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Desinfektion 06:54 min

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Transkript Desinfektion

Guten Tag und herzlich willkommen. Dieses Video heißt "Desinfektion". Der Film gehört zur Reihe "Oxidation und Reduktion". Als nötige Vorkenntnisse solltest du die Grundbegriffe von Oxidation und Reduktion kennen. Es gibt ein Video mit Definitionen, wo du das Nötige erfahren kannst. Ziel des Videos ist es, dir einen kleinen Einblick in die Desinfektion mit Oxidationsmitteln zu schaffen. Gliederung

  1. Wogegen wird desinfiziert?
  2. Wo wird desinfiziert?
  3. Populäre Oxidationsmittel
  4. Schwimmbäder
  5. Wundbehandlung
  6. Nebenwirkungen

  7. Wogegen wird desinfiziert? Desinfiziert wird gegen pathogene Keime, die ich hier umgangssprachlich als Schädlinge bezeichnen möchte. Das sind zum einen Bakterien, als zweites sind das Protozoen. Das sind Einzeller mit Zellkern. Als drittes sind das Pilze, wobei wir hier Schimmelpilze verstehen wollen. Und schließlich als letztes, von immenser Bedeutung, ist die Desinfektion gegen Viren.

  8. Wo wird desinfiziert? Die Orte der Desinfektion können ganz verschieden sein. Zum einen werden große Flächen, wie in Bädern, desinfiziert. Auch in gewöhnlichen Wohnräumen findet die Desinfektion statt. Die Desinfektion von Krankenhäusern ist in unserem Zeitalter eine Selbstverständlichkeit. Darüber hinaus wird auch Haut desinfiziert. Und beim Befall von Erregern muss auch die Schleimhaut mitunter desinfiziert werden. Und schließlich die Desinfektion von Wasser, die in erster Linie prophylaktisch stattfindet.

  9. Populäre Oxidationsmittel Hier möchte ich einige Oxidationsmittel aufzählen, die gleichzeitig effektive Desinfektionsmittel sind: Kaliumpermanganat (KMnO4), Chlor (Cl2), Iod (I2), Ozon (O3), Hypochlorige Säure (HClO), Natriumhypochlorit (NaClO), Wasserstoffperoxid (H2O2).

  10. Schwimmbäder In Schwimmbädern findet Desinfektion gegen die im Abschnitt 1 genannten pathogene Keime statt. Ein effektives Oxidationsmittel für die Desinfektion von Wasser ist das chemische Element Chlor. Chlor reagiert mit Wasser unter der Bildung von Salzsäure und außerdem entsteht hypochlorige Säure. Aus einem Molekül hypochloriger Säure entsteht ein Atom Sauerstoff und ein Molekül HCl bleibt übrig. Atomarer Sauerstoff ist aktiver Sauerstoff und besonders reaktionsfähig. Das 2. populäre Oxidationsmittel für die Desinfektion von Wasser ist Ozon. Das Ozonmolekül zerfällt in ein Sauerstoffmolekül und in ein Sauerstoffatom. Durch die aktiven Sauerstoffatome, die sich im Ergebnis der genannten Reaktionen bilden, werden die Keime zerstört. Die Konzentration für ein Oxidationsmittel für die Wasserdesinfektion wird stets so geregelt, dass sie nicht toxisch, aber immer noch keimtötend ist.

  11. Wundbehandlung Für die Wundbehandlung kann man unter Umständen den Klassiker, das Oxidationsmittel Kaliumpermanganat (KMnO4) einsetzen. Im festen Aggregatzustand bildet Kaliumpermanganat dunkelviolette Kristalle. Für die Wundbehandlung verwendet man eine wässrige Lösung. Sehr wirksam und in mancher Hinsicht vorzuziehen, ist die Wundbehandlung mit Wasserstoffperoxid (H2O2). Beide Oxidationsmittel bewirken bei der Wundbehandlung 2 Dinge: Als erstes kommt es zu einer Blutgerinnung. Als 2. wird das gewünschte Anliegen, die Desinfektion, durch Sauerstoff erreicht. Auch der Klassiker, elementares Iod (I2), ist bei den Wundbehandlungen noch nicht in Vergessenheit geraten. Iod bildet schwarzviolette Kristalle, die leicht sublimieren. Für die Wundbehandlung verwendet man eine alkoholische Lösung. Iod desinfiziert durch Enzymhemmung. Heutzutage werden häufig Iodophore, das sind Polymere mit einem 0,5 - 3%igen Iodanteil, verwendet. Den gebildeten Komplex bezeichnet man als PVP-Iod. Mit dieser Maßnahme möchte man unerwünschte Nebenwirkungen, wie Braunwirkung, verhindern.
  12. Nebenwirkungen Die hier genannten Oxidationsmittel können durchaus eine Reihe von Nebenwirkungen haben. Es ist möglich, dass ihr Geruch nicht jedem zusagt. Ein starkes Desinfektionsmittel kann durchaus auch giftig sein. Jedes Oxidationsmittel ist ätzend. Die meisten genannten Desinfektionsmittel sind in bestimmten Dosen schädlich. Es gilt hier wie bei fast allen Dingen: Vorsicht bei Dauergebrauch! Eine Alternative zu scharfen Desinfektionsmitteln im Haushalt ist mitunter, man höre und staune, einfaches Händewaschen. Ich danke für die Aufmerksamkeit. Alles Gute. Auf Wiedersehen.

Desinfektion Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Desinfektion kannst du es wiederholen und üben.

  • Gib mögliche Desinfektionsmittel für ein Schwimmbecken und eine Wundbehandlung an.

    Tipps

    Erinnere dich an deinen letzten Schwimmbadbesuch und den Geruch, den du dort wahrgenommen hast. Von welchem Desinfektionsmittel könnte das der Geruch sein?

    Lösung

    In Schwimmbädern muss das Wasser gegen Keime desinfiziert werden, damit die Badegäste nicht erkranken. Typischerweise wird ein Schwimmbecken mit Chlor desinfiziert. Dies hat auch den typischen „Schwimmbadgeruch“, den du vielleicht kennst. Chlor reagiert mit Wasser zu Salzsäure und hypochloriger Säure, welche ein atomares und damit aktives Sauerstoffatom abgibt. Das aktive und damit besonders reaktionsfähige Sauerstoffatom macht Keime unschädlich. Ebenso wird Ozon im Schwimmbad verwendet. Es entsteht ebenfalls aktiver Sauerstoff, der Keime abtötet. Dabei werden die Konzentrationen der Desinfektionsmittel so gewählt, dass sie für den Menschen nicht giftig, aber immer noch keimtötend sind.

    Eine Wunde behandelt man ganz klassisch mit Iod. Es bewirkt eine Enzymhemmung. Aber auch Wasserstoffperoxid oder Kaliumpermanganat können verwendet werden. Sie bewirken eine Blutgerinnung und Desinfektion durch aktiven Sauerstoff.

  • Nenne die Nebenwirkungen von Desinfektionsmitteln.

    Tipps

    Überlege, welche Warnhinweise auf einer Flasche Chlorreiniger vermerkt sind.

    Lösung

    Desinfektionsmittel riechen häufig unangenehm. Der typische Schwimmbadgeruch kommt vom Chlor, das zur Desinfektion genutzt wird.

    Chlor und andere Desinfektionsmittel sind außerdem giftig und ätzend. Daher sind sie in hoher Dosierung schädlich für Mensch und Umwelt.

    Eine alternative im Haushalt ist einfaches Händewaschen.

  • Bestimme, wie Chlor in Wasser als Desinfektionsmittel reagiert.

    Tipps

    Aktiver Sauerstoff macht Keime unschädlich.

    Lösung

    Chlor reagiert mit Wasser zu Salzsäure und hypochloriger Säure. Diese gibt dann aktiven Sauerstoff ab. Der aktive Sauerstoff ist besonders reaktionsfähig und macht Keime unschädlich.

    $Cl_2 + H_2O \rightleftharpoons HCl + HClO$

    $HClO \rightarrow HCl + O$

  • Stelle die Reaktionsgeichung einer Mischung aus Chlorreiniger und säurehaltigem Reiniger auf.

    Tipps

    Es entsteht ein Gas.

    Lösung

    Bei der Mischung von Chlorreinigern mit säurehaltigen Reinigern, wie z.B. WC-Reinigern kommt es zur Bildung von Chlorgas.

    $OCl^- + Cl^- + 2~H_3O^+ \rightarrow 3~H_2O + Cl_2$

    Dies ist sehr giftig. Es wurde sogar im Ersten Weltkrieg als chemische Waffe eingesetzt. Stell dir also vor, du mischst diese Reiniger und hast eine chemische Waffe in deinem Bad, die du einatmen könntest. Besser ist es, sie nicht zu mischen, denn Chlorreiniger können sogar ganz durch säurehaltige Reiniger ersetzt werden.

  • Benenne folgende Oxidationsmittel.

    Tipps

    Natriumhypochlorit $NaClO$ und Wasserstoffperoxid $H_2O_2$ ähneln auch hier gezeigten Verbindungen.

    Lösung

    Ein gutes Oxidationsmittel muss sich selbst gut reduzieren lassen. Reduzieren kann man immer Elemente mit einer hohen Oxidationszahl.

    Das Kaliumsalz Kaliumhypochlorit $KClO$ ist ein gutes Oxidationsmittel. Dabei wird das Chloratom mit der Oxidationsstufe +I reduziert. Auch Kaliumpermanganat $KMnO_4$ wird häufig als Oxidationsmittel verwendet.

    Kniffliger wird es bei den Peroxiden $R_1-O-O-R_2$. Den Namen dieser Stoffklasse kannst du dir aber sehr gut durch Wasserstoffperoxid herleiten. Alle Peroxide haben dabei eine -O-O-Bindung, wobei der Sauerstoff die Oxidationsstufe -I trägt. Diese Bindung ist sehr labil und der Sauerstoff kann gut zu -II reduziert werden.

    Das letzte Beispiel ist das Dichromat-Ion ${Cr_2O_7}^{2-}$. Chrom hat in dieser Verbindung die Oxidationsstufe +VI und lässt sich damit auch leicht reduzieren.

  • Erkläre, wie du dein Trinkwasser beim Camping desinfizieren könntest.

    Tipps

    Bakterien sind kleinste Organismen, die auf bestimmte Faktoren mit dem Zelltod reagieren.

    Lösung

    Wenn du beim Camping bist und aus einem nahe gelegenen Fluss Trinkwasser schöpfen möchtest, solltest du beachten, dass sich in dem Wasser möglicherweise Keime unterschiedlichster Art befinden.

    Chlorreiniger hineinzuschütten tötet zwar die Keime ab, trinken kannst du das Wasser dann allerdings nicht mehr, denn Chlor ist giftig und kann in großen Dosierungen lebensgefährlich sein.

    Umrühren bringt leider auch nichts. Wenn du das Wasser durch ein Sieb gießt, filterst du zwar grobe Verschmutzungen wie kleine Blätter oder Äste raus, Keime sind allerdings so winzig klein, dass sie leicht durch die Sieblöcher passen.

    Das Wasser vor Licht zu schützen verhindert nur, dass sich bestimmte Einzeller zu schnell vermehren.

    Wirklich desinfizieren kannst du dein Wasser, indem du es kochst. So werden die meisten Bakterien und Einzeller, die sich in deinem Wasser befinden, abgetötet. Das liegt daran, dass diese Organismen, wie andere auch, aus Eiweißen bestehen und diese Eiweiße bei hohen Temperaturen zerstört werden. Die Folge ist der Tod dieser Organismen.