Abb. 1. (Alle Abbildungen:
SpottingScience, Philipp Spitzer)
Wir alle wissen: Desinfizieren hilft gegen Keime, Bakterien und Viren. Die Gruppe der Viren ist dabei jedoch komplizierter, da hier nicht alle Desinfektionsmittel wirken. Viele Viren, so auch das Coronavirus, kann jedoch mit Alkohol zerstört werden. Doch wie wirkt der Alkohol?
Viren bestehen aus einer Hülle aus Fetten und Proteinen. Die Virushülle besteht beim Coronavirus aus einer Doppellipidschicht. Darauf befinden sich die sogenannten Spikes, welche aus Proteinen bestehen. Vereinfach gesagt, ist ein Virus somit ein Tropfen Wasser umhüllt von einer Fettschicht (Abb. 1).
Abb. 2
Diese Zusammensetzung macht das Virus für Alkohole und damit für Desinfektionsmittel angreifbar. Die Alkoholmoleküle umlagern dabei die Lipide in der Virushülle. Alkoholmoleküle bestehen aus einem polaren (die Hydroxylgruppe oder auch OH-Gruppe genannt) und einem unpolaren Teil (die Kohlenstoffkette). Die Lipid- bzw. Fettteilchen werden vom Alkohol nun mit der unpolaren Seite der Alkoholmoleküle umringt. Nach außen ragen jetzt die vielen polaren Enden der Alkoholmoleküle. Diese „Kugel“ oder Mizelle kann nun mit den polaren Wassermolekülen wechselwirken und so im Wasser gelöst werden (Abb. 2).
Abb. 3
Dies kann man auch in einem Modellexperiment mit Wasser und Speiseöl sehr gut sehen. Gibt man in ein Wasserglas ein wenig Öl, so bildet auf der Wasseroberfläche zunächst eine Ölschicht. Gibt man nun Alkohol wie Ethanol (zu Hause z.B. hochprozentigen Schnaps) hinzu und vermischt alles, so sieht man sehr schnell die Wirkung des Alkohols: die Ölschicht wird durchlässig (Abb. 3).
Der Modellversuch zeigt die Wirkung von Desinfektionsmitteln bei Viren mit einer Lipidschicht als Virushülle.
Seife hilft meistens auch!
Abb. 4
Aufmerksamen Leser:innen kommt dies wahrscheinlich nun schon etwas bekannt vor. Seifen lösen Schmutz auf sehr ähnliche Weise. Wie Alkohole auch haben Tenside einen polaren und einen unpolaren Teil (Abb. 4).
Die Stearate brechen dann (wie auch Alkoholmoleküle) die Lipidschicht auf und umlagern einzelne Fettmoleküle, so dass diese dann im Wasser löslich sind.
Abb. 5
Das lässt sich auch wieder gut in einem Modellexperiment mit Wasser und Öl zeigen.Nach Zugabe von Spülmittel wird die Ölschicht zunehmend zerstört (Abb. 5). Seife hilft also auch! Auch gegen Viren.
Von den damaligen Klassen 7b und 10b der Mathilde-Anneke-Schule Sprockhövel und Philipp Spitzer
Cartoon und Text sind das Resultat eines Schüler-Wettbewerbs der GDCh-Arbeitsgruppe "Chemie ist ..." in der Chemie in unserer Zeit, siehe auch Chem. unserer Zeit 2023, 57(1)
Wohin auch immer wir uns im Alltag wenden: überall gibt es spannende Wissenschaft und Technik zu entdecken. Das gilt auch für die Chemie. Mit einer Serie von Cartoons "Chemie ist, wenn…" machen wir auf alltägliche chemische Vorgänge aufmerksam. Zu jeder Zeichnung gibt es einen kurzen, allgemein verständlichen Text, der die jeweilige Chemie im Alltag erklärt und einige Links für weitere Informationen. Im Mittelpunkt der Zeichnungen steht unser freundliches Erlenmeyerchen. Die Cartoons werden von der Gruppe "Chemie ist..." entwickelt, einer Arbeitsgemeinschaft der Fachgruppe "Chemie und Gesellschaft". Die Zeichnungen stammen von Maike Hettinger.
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