Posted in: Chemie, Physik, Vermischtes 12. März 2009 17:32 Weiter lesen →

Der kleinste Schnaps

Nahaufnahme eines klaren Flüssigkeitstropfens mit LichtreflexenDie wohl kleinsten Schnapstropfen haben Göttinger Chemiker hergestellt. Bei ihren Experimenten gelang es ihnen, Gebilde aus lediglich zwei Wassermolekülen und einem Ethanolmolekül nachzuweisen und zu analysieren.

Foto: Луц Фишер-Лампрехт via Wikimedia.org, Creative Commons Attribution 3.0

Die molekularen Tropfen sind nur einen halben Nanometer (Millionstel Millimeter) groß und haben es dennoch in sich – gemessen an herkömmlichen Standards: Ihr Alkoholgehalt liegt bei 64 Volumenprozent. Hergestellt wurden sie von Manfred Suhm und seiner Arbeitsgruppe an der Universität Göttingen.

Die Chemiker pressten ein gasförmiges Gemisch aus Ethanol, Wasser und einem Edelgas in ein Vakuum. Indem sich das Gemisch mit Überschallgeschwindigkeit ausdehnte, kühlte es auf eine Temperatur knapp über dem absoluten Nullpunkt ab. Unter diesen „Weltraumbedingungen“ lagerten sich je zwei Wassermoleküle so an die Alkoholgruppe des Ethanols an, dass ein Sechserring aus Wasserstoff- und Sauerstoffatomen entstand.

Durch Bestrahlung mit intensivem grünen Laserlicht suchten die Forscher, mehr über die entstandenen Molekülcluster zu erfahren. „Einige von ihnen nahmen das grüne Licht auf, fingen an zu schwingen, und sendeten dafür rotes Licht einer ganz bestimmten Frequenz aus“, erläutert Suhm. Anhand dieses Ramaneffekts konnten die „Schnapstropfen“ identifiziert werden. Darüber hinaus konnten die Chemiker an ihrem Minimalmodell nachvollziehen, dass beim Mischen von Wasser mit reinem Alkohol Wärme freigesetzt wird.

Forschung: Marija Nedic, Tobias N. Wassermann, Zhifeng Xue, Philipp Zielke und Martin A. Suhm, Institut für Physikalische Chemie, Georg-August-Universität Göttingen

Veröffentlichung Physical Chemistry Chemical Physics, Vol. 10(39), pp 5953-6, DOI 10.1039/b811154e

WWW:
Suhm Group, Uni Göttingen
Molekularsoziologie
Der Raman-Effekt
Wasserstoffbrückenbindung

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