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Wo kommen Bilipid-Membranen vor?
Im menschlichen Körper an den Organellen auch an Zellen als Ganze
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Wie und woraus sind Bilipid-Membranen aufgebaut?
- Zwei Schichten aus Phospholipiden und Steroiden mit hindurchragenden Proteinen
- Fettsäurereste beider Lipidschichten einander zugewandt, hydrophile Köpfe voneinander abgewandt
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Nenne ein Phospholipid und die Merkmale!
- Lecithin
- Phospholipid = Fettmolekül dessen Fettsäure durch Phosphorsäurederivat ersetzt ist
- Phosphorsäure mit Cholin-Kation verestert
- Zwitterion: pos. Ladung am quartären Ammoniumion und neg. Ladung am Phosphation
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Welches Steroid ist das bekannteste und ist in Biomembranen anzutreffen?
- Cholesterin
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Welche Eigenschaften hat eine Bilipid-Membran?
- Selbstorganisation
- Selbstreparatur
- Hohe laterale Beweglichkeit
- Biomembranen für lipophile Stoffe permeabel
- für hydrophile Stoffe inkl. Salze impermeabel
- für bestimmte Ionen existieren Ionenkanäle (Proteine)
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Was bedeutet Semipermeabilität?
Eigenschaft, bestimmte Stoffe durchzulassen aber andere nicht
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Was bedeutet Selektivität?
Eigenschaft von Membranen eine bestimmte Komponente bevorzugt vor anderen durchzulassen
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Was ist Polyethylen und wozu wird es eingesetzt?
- Polymerisat
- Wird zur Herstellung von Kunststoffen verwendet
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Nenne 2 Verfahren zur Herstellung von Polyethylen
- Radikal-Polymerisation
- Niederdrucksynthese
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Wozu führt die Hochdruckpolymerisation im Bezug auf die Form des Produktes und warum?
- Zu verzweigtem Polyetyhlen, da das Wasserstoffradikal, welches zum Kettenabbruch führt, aus einer anderen kette stammen kann
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Wofür steht LDPE und warum wird es so genannt?
- Low Density Polyethylene
- Niedrigere Dichte als bei einem nach dem Niederdruckverfahren hergestelltem Polyethylen
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Beschreibe das Verfahren der Niederdruck-Synthese!
- Verwendet Katalysator, um Monomer and wachsende Kette anzufügen (z.B. Titantetrachlorid)
- Titantetrachlorid kann von tetraedrischer in oktraedrische Konfiguration wechseln, wenn 2 Liganden hinzutreten
- Ist ein Ligand ein Alkylrest kann Ethylen mit seiner -Bindung an den freien Ligandenplatz
- Danach Umlagerung sodass Alkylrest um CH2CH2-Einheit wächst
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Welche Form hat ein aus Niederdruck-Polyethylen-Synthese gewonnenes Polyethylen?
- Linear aufgebaut
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Wofür steht HDPE und warum wird es so genannt?
- High Density Polyethylene
- Hohe Dichte, da linear aufgebaut
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Wodurch werden die Unterschiede der Polyethylen-Sorten verursacht?
Wie können Eigenschaften maßgeblich verändert werden?
- Durch die Struktur, sprich gradkettig oder verzweigt
- Eigenschaftsänderung durch Zugabe von anderen Monomersorten
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Wie kann man beispielsweise die Permeabilität von Wasserdampf und Sauerstoff von Polymeren beeinflussen?
Durch Zugabe von Vinylacetat!
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Was ist die Dialyse?
- Membranstofftrennverfahren
- geeignet zur Herstellung von alkoholfreiem Bier
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Erläutere die herstellung von alkoholfreiem Bier durch Dialyse
- 2 getrennte Kreise (1 für normales Bier und ein Prozessbierkreis)
- Prozessbier wird Ethanol durch Rektifikation entzogen
- Prozessbier und normales Bier werden im Gegenstromverfahren aneinander vorbeigeführt wobei dem normalen Bier lediglich Ethanol entzogen wird, da sonst. Bestandteile gleich sind
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Welche Eigenschaften hat eine Dialyse-Membran?
Nur für niedermolekulare Bestandteile permeabel
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Was sind Mikro- und Ultrafiltration?
Trennung über Trennstufe die über einen Ablauf Moleküle abführt, die zu groß sind um zu permeieren, und über einen anderen, der kleine Partikel abführt
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Was beschreibt der Cutoff?
Molare Masse kugelförmiger Moleküle die gerade noch durch eine Siebmembran passen
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Was sind Umkehrosmosemembranen?
- dichte Membranen, die an der Oberfläche keine Poren haben
- Trennmechanismus auf Prinzip der Diffusion, also konzentrationsgradientengetriebene Permeation
- Trenneffekt letztendlich kinetischer Natur
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Was ist Osmose?
- Bestreben von reinem Wasser, welches von einer wässrigen Lösung durch eine semipermeable Membran getrennt ist, die Membran zu permeieren und wässrige Lösung zu verdünnen
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Wie kann man die Osmose unterdrücken?
Indem man die wässrige Lösung unter Druck setzt
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Was ist der Osmotische Druck?
- Druck während des osmotischen Gleichgewichts
- Bei Meerwasser 25 bar
- c: Gesamtkonz. der gelösten Stoffe
- R: allg. Gaskonstante
- T: absolute Temp.
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Wann setzt die Umkehrosmose ein?
- Wenn man den Druck auf die wässrige Lösung über den Osmotischen Druck steigert
- Nun strömt Wasser aus der wässrigen Lösung in das reine Wasser
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Woraus bestehen Umkehrosmosemembranen?
Aus Celluloseacetat oder Nylon
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Was ist Celluloseacetat?
- Cellulose deren Hydroxylgrp mit Essigsäure verestert worden sind
- je Glucoseeinheit 3 Acetateinheiten
- Hauptsächlich für Flachmembranen
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Wie wird Nylon hergestellt?
- Kettenstart:
- Fortpflanzung:
- Auf Glassplatte streichen
- In Eiswasser tauchen
- bei 65-75° sintern
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Wie funktioniert eine Brennstoffzelle?
- Wasserstoff wird mit Sauerstoff zu Wasser und Elektrizität umgesetzt
- An den von Graphit (Gasverteiler) umgebenen Platin-Elektroden wird Wasserstoff oxidiert
- Elektronen werden abgeführt, da sie nicht durch die Membran können
- H+-Ionen können permeieren und auf der anderen Seite der Membran mit Sauerstoff zu Wasser reagieren (dazu nötigen Elektronen sind von Anode über äußeren Stromkreis zur Kathode gekommen)
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Wie müssen Ionenaustauschermembranen beschaffen sein?
Nenne ein Bsp.!
- Protonen müssen sie permeieren können
- besonders inert
Bsp.: Nafion
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