E. Klemm & Ch. Zach, 2008

Station: Vom Zucker zum Alkohol – die alkoholische Gärung

Infotext“

Glucose wird mit Hilfe von Enzymen zu Ethanol und Kohlendioxid umgewandelt.

In der Praxis werden Polysaccharide in entsprechenden Ausgangsmaterialien (Getreidearten, Kartoffeln etc. mit hohem Stärkegehalt) mit Hilfe von Enzymen zu den Monosacchariden, insbesondere Glucose, gespalten. Die eigentliche Gärung erfolgt optimal bei Temperaturen zwischen 20°C und 27°C mittels der in Hefen enthaltenen Enzyme unter Luftausschluss, also anaeroben Bedingungen. Die unter Schaumbildung freiwerdende „Gärungskohlensäure“ (Kohlendioxid) verhindert den Luftzutritt, da sie spezifisch schwerer ist als der Sauerstoff der Luft. Nach 2-4 Tagen und ca. 6-10 % Alkoholgehalt (Spezialhefen bis zu 18 %) ist die Gärung beendet.

E. Klemm & Ch. Zach, 2008

Station: Vom Gärungsprodukt (z.B. Wein) zum Schnaps – die Destillation

Infotext

Bei der Destillation werden Flüssigkeitsgemische durch Erhitzen getrennt. Die Flüssigkeit mit dem niedrigeren Siedepunkt verdampft beim Hochheizen zuerst und kann nach dem Kondensieren des verdampften Gases durch ein Kühlsystem wieder aufgefangen werden. Siedetemperatur von Ethanol: 78°C Siedetemperatur von Wasser: 100°C In unserem Beispiel würde der Alkohol theoretisch bei 78°C verdampfen, während das Wasser zunächst zurückbleibt. In der Praxis ist es aber so, dass bei 78°C auch schon ein Teil des Wassers verdampft, weshalb man nie reinen Alkohol erhält. Beim Erwärmen einer Flüssigkeit wird die zugeführte Wärme zunächst zum Aufheizen der Flüssigkeit verwendet. Je mehr sich die Temperatur der Flüssigkeit dem Siedepunkt nähert, umso mehr wird die Wärme zum Verdampfen der Flüssigkeit verwendet. Beim Erreichen des Siedepunktes steigt die Temperatur für längere Zeit nicht mehr an, sie bleibt konstant. Die zugeführte Wärme dient dann nur noch dem Verdampfen der Flüssigkeit. An der konstant bleibenden Temperatur erkennt man das Erreichen des Siedepunktes.

E. Klemm & Ch. Zach, 2008

Station: Bestimmung des Alkoholgehalts – von der Dichte zu den Gewichtsprozenten

Dichtebestimmung über Masse und Volumen: Wichtiger Hinweis: Arbeite ganz genau, damit du zum richtigen Ergebnis kommst! Wäge 50,0 mL des bereitgestellten Alkohols ab. Die Dichte berechnet man, indem man die Masse (g) durch das Volumen (mL) dividiert! Das Ergebnis hat die Einheit g/mL! Bestimme auch die Temperatur des Alkohols, damit du aus der Tabelle den Alkoholgehalt ermitteln kannst!

E. Klemm & Ch. Zach, 2008

Station: Brennbarkeit von alkoholischen Getränken – Brennstoff & Löschmittel

Durchführung: Tropfe 3-5 Tropfen vergälltes Ethanol (Brennspiritus) auf eine feuerfeste Unterlage und versuche, die Flüssigkeit zu entzünden. Wiederhole den Versuch mit einem alkoholhaltigen Alltagsstoff (Glasreiniger, Frostschutzmittel, alkoholischen Getränken…). Aufgaben / Fragen: • Was ist der Grund für die Nicht-Entflammbarkeit der

Stoffe? • Welche Kennzeichnung ist für Substanzen mit niedrigem

Flammpunkt vorgeschrieben? • Erkläre, warum es leichter ist, einen Bratapfel zu flambieren

als eine Eisspeise.

E. Klemm & Ch. Zach, 2008

Station: Lauge (NaOH) oder Alkohol (C2H5OH)? Der Indikator/pH-Wert zeigt es an! Durchführung: Bestimme den pH-Wert einer verdünnten Natronlauge und einem verdünnten Alkohol (Ethanollösung) mit Hilfe von Universalindikatorlösung: Befülle je ein Reagenzglas ca. 2 cm hoch mit Lauge und mit Alkohol. Versetze dann mit 1-2 Tropfen Universalindikatorlösung – vergleiche mit der Farbtabelle.

pH – Wert?

E. Klemm & Ch. Zach, 2008

Station: Alkoholische Getränke – wie viel Alkohol (Ethanol) ist in welchem Getränk / welchem Glas? Es sind verschiedene alkoholische Getränke und die entsprechenden Gläser, in denen man das Getränk ausschenkt, vorhanden! Aufgaben: • Lies die Informationen auf den Etiketten aufmerksam durch! • Ordne die Getränke nach dem Kriterium des „Alkoholgehalts“ in

die entsprechenden Gruppen: Spirituosen, Liköre, Weine, Biere, Alkopops….

• Schau/miss (Messzylinder) wie viel Milliliter/Liter in den Gläsern, in denen das Getränk ausgeschenkt wird, Platz hat! Berechne wie viel Milliliter „Ethanol“ jeweils enthalten sind!

• Sind die Getränke deiner Meinung nach mit den für den Konsumenten wichtigen Informationen (Warnhinweise? Alkoholgehalt? ...) versehen?

E. Klemm & Ch. Zach, 2008

Station: Blutalkoholgehalt – wie viel ‰ (Promille) hast du im Blut, wenn…

Aufgaben: Berechne „deinen Blutalkoholgehalt“ in Promille, nachdem du eine bestimmte Menge alkoholischer Getränke (Annahme einen Alkopop/eine Flasche Bier…) zu dir genommen hast mit Hilfe folgender Formel:

Blutalkoholgehalt in Promille

Mann: 100068,0

×××

=mVc ρ

oder ……Frau: 100055,0

×××

=mVc ρ

V = Volumen reines Ethanol in mL, ρ = Dichte von Ethanol (0,79g/mL) m = Masse des Menschen in g Anmerkung: Mit dieser Formel wird der maximale Blutalkoholgehalt, ohne Berücksichtigung des Abbaus berechnet. Zweite Möglichkeit den Promillegehalt im Körper – in Abhängigkeit des Ganzkörperwasseranteils – zu berechnen: C = 0,8 * A / GKW C … Alkoholkonzentration A … Alkoholmenge [g] GKW … Ganzkörperwasseranteil Männer: GKW = 2,447 – 0,09516 * Alter + 0,1074 * Körpergröße + 0,3362 * Körpergewicht Frauen: GKW = -2,097 + 0,1069 * Körpergröße + 0,2466 * Körpergewicht

E. Klemm & Ch. Zach, 2008

Station: Wirkung im Körper

Wirkung: ZNS Euphorie, Abbau von Hemmungen, Konzentrations- und Koordinationsstörungen, Verminderung der Schmerzempfindung, Halluzinationen

Wirkung: Blutkreislauf Euphorie, Abbau von Hemmungen, Erhöhung des Blutdrucks, verstärkte Durchblutung der äußeren Körperpartien

Verteilung Über den Blutkreislauf im gesamten Körperwasser (etwa 70% der Körpermasse)

Ausscheidung Maximal 3% über die Lunge und 2% über die Nieren

Wirkung: Haut Erhöhung der Hauttemperatur, Öffnung der Poren, verstärkter Wärmeverlust

Wirkung: Magen Reizung der Magenschleimhaut, Übelkeit, Erbrechen, Magenentzündung

Wirkung: Leber Reizung, Fettablagerung, Leberzirrhose

Stoffwechsel (in der Leber)

Ethanol

1. Zwischenstufe (Acetaldehyd)

2. Zwischenstufe (Essigsäure)

Kohlendioxid + Wasser

Resorption Im Magen und Darm

E. Klemm & Ch. Zach, 2008

Station: „Alkohol“ ist nicht gleich „Alkohol“

Schüttelrätsel: Es sind die Namen von 7 verschiedenen Alkoholen „durchgeschüttelt“ angeführt. Bringe - unter Verwendung der Hilfen - die Buchstaben in die richtige Reihenfolge! Das Lösungswort ergibt sich aus den fettgedruckten Buchstaben und ist das was man im Alltag unter „Alkohol“ versteht! XEANOHL enthält 6 C-Atome

NLMTHAEO ist das kleinste unter den Alkoholmolekülen THODAENIL besitzt 2 OH-Gruppen

POORPANL enthält 3 C-Atome

ENPTONAL hat eine Doppelbindung

PAOORPNTIRL besitzt 3 OH-Gruppen

LCYOPECNTAOLN ist ein Ring