Hinweis Bei dieser Datei handelt es sich um ein Protokoll ... · Das nicht wachsende Haar bezeichnet man als Kolbenhaar. Unter dem Mikroskop betrachtet erkennt man eine feine Strukturierung,des

HinweisBei dieser Datei handelt es sich um ein Protokoll, das einen Vortrag im Rahmendes Chemielehramtsstudiums an der Uni Marburg referiert. Zur besserenDurchsuchbarkeit wurde zudem eine Texterkennung durchgeführt und hinter daseingescannte Bild gelegt, so dass Copy & Paste möglich ist – aber Vorsicht, dieTexterkennung wurde nicht korrigiert und ist gerade bei schlecht leserlichenDateien mit Fehlern behaftet.

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Dr. Ph. Reiß, im Juli 2007

Protokoll des 2.Lehramtsvortrags gehalten

am 21.12.1989

Veranstaltungsleiter: Dr. J. Btuenuth

Dr. E. Gerstner

Pr'of. Dr. u. ~1li 11 erProf. Dr. F. W. Steuber

vorgelegt von Martin Holfeld

Chemie in der Schule: www.chids.de

Die Haarkosmetik g ewinnt in der neueren Zei t immer mehr an

Popularität. Nicht nur die Frauen, sond ern auch die Männer

nutzen die Vielfalt der M8glichkeiten, das Haar zu verändern,

immer mehr.

Die Struktur des Haares

Das Haar wächst in der Lederhaut. In der Haarpapille werden

durch Zellteilung ständig neue Zellen gebildet . In den

AI

darilberli egenden Zonen kommt es zu einer Differenzierung der

Zellen . Das Haar wächst dann durch d en Haarschaft und dringt

durch die Oberhaut (Epidermis) nach außen.

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Der Generationszyklus des Haares

Die ~ngggn~ rh~~~ ist die Wachstumsphase der Haare. Sie

dauert etwa 6 Jahre. In der Generationszone werden in dieser

Zeit ständig neue Zellen gebildet.

Die k~leggng Eh~§~ ist eine Ubergangsphase. Sie dauert ca. 2-

3 \Vochen.

In der 1~lQg~ngQ ~h~~~ wächst das Haar nicht mehr. Sie dauert

ungefähr 3-6 Wochen. Das nicht wachsende Haar bezeichnet man

als Kolbenhaar.

Unter dem Mikroskop betrachtet erkennt man eine feine

Strukturierung,des Haarinneren. Das Haarinnere unterscheidet

man in M'i kr-o f' i b r i L'l e n , die jeweils aus fünf Protofibrillen

aufgebaut sind. Die Protofibrillen sind jeweils aus fUnf

Peptidketten zusammengesetzt.

Die Peptidketten besitzen eine

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Versuch Nr.l

In einem Versu ch sollen d ie Peptidketten d er Haare

hydrol y siert werd en . Dazu wird e in Haarbüs chel in Natronla u ge

(c=6mol/l) geko cht .

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"~~C'OI~

Versuch Nr.2

Die durch die Hydrolyse entstehenden isolierten einzelnen

Aminosäuren werden mi t der B'i.u r-e t r-e a k t Lon nachgewiesen.

Anmerkung: Um eine genügende Menge des Haarproteins zu

hydrolysieren, muß die Lösung mehrere Stunden gekocht werden.

Vor Verwendung der Biuretreaktion ist eine Neutralisation der

Lösung erforderlich, da sonst ein Kupferhydroxokomplex

e n t s t e h e n kann, der auch eine Blaufärbung des Hyd r o Ly s a te s

verursacht.

~Cl.Chwei oS cl er

@C~ . +

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Versuch Nr.3

Da besonders die schwefelhaltigen Aminosäuren eine wichtige

Rolle in der Haarkosmetik spielen, werden sie besonders

nachgewiesen. Dazu wird das g e k o c h te Hydrolysat mit

alkalischer Blei(II)chlorid18sung versetzt. Es fällt ein

schwarzer Niederschlag von Bleisulfid.

Der Schwefel wird durch eine nukleophile Substitution von den

schwefelhaltigen Aminosäuren getrennt.

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Versuch Nr.4

Ein BUschel Haa r e soll o x idativ gefArbt werden.

Das BUschel wird in e i n e rn Bgl. mit e i n e r Spat elspitze p-

Toluylendiamin und e i n e r Spatelspitze Resor cin in c a , 150ml

desto Wasser gelö st.

Das Prinzip d er Oxidationsf ärbung ist:

+ E,.lwir,kl.!.r» Fa.rb s/oll-

traol.e Icü.t,~

~ '

Ein Farbstoffmolekül wird aus zwei Kupplungskomponenten in

Anwesenheit eines Entwicklers zusammengesetzt. Das

entstandene Farbstoffrnolekül kann e u f g r u nd seiner Größe das

Haar nicht mehr durch die natürlichen Poren verlassen. Die

j ewe i ligen Kupp I u n g s k o mp o n e n t en können abe r durch di e Po ren

in das Haarinnere dringen.

Als Kupplungskomponenten werden Resorcin und p-Phenylendiamin

verwendet. Es entsteht ein grünschwarzer Farbstoff.

Entwickler ist Wasserstoffperoxid. das den notwendigen

Sauerstoff liefert.

Reso,.c.in .


Als Beispiel für andere mögliche Reaktionen wird die Kupplung

von p-Toluylendiamin mit m- Ami n o ph e n o 1 und mit m-

Phenylendiamin angeführt:

Die Funktion von Wasserstoffperoxid als Entwickler ist:

a) Die Bereitstellung von nase. Sauerstoff

b) Die Selektivität dieser Reaktion im Haarinneren,

verursacht durch die katalytische Wirkung von Kationen

im Haarinneren.

fllVI


Versuch Nr.5

Eine Haarsträhne soll durch S chaumtönung g efärbt werden:

In e i n e m Becherglas wird eine blond e Haarsträhne mit

käuflicher Schaumtönung (Wella) besprüht , Nach ca. 10 mi n ,

wird die Haarstrährte kurz unter kaltem Wasser ausgewaschen.

Man unt erscheidet zwei Sorten der Schaumtönungen:

1) I(~f ;0 n.e.." a. I< 6ive--: ":-- ..- ~. - ~ -

- .'Aufziehen von kation~venFarbstoffen (schematisch) ...

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Versuch Nr.6

Einige Haflr~trfihnerl 11s Cl r-n b 1 0 n d i. (J, 1" t w~~ r d r- n .

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Dazu werd en eine dunkle und ein e mittelblonde Haarssträhne an

einem Schaumkopf b ef estigt . In e i ne m Plastikbecher wird etwas

k ä u f I iches Blondi erpul ver mit e i ne r 35% Wasserstoff-

peroxidlsg. angerührt und mit einem Pinsel auf den Strähnen

v erteilt . Nach ca.25 min. werden die Strähnen unter

fließendem kalten Wasser ausgewaschen. Ergebniss : Die dunkle

Strähne ist rötlich geworden und die mittelblonde Strähne ist

hellblond . Die Blondierwirkung i st eine Oxidation der

Ha a r p i g me n t e . Im dunkeln Haar reicht die Reaktionszeit nicht

zum vollständig en Abbau all er Haarpigmente. Die roten

Haarpigmente (Rhodokeratine) verbleiben im Haar.

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Versuch Nr.7

Di e Persalz e im Blondi erpul v er s oll en na chgewies en werd en :

Zu einer g e s ät t i g te n Lösung von Blondi ermittel in Wasser

we rden e i n i g e Tropf e n eine r KJ - Lösung (c=O. 2mol/l) ge g eben.

Nach kurz er Zeit ist e i ne Braunf ä rbung von elementarem Jod

erkennbar.

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Die verschiedenen inter- und intramolekularen Bindungen in

der Peptidkette.

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Versuch Nr.8

Zu einer Cysteinlösung w e r d e n einige Tropfen einer

Eisen(III)chlorid16sung gegeben. An der Eintropfstell~

entsteht eine blaue Färbung, die bei UmrUhren wieder

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verschwindet. Die blaue Färbung wird durch einen Eisen-

Cystein-Komplex hervorgerufen.

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Bei Umrühren oxidiert das Eisen(III)-Ion das Cystein zu

Cy s t Ln und die- blaue Farbe verschwindet wieder. Das

en t s tandenen Eis en ( I I ) - I on w i rd du r c h den Lu f t sauer s t 0 f f

wieder zum Eisen(III)-Ion oxidiert.

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Versuch Nr9.

An einer glatten Haarsträhne soll eine Dauerwelle

durchgeführt werden. Dazu wird die Strähne auf einen Wickler

(möglichst kleine Größe) gedreht und in ein Be c h e r g Las mit

Wellösung getaucht. Nach ca. 30 mine wird das auf d~~ Wickler

gedrehte Haar aus der Wellösung g e n ornraen , gründlich unter

fließend kaltem Wasser ausgewasche~ und in ein Becherglas mit

FixierlBsung getaucht. Nach ~eiteren 5 min, wird das Haar vom

\V i c k 1 erge wie k 8 l tund wie d ergu t d ure hg e s pli 1 t. Das Ha a r ist

j~tzt deutlich gewellt.

~~ll§~~Dg: Leicht angesäuerte Thioglykolsäurelösung.

Ei~igrlQ§ung: Wasserstoffperoxidlösung 35%

Q~r_~~llYQrg~ng~

Im Wellvorgang werden die Schwefelbrlicken

notwendigen Elektronen werden von der

geliefert, die dabei oxidiert wird.

g e s p a Lt e n , Die

Thioglykolsäure

~~r_Ei~i§~YQg~ng:

I m Fix i e r v 0 r g a n g we r d e n d i e S c h w e f e 1 b r Li c k e n wie der 0 x i d a t i v

gebunden. Der notwendige Sauerstoff wird vom

Wasserstoffperoxid geliefert.


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2) .j~orm vnqs ~·(;r~Q,~q. ... 'l


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-.....,> R- SH + R-,5 H

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10~ h~

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I "+R-SI;j .. R-SH


Der

RI

R -5- S-~" t H 02.

Alle Versuchesind aus Zeitgründen von den üblichen, in der

Haarkosmetik verwendeten Dos i erungen abgeänder t worden. So

wu r d e z.B. bei den Blondierungsreaktionen statt 9%iger

Wasserstoffperoxidlösung 35%ige verwendet. Es ist deshalb

unbedingt ratsam, die beschriebenen Ve r s u c h e nur mit toten,

abgeschnittenen Haaren durchzufGhren.


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