Die Rezeptursteuerung ist auch ein geeignetes Werkzeug, um häufig wechselnde Anwendungen effektiv zu automatisieren.

== Siehe auch ==
*[[Rezept (Automatisierungstechnik)]]
*[[Modellgetriebene Softwareentwicklung]]

[[Kategorie:Steuerungs- und Regelungstechnik]]
[[Kategorie:Technische Chemie]]

CSQ-Verfahren

2024-12-06T10:19:31Z

162.23.30.33:

Das '''CSQ-Verfahren''' (Coke Stabilizing Quenching) ist ein Teilschritt bei der Herstellung von [[Koks]] in einer [[Kokerei]].

== Allgemein ==
Nachdem der gare Koks heiß aus der Koksofenbatterie gedrückt wird, muss verhindert werden, dass er bei den hohen Temperaturen an der Luft verbrennt. Er wird möglichst rasch gelöscht und abgekühlt.
Dies kann trocken geschehen, meist mit Hilfe von [[Stickstoff]] als [[Inertgas]], oder mit Hilfe von [[Wasser]].

== Vorteile ==
Das CSQ-Verfahren ist eine Koksnasskühlung, das eine nur geringe Staubbelastung während des Quenchens (rasche Abkühlung) verursacht.

== Weblinks ==

* {{Toter Link|url=https://www.thyssenkrupp-industrial-solutions.com/media/download_1/coke_plant/coke_quenching_and_environment_uhde_aist_2013.pdf|text=Improvement of the environmental performance of coke quenching, ThyssenKrupp Uhde 2013}}

{{SORTIERUNG:Csqverfahren}}
[[Kategorie:Kohleverschwelung]]

Kohlenwertstoffanlage

2024-12-06T10:17:36Z

162.23.30.33:

[[Datei:Process diagramm crude gas.svg|mini|hochkant=1.8|Verfahrensbild einer Kohlenwertstoffanlage für Rohgas]]
Die '''Kohlenwertstoffanlage''' (Nebenanlage, Weiße Seite) einer [[Kokerei]] hat die Aufgabe, mit verschiedenen Verfahren die im anfallenden [[Rohgas]] enthaltenen Kohlenwertstoffe von diesem zu trennen. Kohlenwertstoffanlagen lassen sich mit einem Chemiebetrieb vergleichen. Wichtigste Kohlenwertstoffe sind [[Teer|Rohteer]], [[Benzol|Rohbenzol]], [[Ammoniak]] ([[Stickstoff]]), [[Schwefelwasserstoff]] ([[Schwefel]]). In den Kohlenwertstoffanlagen (KW-A) werden physikalische und chemische Verfahren angewandt, um die Kohlenwertstoffe und die erforderlichen Gasqualitäten zu gewinnen.

== Geschichte und Hintergrund ==
Bereits Anfang der 1840er Jahre eröffneten englische Unternehmen in den größeren Städten Kontinentaleuropas Gaskokereien zur Leuchtgaserzeugung. Die neue Technik erlebte einen raschen Aufschwung, bereits 1860 verfügten mehr als 220 deutsche Städte über mindestens eine Gasanstalt<ref>Ehemalige Gaswerk- und Zechen-Kokereistandorte in Nordrhein-Westfalen, in [[Umweltwissenschaften und Schadstoff-Forschung]] 12/2000, {{DOI|10.1007/BF03038047}}.</ref>. 1849 wurde im Ruhrgebiet erstmals Steinkohlenkoks zur Verhüttung eingesetzt. Technische Fortschritte im Bergbau machten es möglich, die für die Kokserzeugung besonders geeignete [[Fettkohle]] aus größerer Tiefe zu fördern. Eine stürmische Entwicklung setzte ein, in deren Verlauf fast jede [[Zeche]], die Fettkohle förderte, eine Kokerei errichtete.

Das erzeugte Gas wurde zunächst lediglich für die Beheizung der Koksöfen genutzt, Überschüsse abgefackelt oder zur Erzeugung von Dampf genutzt. Bei den Leuchtgasfabriken stellte das Gas jedoch das Hauptprodukt dar und es war notwendig das Gas vor der Einspeisung in das Rohrnetz von unerwünschten Stoffen zu befreien. Hierzu zählten zunächst der bei der Kühlung des Gases anfallende Steinkohlenteer und das Ammoniakwasser. Diese wurden als Abfallprodukte angesehen: Der Teer zumeist auf oder nahe dem Gaswerksgelände vergraben und das Ammoniakwasser in Sickergruben abgelassen. Oder wo dies möglich war, als Düngemittel genutzt. Aufgrund der enthaltenen [[Phenole]] und [[Rhodanid]]e war das jedoch nur außerhalb der Vegetationsphasen möglich.

Der noch im Gas vorhandene Schwefelwasserstoff wurde mit aus [[Raseneisenerz]]en bestehender Reinigungsmasse entfernt. Benzole und höhere Kohlenwasserstoffe waren erwünschte Begleitstoffe, da sie die Leuchtkraft des Gases in den damaligen Schwalbenschwanzbrennern ausmachten. Teilweise wurden diese dem Gas nachträglich zugesetzt, das Gas karburiert. Die technischen Verbesserungen der Kokereien sorgten dafür, dass auch die Betriebe im Ruhrgebiet ihre Gasproduktion erhöhen und dieses vermarkten konnten. Dafür wurden die Reinigungsverfahren der Gasanstalten übernommen.

Im letzten Drittel des 19. Jahrhunderts setzte sich der industrielle Aufschwung auch im chemisch-wissenschaftlichen Bereich fort, man entdeckte den [[Steinkohlenteer]] und das Benzol als wertvolle Rohstoffe für die chemische Industrie und dass sich aus Ammoniak mit dem [[Chilesalpeter]] vergleichbarer [[Kunstdünger]] herstellen lässt. Innerhalb weniger Jahre wurden aus Abfallprodukten gefragte Wertstoffe, die den Kokereien neue Einnahmequellen erschlossen und teilweise die alten, Gas und Koks, überflügelten. Man begann jetzt das Ammoniak mit Wäschern gezielt aus dem Gas zu entfernen, zu reinigen und z. T. schon auf den Kokereien daraus Düngemittel zu produzieren.

Seit der Erfindung des [[Glühstrumpf]]es 1885 durch [[Carl Auer von Welsbach|Auer]] war auch das im Gas enthaltene Benzol ein nicht mehr erwünschter Begleitstoff und man begann das Benzol mit Waschöl zu entfernen und als Rohbenzol zu destillieren. Ab den 1920er Jahren ging man dazu über, die für die Düngerproduktion benötigte [[Schwefelsäure]] nicht mehr zuzukaufen, sondern aus dem im Gas enthaltenen [[Schwefelwasserstoff]] selbst herzustellen. Dazu wusch man den Schwefelwasserstoff aus, trennte ihn von der Waschlauge und verbrannte ihn in Kontaktöfen zu Schwefelsäure.

== Aufgabenstellung ==
Das Ziel einer KW-A ist es, so kostengünstig wie möglich verkaufsfähige Produkte zu erzeugen und dabei die Umweltbelastung so gering wie möglich zu halten. Die Qualitätsanforderungen an alle Erzeugnisse müssen hierbei erfüllt werden.

Bestandteile des Rohgases einer mittleren Einsatzkohle (Auszug):

* Rohteer 100 – 125 g/m³ i.N.
* Rohbenzol ~ 30 g/m³ i.N.
* Ammoniak 6 – 9 g/m³ i.N.
* Schwefelwasserstoff 7 – 11 g/m³ i.N.
* Blausäure 0,5 – 1 g/m³ i.N.
* Phenole 1,8 – 3,6 g/m³ i.N.

Das Kokereigas oder Koksofengas wird von Gassaugern durch die Wäscher und Elektrofilter der Niederdruckgasreinigung geleitet. Die Niederdruckgasreinigung besteht im Wesentlichen aus:

* Gaskühlern,
* Teerabscheidern,
* Elektrofilter,
* Ammoniakwäscher,
* H2S-Wäscher,
* Benzolwäschern.

Dieses teilgereinigte Gas wird z. B. zur Unterfeuerung der Koksofenbatterie verwendet. Das Kokereigas wurde auch in das öffentliche Gasnetz als Stadtgas eingespeist. Dazu wurde das teilgereinigte Gas [[Verdichter|Hochdruckverdichtern]] zugeführt und auf 7 – 10 bar verdichtet. Die Verdichtung erfolgte durch Hochdruckkolbenverdichter, Turboverdichter und in letzter Zeit sind auch Schraubenverdichter eingesetzt worden. Da das teilgereinigte Gas noch einen erheblichen Teil schädlicher Bestandteile enthält, musste eine Feinreinigung nachgeschaltet werden. Diese besteht z. B. aus:

* Nachkühlern,
* Feinfiltern mit Raseneisenerzbett zur Bindung des noch enthaltenen Schwefelwasserstoffs,
* Hochdruckbenzolwäscher,
* Kältetrockner zur Einstellung des Taupunktes.

Das endgereinigte Gas stellte das Stadtgas dar und wurde in die öffentlich Gasversorgung eingeleitet. Im Ruhrgebiet wurde die Gasversorgung in den 1970er Jahren auf Erdgas umgestellt. Abnehmer des gereinigten Kokereigases der Kokerei Prosper war die „[[E.ON Ruhrgas#Bis 2002|Ruhrgas AG]]“.

== Einzelnachweise ==
<references />

== Literatur ==
* [https://www.fischer-tropsch.org/Tom%20Reels/Linked/TOM%20241/TOM-241-0564-0606%20Vol%203%20Part%202%20a.pdf Payer/Baum, Gasreinigung und Nebenproduktengewinnung] (PDF-Datei; 4,8 MB)

[[Kategorie:Verfahrenstechnische Anlage]]
[[Kategorie:Kohletechnische Anlage]]
[[Kategorie:Kohleverschwelung]]

Farbenfabrik zu Neuwerk bei Oelze

2024-12-06T09:06:58Z

162.23.30.33:

{{Belege fehlen}}
Die '''Farbenfabrik zu Neuwerk bei [[Oelze (Katzhütte)|Oelze]]''' war eine Farbenfabrik in [[Katzhütte]] ([[Thüringen]]), die von 1830 bis 1991 existierte.

== Geschichte ==
[[Datei:Aktie Farben Oelze 1870.jpg|miniatur|Eine Aktie der Firma aus dem Jahr 1870.]]
Die Fabrik wurde 1830 von Heinrich Voigt und Friedrich Wilhelm Heuäcker in Katzhütte gegründet. Zunächst wurden nur [[Bleiweiß]]farben produziert. Rohstoffgrundlagen waren die reichlichen Vorkommen an [[Ocker]], [[Baryt|Schwerspat]] und [[Gips]] im Thüringer Raum. Als Energiequelle dient die Wasserkraft der [[Oelze (Fluss)|Oelze]]. Im Jahre 1852 verkaufte Friedrich Wilhelm Heuäcker seine Firmenanteile an seinen Sohn Carl Wilhelm Voigt (siehe Bild). Ein Brand zerstörte 1869 die Fabrik, jedoch wurde sie in der Folgezeit wieder aufgebaut. Oskar Voigt mischte 1870 erstmals zwei neue Farben, die fortan im Werk produziert wurden und giftfrei waren: das [[Antizinnober]] und das [[Granatrot]]. Verwendung fanden diese Farben für die Spielzeug- und die Papierindustrie. 1888 wurde, um die Kapazität zur Produktion von Bleiweiß zu erhöhen, ein weiteres Fabrikgebäude eröffnet. Es beinhaltete neben zwei Kammern auch eine Bleigießerei sowie eine Bleiniederlage. Eine weitere Effizienzsteigerung erfolgte durch die Anschaffung einer [[Dampfmaschine]] und eines [[Rohölmotor]]s im Jahr 1891. Im Jahre 1903 wurde ein neues Kesselhaus errichtet, das [[Elektrizität]] für die Fabrik und den Ort [[Oelze (Katzhütte)|Oelze]] produzierte. In der Zeit zwischen [[Erster Weltkrieg|Erstem Weltkrieg]] und 1929 setzte ein Aufschwung ein, der der Fabrik gute Umsätze und steigende Absätze bescherte. Das 100-jährige Bestehen der Fabrik konnte schließlich 1930 gefeiert werden.

1945 wurde auch die Farbenfabrik enteignet, was dazu führte, dass Carl Wilhelm Voigt schließlich 1953 nach [[Westdeutschland]] umsiedelte. Im Jahr 1955 ging die Unternehmensleitung von der sowjetischen Treuhand in die Hände der ''VEB Farbenfabrik Katzhütte'' über. Damals arbeiteten etwa 60 Beschäftigte in der Fabrik. Damals waren die Produktionsanlagen veraltet und man dachte über eine Werksschließung nach. Jedoch wurde die Produktion aufgrund des hohen Bedarfes der [[Buna-Werke]] in [[Schkopau]] an organischen [[Verschnittpigmente]]n, die zur Färbung von Kautschukprodukten dienten, aufrechterhalten. Im Jahr 1960 wurde der Betrieb grundlegend modernisiert. Es erfolgte die Anlage eines Maschinenraumes, einer Säureanlage und einer Nassfarbenabteilung. Im selben Jahr wurde die Fabrik mit dem ''VEB Bleifarbenwerk Ohrdruf'' zusammengelegt. Nun wurden die [[Bleichromate]] ausschließlich in Ohrdruf produziert. In Katzhütte wurden fortan Teigfarben für Buntpapier und Buntfarben als Lackausgangsstoff hergestellt. Die Anlage eines Klärbeckens für die Abwässer erfolgte 1968/1969. 1969 wurde auch ein Heizkraftwerk in Betrieb genommen, das neben der Fabrik auch das ''Haus des Volkes'' und die Sporthalle von Katzhütte beheizte. Im Jahr 1980 konnte schließlich das 150-jährige Betriebsjubiläum gefeiert werden. Infolge der politischen Wende des Jahres 1990 musste die Fabrik am 31. März 1991 ihre Produktion einstellen. Der Abriss einiger Teile des Werkes erfolgte 1994/1995.

== Arbeitsalltag ==
Vor 1965 transportierten die Arbeiter die Rohstoffe und Fertigprodukte von Hand und mit einfachen Hilfsmitteln wie zum Beispiel [[Sackkarre]]n und so genannte „Schiefe Ebenen“, also schräge Auffahrten zu einer Rampe. Von dieser Rampe aus wurden die [[LKW]] beladen. In der Buntfarbenabteilung wurden Papiersäcke zwischen 40 kg und 75 kg Füllmenge transportiert. Dies geschah von Hand durch die Arbeiter.

Für die Zulieferung von Rohstoffen gab es zwei Transportmöglichkeiten, per Bahn oder per LKW. Per Bahn: Ein [[Güterwagen|Güterwaggon]], mit den Rohstoffen beladen, fuhr an die Endladerampe des Güterbahnhofes in [[Katzhütte]]. Der [[Eisenbahnwagen|Waggon]] wurde dann mit Hilfe von Sackkarren entladen und der bereitgestellte LKW wurde gleichzeitig beladen. Im Betrieb angekommen wurde der LKW wieder von Hand über eine Rampe mit „Schiefer Ebene“ entladen und im Rohstofflager der Buntfarben zwischengelagert. Zum Teil wurden die bis zu 75 kg schweren Säcke auf dem Rücken der Arbeiter vom LKW in das Rohstofflager getragen. Per LKW: Hier entfiel lediglich der Zwischentransport vom Bahnhof zur Fabrik, ansonsten lief der Arbeitsvorgang ähnlich ab.

Beim Abtransport der produzierten Waren wurde genauso verfahren. Auf einen Güterwaggon passten bis zu 40 Tonnen Fertigprodukte. Diese wurden ebenfalls von ca. 3–4 Arbeitern per Hand in den Waggon geladen. Dazu war eine Zeit von etwa vier Stunden erforderlich.

Pro Tag produzierte ein Arbeiter etwa vier Tonnen Buntfarben. In der Teigfarbenabteilung hatten die Arbeiter die gleichen Transportprozesse zu bewältigen. In den chemischen Prozessen der Teigfarbenabteilung produzierte ein Arbeiter pro Tag etwa eine Tonne Fertigprodukte.

Nach 1965 begann im Betrieb eine Umstrukturierung der Transportvorgänge und technologischen Prozesse. Eingeführt wurde der Europalettenverkehr. Alle Paletten waren genormt, damit sie eine Einheitsgröße besaßen. Der Transport erfolgte per [[Gabelstapler]]. Sie halfen sowohl im produktiven Bereich als auch zur Lösung des innerbetrieblichen und außerbetrieblichen Transportes.

Der Sackkarren wurde durch die palettierte Ware abgelöst. An dessen Stelle trat der Hubwagen bis hin zum Elektrohubwagen. Die Rampen und „Schiefen Ebenen“ wurden dadurch ebenfalls abgelöst. Diese Veränderungen brachten eine Erleichterung der körperlichen Arbeit um 50 % und damit war auch eine Steigerung der Produktion verbunden, da nun mehr Arbeiter in der Produktion tätig sein konnten. Zu gleicher Zeit, mit gleicher Personalstärke wurden nach 1965 ca. 10.000 t Buntfarben pro Jahr hergestellt. Die produzierte Menge der Teigfarben blieb bis zum Ende der Betriebsgeschichte konstant.

== Der Betrieb nach der Wende ==

[[Datei:Ehemalige Voigtsche Villa.JPG|mini|Ehemalige Voigtsche Villa]]

Im Laufe der Betriebsgeschichte wurden viele technische Veränderungen vorgenommen. Trotzdem war die Arbeit immer sehr hart. Nach der [[Deutsche Wiedervereinigung|Deutschen Wiedervereinigung]] war der Betrieb nicht mehr marktfähig. Dies lag an dem baulichen Zustand und an der Produktionspalette. Technisch war der Betrieb, gemessen an Westdeutschland, auf dem Stand von [[1960]]. Schon zu [[Deutsche Demokratische Republik|DDR]]-Zeiten war oft die Rede davon, dass der Betrieb geschlossen werden solle, doch erst am 31. März 1991 kam das Aus für das Farbenwerk.

In den 1980er Jahren wurden pro Jahr etwa 10.000 Tonnen Buntfarben und etwa 250 Tonnen [[Naturfarben|Teigfarben]] hergestellt. Betrachtet man die gesamte Fabrikgeschichte, so kommen noch einmal 150 Tonnen [[Eisenoxidgelb]], 50 Tonnen [[Eisenoxidrot]], 350 Tonnen [[Blei(II)-chromat|Chromgelb]], 150 Tonnen [[Chromgrün]] und 250 Tonnen [[Bleiweiß]] pro Jahr hinzu.

Die denkmalgeschützte Villa wurde verkauft und saniert. Ebenfalls wurde auf dem Gelände eine Tankstelle mit Waschanlage und Kfz-Werkstatt gebaut. Weiterhin wurden ein Sanitärgeschäft sowie ein Lager eines Küchenanbieters errichtet.

{{Coordinate |NS=50/32/53/N |EW=11/02/08/E |type=landmark |region=DE-TH}}

[[Kategorie:Ehemaliges Unternehmen (Landkreis Saalfeld-Rudolstadt)]]
[[Kategorie:Produzierendes Unternehmen (DDR)|Farbenfabrik Katzhutte]]
[[Kategorie:Farbmittelhersteller]]
[[Kategorie:Katzhütte]]
[[Kategorie:Unternehmensgründung 1830]]
[[Kategorie:Chemieunternehmen (Deutschland)]]
[[Kategorie:Produzierendes Unternehmen (Landkreis Saalfeld-Rudolstadt)]]

Kondensationspunkt (Physik)

2024-12-06T09:03:59Z

162.23.30.33:

{{Belege fehlen}}
[[Datei:FA-18 Hornet breaking sound barrier (7 July 1999).jpg|mini|200px|Eine [[McDonnell Douglas F/A-18|FA-18]] durchbricht die Schallmauer, Luftfeuchte kondensiert ([[Wolkenscheibeneffekt]]).]]
Als '''Kondensationstemperatur''' bezeichnet man die [[Temperatur]], ab der ein [[Stoff (Chemie)|Stoff]] bei einem gegebenen [[Druck (Physik)|Druck]] [[Kondensieren|kondensiert]], das heißt vom [[gas]]förmigen in den [[Flüssigkeit|flüssigen]] [[Aggregatzustand]] übergeht. Die Kondensationstemperatur ist stoffspezifisch und zudem abhängig vom [[Druck (Physik)|Druck]], wobei man Druck- und Temperaturbedingungen zusammen als '''Kondensationspunkt''' bezeichnet. Es handelt sich dabei um [[Zustand (Thermodynamik)|Zustände]] eines Reinstoffs in dessen [[Phasendiagramm]], genauer der [[Kondensationskurve]] bzw. der Phasengrenzlinie zwischen Gas und Flüssigkeit. Dabei ist der Kondensationspunkt bei Reinstoffen zahlenmäßig identisch mit dem [[Siedepunkt]], bildet bei Stoffgemischen jedoch einen [[Kondensationsbereich]] aus.

Von besonderer Bedeutung insbesondere in der Meteorologie ist die Kondensation von Wasser in Luft. Hier bezeichnet der [[Taupunkt]] jene Temperatur, bei der die Luft mit Wasserdampf gesättigt ist. Die Taupunkttemperatur von feuchter Luft entspricht dem Kondensationspunkt von reinem Wasserdampf, wenn die jeweiligen Wasserdampf-Partialdrucke übereinstimmen. Die Höhe, in der die Kondensation eintritt, wird [[Kondensationsniveau]] genannt. Hier befindet sich meist die Wolkenbasis.

[[Kategorie:Schwellenwert (Temperatur)]]

Dipeptidylpeptidasen

2024-12-06T08:52:40Z

162.23.30.33:

'''Dipeptidylpeptidasen''' sind [[Enzym]]e aus der Gruppe der [[Peptidasen|Exopeptidasen]], die von längerkettigen [[Peptide|Peptiden]] die zwei endständigen [[Aminosäure]]n [[Hydrolyse|hydrolytisch]] als [[Dipeptid]] abspalten. Dipeptidylpeptidasen bilden damit eine Untergruppe der [[Peptidase]]n. Vertreter der Dipeptidylpeptidasen sind z. B. die [[Dipeptidylpeptidase 4]] (synonym DPP4, [[Cluster of differentiation|CD26]]) oder das [[Angiotensin-konvertierendes Enzym|Angiotensin-konvertierende Enzym]] (synonym ACE, CD143).

Die katalysierte Reaktion der DPP4:
:<math>\mathrm{Protein\text{-}NH\text{-}CO\text{-}Xaa\text{-}NH\text{-}CO\text{-}Yaa\text{-}NH_2 + H_2O \;\;\longrightarrow\;\; Protein\text{-}NH_2 + HOOC\text{-}Xaa\text{-}NH\text{-}CO\text{-}Yaa\text{-}NH_2 }</math>

== Weblinks ==
* [https://id.nlm.nih.gov/mesh/D004152.html Dipeptidyl-Peptidases and Tripeptidyl-Peptidases]

{{Normdaten|TYP=s|GND=4773872-8}}

[[Kategorie:Peptidase| Dipeptidasen]]
[[Kategorie:Proteingruppe]]

Resistenzgen

2024-12-06T08:42:09Z

162.23.30.33:

{{Belege fehlen}}
'''Resistenzgene''' sind [[Gen]]e, die vor allem bei [[Bakterie]]n und [[Hefen]] auf [[Plasmid]]en lokalisiert sind und für Faktoren codieren, die die [[Zelle (Biologie)|Zellen]] gegenüber beispielsweise [[Antibiotikum|Antibiotika]] und [[Schwermetalle]]n widerstandsfähig machen. [[Mikrobiologie]] und [[Gentechnik]] verwenden häufig [[Antibiotikaresistenz|Antibiotika-Resistenzgene]] als selektive [[Marker (Genetik)|Marker]] für den Nachweis von [[Vektor (Gentechnik)|Vektor]]en.

Als ''Resistenzgene'' werden auch pflanzliche Gene bezeichnet, die Resistenz gegen [[Pflanzenpathogene]] vermitteln. In der [[grüne Gentechnik|grünen Gentechnik]] werden häufig Gene eingebracht, um Resistenzen gegen [[Herbizid|Herbizide]] oder [[Schädling|Schädlinge]] zu vermitteln.

[[Kategorie:Gen]]
[[Kategorie:Mikrobiologie]]
[[Kategorie:Molekularbiologie]]
[[Kategorie:Nukleinsäure-Methode]]
[[Kategorie:Biochemisches Nachweisverfahren]]

Transkriptionelle Interferenz

2024-12-06T08:13:45Z

162.23.30.33:

'''Transkriptionelle Interferenz''' beziehungsweise die englische Bezeichnung "'''transcriptional interference'''" beschreibt eine Form der [[Genregulation]]. Zur Repression eines [[Gen]]es befindet sich vor dem [[Promotor (Genetik)|Promotor]] des Gens ein zweiter Promoter. Ist dieser aktiv, lagert sich an diesen die [[RNA-Polymerase]] an und synthetisiert [[nichtcodierende Ribonukleinsäure|nichtcodierende RNA]]. Durch diese [[Transkription (Biologie)|Transkription]] entsteht somit eine Art Promoter-[[Konkurrenz (Ökologie)|Konkurrenz]], da der dahinter liegende Promoter für die RNA-Polymerase nicht zugänglich ist. Die Transkription des eigentlichen Gens wird damit verhindert.

Beschrieben wurde diese Form der Genregulation bei der Fruchtfliege ''[[Drosophila melanogaster]]'' sowie bei [[Backhefe|Hefe]] und dürfte auch in weiteren [[Organismen]] vorkommen. Sie scheint auch gewebespezifisch zu sein und könnte aus [[Retrotransposon]]s hervorgegangen sein.

== Literatur ==
* Ingo H. Greger, Agustin Aranda, Nick Proudfoot: ''Balancing transcriptional interference and initiation on the GAL7 promoter of Saccharomyces cerevisiae.'' In: ''[[Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America]]. PNAS.'' 18, 97, 15, 2000, {{ISSN|0027-8424}}, S. 8415–8420, {{doi|10.1073/pnas.140217697}}.
* Caroline Conte, Bernard Dastugue, Chantal Vaury: ''Promoter competition as a mechanism of transcriptional interference mediated by retrotransposons.'' In: ''[[The EMBO Journal]].'' 21, 2002, {{ISSN|0261-4189}}, S. 3908–3916, {{doi|10.1093/emboj/cdf367}}.

[[Kategorie:Genexpression]]

Hydroxypropylmethylcellulose

2024-08-12T11:10:44Z

162.23.30.33:

{{Infobox Polymer
|Strukturformel = [[Datei:Hydroxypropylmethylcellulose.svg|300px|Strukturformel Hydroxypropylmethylcellulose]]
|Polymertyp = 3
|Andere Namen = * Hypromellose ([[Internationaler Freiname|INN]])
* Methylhydroxypropylzellulose
* 2-Hydroxypropylmethylcellulose
* 2-Hydroxypropylcellulosemethylether
* Cellulosehydroxypropylmethylether
* Hydroxypropylmethylcellulosum, Hypromellosum ([[Latein]])
* HPMC
* {{E-Nummer|464|Abruf=2020-08-06}}
* HYDROXYPROPYL METHYLCELLULOSE ([[INCI]])
* Poly(''O''-2-hydroxypropyl,''O''-methyl)cellulose
|CAS = {{CASRN|9004-65-3}}
|PubChem = 57503849
|Polymerart =
|DrugBank = DB11075
|Wirkstoffgruppe = Künstliche Tränen
|ATC-Code = {{ATC|S01|KA02}}
|Beschreibung = Pulver oder Granulat, weiß bis gelblich weiß oder grauweiß, in getrocknetem Zustand [[hygroskopisch]]<ref name="pheur86">Europäisches Arzneibuch, 8. Ausgabe, 6. Nachtrag, S. 7595. Die oben genannten Eigenschaften beziehen sich auf die in der Arzneibuchmonografie beschriebenen Qualitäten mit der CAS-Nr. {{CASRN|9004-65-3}} und den Substitutionstypen 1828, 2208, 2906 und 2910, die das prozentuale Verhältnis von Methoxy- und Hydroxypropoxygruppen bezeichnen.</ref>
|Bausteine = Hydroxypropylmethylglucose
|Aggregat = fest
|Dichte =
|Schmelzpunkt =
|Glastemperatur =
|Druckfestigkeit =
|Härte =
|Schlagzähigkeit =
|Kristallinität =
|Elastizitätsmodul =
|Poissonzahl =
|Wasseraufnahme =
|Löslichkeit = praktisch unlöslich in heißem Wasser, in [[Aceton]], in wasserfreiem [[Ethanol]] und in [[Toluol]]; in kaltem Wasser löslich unter Bildung einer [[Kolloidale Lösung|kolloidalen Lösung]]<ref name="pheur86" />
|Elektrische Leitfähigkeit =
|Bruchdehnung =
|Chemische Beständigkeit =
|Viskositätszahl =
|Wärmeformbeständigkeit =
|Wärmeleitfähigkeit =
|Thermischer Ausdehnungskoeffizient =
|Quelle GHS-Kz = <ref name="Alfa">{{Alfa|44779|Abruf=2012-01-02}}</ref>
|GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|-}}
|GHS-Signalwort =
|H = {{H-Sätze|-}}
|EUH = {{EUH-Sätze|-}}
|P = {{P-Sätze|-}}
|Quelle P = <ref name="Alfa" />
|ToxDaten = *{{ToxDaten|Typ=LD50 |Organismus=Ratte |Applikationsart=i.p. |Wert=5200 mg·kg−1|Bezeichnung=|Quelle=<ref name="ChemIDplus">{{ChemID|CAS=9004-65-3|Name=Hydroxypropyl methylcellulose|Abruf=}}</ref>}}
* {{ToxDaten|Typ=LD50 |Organismus=Maus |Applikationsart=i.p. |Wert=5000 mg·kg−1|Bezeichnung=|Quelle=<ref name="ChemIDplus" />}}
}}

'''Hydroxypropylmethylcellulose''' ('''HPMC''') ist eine mit [[Propylenoxid]] substituierte [[Methylcellulose]].
Sie kommt in verschiedenen [[Polymerisation]]sgraden und unterschiedlichen [[Substitutionsreaktion|Substitutionsgraden]] auf den Markt.

== Verwendung ==
* Baustoffindustrie: additiv zur Regulierung von [[Rheologie|Fließeigenschaften]]<ref name="ginshicel">{{Webarchiv |url=http://www.ginshicel.cn/MHPC.html |text=Hydroxy Propyl Methyl Cellulose – Applications |wayback=20100504113623}}</ref>
* Lebensmittelindustrie: [[Verdickungsmittel]], viskositätskontrollierende Stoffe.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.inhaltsstoffe-kosmetik.de/hydroxypropyl-methylcellulose.html |titel=Hydroxypropyl Methylcellulose CAS 9004-65-3|werk=inhaltsstoffe-kosmetik.de |abruf=2017-02-20}}</ref> Sie sind in der [[Europäische Union|EU]] als [[Lebensmittelzusatzstoff]] der Nummer ''E 464'', in den USA durch 21CFR 172.874 (FDA) zugelassen.
* Tabakwaren: HPMC wird als [[Bindemittel]] und Filmbildner bei der Herstellung von Tabakblättern und -flocken sowie als Klebstoff für Zigarettenpapier verwendet.<ref name="ginshicel" />
* Kosmetika: Durch ihre verdickenden und stabilisierenden Eigenschaften sowie ihre Hautverträglichkeit wird HPMC in Emulsionen, Zahnpasten, [[Shampoo]]s, Seifen, Crèmes und [[Lotion]]s eingesetzt.<ref name="ginshicel" />
* Pharmazie: [[Verdickungsmittel]], [[Emulsion]]sstabilisator, lösliche [[Filmtablette|Filmüberzüge]].<ref name="roempp">{{RömppOnline|ID=RD-08-02513|Name=(Hydroxypropyl)methylcellulosen|Abruf=2013-05-22}}</ref> Bereits 1962 wurde HPMC in einem US-Patent für den Einsatz zur Verzögerung der Wirkstofffreisetzung aus Tabletten vorgeschlagen.<ref>{{Patent |Land=US |V-Nr=3065143 |Titel=Sustained release tablet |V-Datum=1962-11-20 |Erfinder=George L. Christenson, Lamar B. Dale}}</ref>
* Medizin: in wässriger Lösung zur symptomatischen Behandlung des [[Keratoconjunctivitis sicca|trockenen Auges]] („Künstliche Tränen“)
* Konservierung und Restaurierung: Klebemittel zur Festigung von pudernder Malschicht sowie zum Kleben von Malschichten, Fassungen, Holz, Textilien und mehr verwendet. Es wird in flüssiger Form angewendet.

Besonderheiten: Wässrige HPMC-Gele neigen dazu, bei der Erwärmung bei einer bestimmten Temperatur sehr schnell ihre Viskosität zu erhöhen. Diese Temperatur wird häufig als [[Gelpunkt]] bezeichnet, was in diesem Fall jedoch nicht völlig korrekt ist. Dieser Verfestigungsprozess ist reversibel, das heißt, sobald die Temperatur genügend gefallen ist, wird auch das Gel wieder flüssiger. Diesen Effekt macht man sich z. B. in der Lebensmitteltechnologie zunutze: [[Bratling]]en wird HPMC zugesetzt, damit sie beim Braten (hohe Temperatur) fest, beim Verzehr (niedrigere Temperatur) jedoch wieder zart sind. Der Tgel-Wert hängt vom DS (Substitutionsgrad) ab. Ein höherer Gehalt an hydrophoben Gruppen (Methoxy- und Hydroxypropylgruppen) oder ein niedrigerer Gehalt an hydrophilen Gruppen (Hydroxyethylgruppen) senkt den Tgel-Wert.<ref>{{Literatur |Autor=Young Jin Yoo, In Chul Um |Titel=Examination of thermo-gelation behavior of HPMC and HEMC aqueous solutions using rheology |Hrsg=Department of Bio-fibers and materials Science, Kyungpook National University |Sammelwerk=Korea-Australia Rheology Journal |Band=25 |Nummer=2 |Verlag=The Korean Society of Rheology and Springer |Ort=Republic of Korea |Datum=2013 |Seiten=67–75}}</ref> Der allgemeine Tgel-Wert liegt zwischen 70 und 90 °C. Der pH-Wert einer 1%igen, 25 °C warmen Lösung liegt bei 5.0–8.0.<ref>{{Internetquelle |url=https://hunan-chem.com/wp-content/uploads/2016/07/Food-Additive-HPMC.pdf |titel=Rutocel 60RT5 (E5) Technisches Datenblatt |werk=TDS Hunan Chemical BV |hrsg=Hunan Chemical BV |sprache=en |abruf=2014-04}}</ref> HPMC ist vollständig wasserlöslich, wenn es einen hohen Gehalt an hydrophilen Gruppen (Hydroxyethylgruppen) und einen niedrigen Gehalt an hydrophoben Gruppen (Methoxy- und Hydroxypropylgruppen) aufweist.<ref>{{Literatur |Autor=C. N. Stahmann, K. Soppa, B. Glüsen, E. Storevik Tveit, A. T. F. Käckel, P. Demuth, E. S. B. Ferreira. |Titel=Low molecular weight Cellulose Ethers as Aerosols for the consolidation of cohesively weak paint layers |Hrsg=Cologne University of Applied Sciences – Institute of Conservation Science. |Band=13 |Nummer=1 |Verlag=International Journal of Conservation Science |Ort=Cologne |Datum=2022 |Seiten=1583-1602}}</ref>

== Herstellung ==
[[Cellulose]] wird in heißer [[Natronlauge]] gequollen und bei 50 bis 80 °C mit [[Propylenoxid]] und hohem [[Methylchlorid]]-Druck umgesetzt; Letzteres reagiert erst bei hoher Temperatur.
Typische Nebenprodukte von [[Polykondensation]]en und [[Hydrolyse]] des Propylenoxids sind [[Propylenglycol]], [[Dipropylenglykol|Di]]- und [[Tripropylenglykol]] sowie neben Methanol auch deren Methylether (z. B. [[Methoxypropanol]], [[Dipropylenglycolmonomethylether]] usw.).
Zur Isolierung werden zuerst alle bis 110 °C flüchtigen Stoffe abdestilliert und anschließend mit heißem Wasser alle Glycole und Salze ausgewaschen, der Feststoff getrocknet und zum Pulver vermahlen.
Für den Lebensmittel- und Pharmabereich ist die Herstellung unter [[Good Manufacturing Practice|GMP]]-Bedingungen vorgeschrieben.

HPMC wird durch den durchschnittlichen Substitutionsgrad (DS) sowie das Verhältnis Methyl vs. Hydroxypropyl charakterisiert.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.colorcon.com/literature/marketing/mr/Extended%20Release/METHOCEL/English/pi_methocel_gen_prop.pdf |titel=General Properties of METHOCEL™, Premium Cellulose Ethers |werk=colorcon.com |format=PDF; 117 kB |sprache=en |offline=1 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20160418030018/http://www.colorcon.com/literature/marketing/mr/Extended%20Release/METHOCEL/English/pi_methocel_gen_prop.pdf |archiv-datum=2016-04-18 |archiv-bot= |abruf=2017-02-20}}</ref> In Verbindung mit der allgemeinen Bezeichnung „Hypromellose“ wird dies durch eine vierstellige Zahl symbolisiert, wobei die ersten zwei dem Methoxy-Gehalt entsprechen, die letzten zwei dem Hydroxypropoxy-Gehalt.<ref>{{Webarchiv |url=https://www.colorcon.com/literature/marketing/mr/Extended%20Release/METHOCEL/English/hydroph_matrix_broch.pdf |text=Tab. 2, USP substitution type: |wayback=20160304203407 |archiv-bot=}} z. B. 2910, 2906 und 2208.</ref>

Die Größe des Makromoleküls wird üblicherweise durch dessen Viskosität in 2-prozentiger wässriger Lösung charakterisiert; handelsüblich sind die HPMC-Typen 4M (für ca. 4.000 mPa·s), 15M (für ca. 15.000 mPa·s) und 100M (für ca. 100.000 mPa·s).<ref>{{Literatur |Autor=K. C. Sung, Phillip R. Nixon, John W. Skoug, T. Robert Ju, Ping Gao, E. M. Topp, M. V. Patel |Titel=Effect of formulation variables on drug and polymer release from HPMC-based matrix tablets |Sammelwerk=[[International Journal of Pharmaceutics]] |Band=142 |Nummer=1 |Datum=1996 |Seiten=53–60 |Kommentar=K4M ca. 95 [[Atomare Masseneinheit#Beziehung zur molaren Masse|kDa]], K15M ca. 120 kDa, K100M ca. 250 kDa |DOI=10.1016/0378-5173(96)04644-3}}</ref>

== Handelsnamen ==
ARBOCEL, Benecel, Methocel, [[Shin-Etsu Chemical|Metolose]], Pharmacoat, [[SE Tylose|Tylose]], VIVAPHARM, Walocel, AnyAddy

Fertigpräparate als „künstliche Tränen“ (Auswahl):
* [[Monopräparat]]e: Berberil Dry Eye (D), Okuselect (A), Prosicca (A), Sicca-Stulln (D), Sic-Ophtal (D)
* [[Kombinationspräparat]]e: Lacrisic (D), Oculotect (D), Herba Vision (CH), Isopto Tears (CH), Pilocarpin Puroptal (A), Tears Naturale (CH)

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Verdickungsmittel]]
[[Kategorie:Polysaccharid]]
[[Kategorie:Stoffgemisch]]
[[Kategorie:Celluloseether]]
[[Kategorie:Arzneistoff]]
[[Kategorie:Lebensmittelzusatzstoff (EU)]]
[[Kategorie:Futtermittelzusatzstoff (EU)]]