Hallo
In letzter Zeit sind wir immer wieder der Frage nachgegangen warum Holz wenn man es in einen Kochtopf wirft und erhitzt nicht flüssig wird. das Argument weil es organisch ist kann nicht stimmen, andere organische Stoffe verdampfen ja auch.
Bin auf eure Lösungsversuche gespannt, also wir sind damit überfordert
Grüße aus Fulda Tobi
Hallo Tobias,
die Antwort „weil es organisch ist“ war schon richtig, obwohl etwas verkürzt. Holz ist ein Stoffgemisch. Ein großer Teil ist flüssig bzw wird flüssig und schließlich wird er auch verdampfen. Das gilt für den enthaltenen Wasseranteil wie auch ölige Bestandteile. Der „organische“ Anteil besteht aus „großen“ Molekülen, z. B. den Lignanen. Deren theoretische Verflüssigungstemperatur ist sehr hoch, weil sie eben groß sind (einfach ausgedrückt). Vorher wird es zur Verbrennung oder anderen Reaktionen kommen. Dies liegt an der Reaktionsfreudigkeit dieser Substanzen.
Ich hoffe Dir ist weitergeholfen, Gruß
Michael
Hallo
In letzter Zeit sind wir immer wieder der Frage nachgegangen
warum Holz wenn man es in einen Kochtopf wirft und erhitzt
nicht flüssig wird. das Argument weil es organisch ist kann
nicht stimmen, andere organische Stoffe verdampfen ja auch.
Bin auf eure Lösungsversuche gespannt, also wir sind damit
überfordert
Grüße aus Fulda Tobi
Hi Tobias,
weil es ein Polymer ist, speziell ein Polymer, dessen Bestandteile durch intermolekulare Wechselwirkungen so stabilisiert sind, daß eine (hypotetische) Schmelztemperatur weit über der Zersetzungstemperatur liegt.
Wenn Du Holz erwärmst, zersetzen sich die Bestandteile irgendwann und übrig bleibt Asche (wenn Sauerstoff zugegen ist) oder Holzkohle (wenn kein bzw. nicht genug Sauerstoff zugegenen ist).
Bei anderen Polymeren gibt es das auch. Z.B. Baumwolle, Wolle, aber auch syntetischen Polymeren wie z.B. fast allen Duroplasten.
Gandalf
Hallo Michael,
ich will mich hier nicht als Besserwisser aufspielen, aber (siehs bitte als konstruktive Kritik!):
Der „organische“ Anteil besteht aus
„großen“ Molekülen, z. B. den Lignanen.
Nein, eben nicht nur. Auch die vorher angesprochenen öligen Substanzen sind auch organisch:
Holz besteht aus Cellulose und Lignin und enthält zudem Harze, Wachse, Fette, Öle, Stärke, Zucker, verschiedene Mineral-, Gerb- und Farbstoffe sowie Alkaloide. Alles organische Verbindungen.
Alle Kohlenstoffverbindungen sind organische Verbindungen (Ausnahme: CO2).
Statt Lignan meinst du sicher Lignin (von lateinisch lignum, das Holz).
Lignin ist tatsächlich eines der wohl größten Moleküle überhaupt. Es ist ein vernetztes Polymer unterschiedlicher Lignole (das sind Phenole mit aliphatischen Seitenketten, Alkoholgruppen und Methylestern). Wenn ein Stamm richtig verholzt ist, besteht er praktisch aus nur einem einzigen, tonnenschweren Ligin-Molekül. Eine Flüssigkeit aber erfordert viele möglichst kleine Moleküle, die sich gegeneinander bewegen können.
Wenn man Lignin erhitzt, wird es irgendwann heftig mit Sauerstoff reagieren, also verbrennen, bevor es in kleinere Teile zerbricht („pyrolysiert“ wird).
Erhitzt man Lignin unter Luftabschluß, kann man es sehr wohl verflüssigen. So wird Holz zB in einem als „Flash-Pyrolyse“ bezeichneten Verfahren verflüssigt: unter Luftabschluß wird das Holz schnell auf etwa 500°C erhitzt und die Pyrolyseprodukte kondensiert. Es bildet sich eine rötlich-braune Flüssigkeit. Diese erstarrt aber nicht mehr zu Holz beim abkühlen, weil ja durch den Prozeß die intramolekularen Bindungen aufgebrochen wurden (Vergleich: beim Erhitzen zerbreche ich das Haus in seine Backsteine. Beim Abkühlen setzen sich die Steine aber nicht wieder zu einem Haus zusammen).
So, das reicht jetzt, glaub ich.
Viele Grüße,
Jochen
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Auch konstruktive Kritik 
Hallo Jochen,
Alle Kohlenstoffverbindungen sind organische Verbindungen
(Ausnahme: CO2).
das ist nicht ganz richtig, ganze Gebirge bestehen aus an organischen Kohlenstoffverbindungen, wie Calcium- oder Magnesiumcarbonat (CaCO3 bzw. MgCO3), auch bekannt als Kreide, Kalkstein, Marmor, Dolomit…
Andersrum stimmt’s: Alle organischen Verbindungen enthalten Kohlenstoff (zumindest fällt mir jetzt kein Gegenbeispiel ein).
Gruß Alex
Hallo Jochen,
ich wollte Dir nur eben recht geben. Danke für die ausführliche Ergänzung.
Gruß
Michael
Die von dir genannten Karbonate sind Salze der Kohlensäure, Kohlendioxid ist das freie Gas der Kohlensäure. Können wir uns darauf einigen, daß
Alle Kohlenstoffverbindungen sind organische Verbindungen
außer der Kohlensäure und deren Derivaten.
?
Andersrum stimmt’s: Alle organischen Verbindungen enthalten
Kohlenstoff (zumindest fällt mir jetzt kein Gegenbeispiel
ein).
Da stimme ich natürlich uneingeschränkt zu. Organische Chemie ist per definitionem die Chemie von Kohlenstoffverbindungen.
Grüße,
Jochen
Hallo Jochen,
ich will mich hier nicht als Besserwisser aufspielen, aber
(siehs bitte als konstruktive Kritik!):
versteh meinen Kommentar bitte auch so.
Lignin ist tatsächlich eines der wohl größten Moleküle
überhaupt. Es ist ein vernetztes Polymer unterschiedlicher
Lignole (das sind Phenole mit aliphatischen Seitenketten,
Alkoholgruppen und Methylestern). Wenn ein Stamm richtig
verholzt ist, besteht er praktisch aus nur einem einzigen,
tonnenschweren Ligin-Molekül.
Das wage ich zu bezweifeln. Schließlich besteht auch ein verholzter Baum immer noch aus einzelnen Zellen. Aber selbst innerhalb einer Zelle gibt es sicher mehr als ein Molekül Lignin, auch wenn die Molmasse vn Lignin seeehr hoch ist.
Erhitzt man Lignin unter Luftabschluß, kann man es sehr wohl
verflüssigen. So wird Holz zB in einem als „Flash-Pyrolyse“
bezeichneten Verfahren verflüssigt: unter Luftabschluß wird
das Holz schnell auf etwa 500°C erhitzt und die
Pyrolyseprodukte kondensiert. Es bildet sich eine
rötlich-braune Flüssigkeit. Diese erstarrt aber nicht mehr zu
Holz beim abkühlen, weil ja durch den Prozeß die
intramolekularen Bindungen aufgebrochen wurden (Vergleich:
beim Erhitzen zerbreche ich das Haus in seine Backsteine. Beim
Abkühlen setzen sich die Steine aber nicht wieder zu einem
Haus zusammen).
Aber das ist nun kein Verflüssigen, wie man es üblicherweise meint, weil nicht reversibel. Das ist eine Pyrolyse und das ist nun mal eine chemische Reaktion, die auch fast immer irreversibel ist.
Gandalf
Hi Gandalf,
versteh meinen Kommentar bitte auch so.
klar!
Das wage ich zu bezweifeln. Schließlich besteht auch ein
verholzter Baum immer noch aus einzelnen Zellen.
Lignole werden in die Zellwände eingelagert und polymerisieren dort dort zu Lignin (incl.Quervernetzungen zur Zellulose). Die Zellwände bilden ein Kontinuum (im Ggs. zu den darin befindlichen Protoplasten) und mithin bilden auch verholzte Zellwände und das darin polymerisierte Lignin ein Kontinuum.
Aber selbst
innerhalb einer Zelle gibt es sicher mehr als ein Molekül
Lignin, auch wenn die Molmasse vn Lignin seeehr hoch ist.
Innerhalb von Zellen gibt es kein Lignin, das wird erst außerhalb der Zellen (in den Zellwänden) gebildet.
Aber das ist nun kein Verflüssigen, wie man es üblicherweise
meint, weil nicht reversibel. Das ist eine Pyrolyse und das
ist nun mal eine chemische Reaktion, die auch fast immer
irreversibel ist.
Da hast du natürlich absolut recht. Ich habe mich nachlässig ausgedrückt, geb ich ja zu. Aber immerhin habe ich ja auf die Irreversibilität hingewiesen…
Beste Grüße
Jochen
Advocatus diaboli
Alle Kohlenstoffverbindungen sind organische Verbindungen
außer der Kohlensäure und deren Derivaten.
Und was ist mit Zyanverbindungen wie *CN, *CNO usw?
Die Definition muß wohl noch etwas erweitert werden.
Gruß Kubi
zur Definition…
Hallo Jochen und Kubi,
wir wären ja nicht die ersten, die sich an einer „umfassend gültigen Definition“ der Organischen Chemie die Zähne ausbeissen würden. Früher dachte man auch, dass organische Verbindungen nicht synthetisch hergestellt werden können, sondern nur in der Natur vorkommen. Wöhler hat mit seiner Harnstoffsynthese aus Ammoniumcyanat das Gegenteil bewiesen. Soweit ich weiss, kann Ethin auch aus Calciumcarbid synthetisiert werden, wobei ich jetzt auch nicht beurteilen kann, ob Calciumcarbid nun organisch oder anorganisch ist.
Die „moderne“ Definition („Chemie der Kohlenstoffverbindungen“) ist ja leider auch unzureichend.
Gruß Alex
Alle Kohlenstoffverbindungen sind organische Verbindung
außer der Kohlensäure und deren Derivaten.
Und was ist mit Zyanverbindungen wie *CN, *CNO usw?
Die Definition muß wohl noch etwas erweitert werden.
Gruß Kubi
Hallo zusammen!!
wir wären ja nicht die ersten, die sich an einer „umfassend
gültigen Definition“ der Organischen Chemie die Zähne
ausbeissen würden.
Da geb’ ich dir recht.
Früher dachte man auch, dass organische
Verbindungen nicht synthetisch hergestellt werden können,
sondern nur in der Natur vorkommen. Wöhler hat mit seiner
Harnstoffsynthese aus Ammoniumcyanat das Gegenteil bewiesen.
Soweit ich weiss, kann Ethin auch aus Calciumcarbid
synthetisiert werden, wobei ich jetzt auch nicht beurteilen
kann, ob Calciumcarbid nun organisch oder anorganisch ist.
Man kann aus Calciumcarbid und Wasser Ethin (oder Acetylen) herstellen, wobei Carbide anorganisch und das Acetylen organisch ist.
Gruß
Manuel