Technical

Bevorzugt adsorbiert werden: höhermolekulare und unpolare Verbindungen. Allgemein gilt, dass mit abnehmender Wasserlöslichkeit, Flüchtigkeit und Polarität, sowie zunehmendem Molekulargewicht die Adsorbierbarkeit steigt.

Der Aktives-Kettenenden-Mechanismus (ACE) (englisch active chain end mechanism) und der Aktivierte-Monomer-Mechanismus (AM) (englisch activated monomer mechanism) sind zwei Möglichkeiten (Reaktionsmechanismen), nach welchen die kationische Polymerisation von Epoxiden ablaufen kann.^[1] Während die kationische Polymerisation regulär nach dem ACE-Mechanismus abläuft, kann sie auch nach dem AM-Mechanismus ablaufen, wenn Hydroxygruppen präsent sind. Hydroxygruppen wirken durch den AM-Mechanismus als Kettenübertragungsmittel; wenn die Hydroxygruppen funktionelle Gruppe eines Alkohols ist, kann dieser dadurch in das Polymernetzwerk eingebaut werden. Auf diese Weise werden sowohl die Geschwindigkeit der Reaktion wie auch die Netzwerkdichte und -struktur beeinflusst (und dadurch auch die mechanischen Eigenschaften des Polymers).^[2]

Aliphatische Kohlenwasserstoffe (altgriechisch ἄλειφαρ aleiphar ‚fettig‘) sind organische chemische Verbindungen, die aus Kohlenstoff und Wasserstoff zusammengesetzt und nicht aromatisch sind. Damit sind sie eine Untergruppe der Kohlenwasserstoffe. Nach der IUPAC-Nomenklatur sind aliphatische Verbindungen „acyclische oder cyclische, gesättigte oder ungesättigte Kohlenstoffverbindungen, außer aromatischen Verbindungen.“[1] Die einfachste Gruppe aliphatischer Kohlenwasserstoffe sind die gesättigten Alkane; weiterhin zählen die ebenfalls gesättigten Cycloalkane sowie die ungesättigten Kohlenwasserstoffe der Alkene und Alkine zur Gruppe der Aliphaten.

Wie alle reinen Kohlenwasserstoffe sind aliphatische Kohlenwasserstoffe unpolare, lipophile Verbindungen (also nicht wasserlöslich). Da laut IUPAC-Definition aliphatische Verbindungen den aromatischen Kohlenstoffverbindungen gegenübergestellt und damit durch eine Negation definiert werden, bedeutet dies im Umkehrschluss, dass alle nicht aromatischen organischen Verbindungen aliphatisch sind. Die Klassifizierung organischer Verbindungen in Aliphaten und Aromaten erfolgt durch die Aromatizitätskriterien. Die sogenannten alicyclischen Verbindungen bilden eine Untergruppe der Aliphaten und zeichnen sich – ähnlich den Aromaten – durch ringförmige Ketten aus, werden aber durch die Aromatizitätskriterien von den Aromaten unterschieden.

Als Alkalimetalle werden die chemischen Elemente Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Caesium und Francium aus der 1. Hauptgruppe des Periodensystems bezeichnet. Sie sind silbrig glänzende, reaktive Metalle, die in ihrer Valenzschale ein einzelnes Elektron besitzen, das sie als starke Reduktionsmittel leicht abgeben können. Obwohl Wasserstoff in vielen Darstellungen des Periodensystems auch in der ersten Hauptgruppe steht – ganz oben und meist mit einer Lücke abgetrennt, oder in anderer Farbe dargestellt – kann Wasserstoff keinesfalls zu den Alkalimetallen gezählt werden. Als typisches Nichtmetall ist Wasserstoff unter Standardbedingungen gasförmig und nicht fest, hat eine viel größere Ionisierungsenergie und zeigt keine typischen metallische Eigenschaften.

Die Oxidation der Oberflächen frischer Biokohlen im Zuge ihrer Alterung führt zur Bildung einer Vielzahl funktioneller Gruppen, welche ihre Reaktivität bedingen (Hammes und Schmidt 2009). Im Allgemeinen handelt es sich um Carboxyl-, Phenol-, Carbonyl-, Hydroxyl- oder Aminogruppen. Diese Gruppen bestimmen die chemischen Wirkungen der Kohlen, die sowohl als Katalysator als auch als Reagenz fungieren können. Gleichzeitig nimmt die negative Ladung der Oberflächen zu (Cheng et al. 2006 und 2008a, Hilscher et al. 2009, Liang et al. 2006). Dies führt zu einer Zunahme der Kationenaustauschkapazität. Damit können Nährstoffe in größerem Maße gebunden werden und für Pflanzen und Mikroorganismen über einen längeren Zeit-raum verfügbar bleiben. Aufgrund ihrer Polarität wirken sich hydrophile Gruppen (amino, carboxyl, keto …) auch auf die Wasserhaltekapazität des Bodens aus (Sevilla et al. 2011, Spokas et al. 2012a) und erhöhen die Wasserlöslichkeit und den Transport der Biokohlen mit dem Sicker- und Oberflächenwasser (Glaser et al. 2002a, Hilscher und Knicker 2011, Rumpel et al. 2006a, Wiesmeier et al. 2009). 

Aluminium ist mit einem Anteil von 7,57 Gewichtsprozent <https://de.wikipedia.org/wiki/Massenanteil>  nach Sauerstoff <https://de.wikipedia.org/wiki/Sauerstoff>  und Silicium <https://de.wikipedia.org/wiki/Silicium>  das dritthäufigste Element der Erdkruste <https://de.wikipedia.org/wiki/Erdkruste>  und damit das häufigste Metall <https://de.wikipedia.org/wiki/Metalle> . Allerdings kommt es aufgrund seines unedlen Charakters praktisch ausschließlich in gebundener Form vor. Die größte Menge befindet sich chemisch gebunden in Form von Alumosilicaten <https://de.wikipedia.org/wiki/Alumosilicate> , in denen es in der Kristallstruktur <https://de.wikipedia.org/wiki/Kristallstruktur>  die Position von Silicium in Sauerstoff-Tetraedern <https://de.wikipedia.org/wiki/Tetraeder>  einnimmt. Diese Silicate <https://de.wikipedia.org/wiki/Silicate>  sind zum Beispiel Bestandteil von Ton <https://de.wikipedia.org/wiki/Ton_(Bodenart)> , Gneis <https://de.wikipedia.org/wiki/Gneis>  und Granit <https://de.wikipedia.org/wiki/Granit> .

Alumosilicate sind z. B. Feldspate <https://de.wikipedia.org/wiki/Feldspat> , Feldspatvertreter <https://de.wikipedia.org/wiki/Feldspatvertreter>  und Zeolithe <https://de.wikipedia.org/wiki/Zeolithe_(Stoffgruppe)>  wie Zeolith A <https://de.wikipedia.org/wiki/Zeolith_A>  oder Sodalith <https://de.wikipedia.org/wiki/Sodalith> .

Dagegen heißen Silicate mit oktaedrisch <https://de.wikipedia.org/wiki/Oktaeder>  koordiniertem Aluminium Aluminiumsilicate. Beispiele sind Andalusit <https://de.wikipedia.org/wiki/Andalusit> , Kyanit <https://de.wikipedia.org/wiki/Kyanit>  und Sillimanit <https://de.wikipedia.org/wiki/Sillimanit> .

Ammoniak (von lateinisch ammoniacum; Aussprache: Betonung in den nördlichen Varianten des Standarddeutschen auf der letzten Silbe: [amoni̯ˈak]; in den südlichen Varianten hingegen meist auf der ersten: [ˈamoni̯ak]) ist eine chemische Verbindung von Stickstoff und Wasserstoff mit der Summenformel NH₃. Es ist ein stark stechend riechendes, farbloses, wasserlösliches und giftiges Gas, das zu Tränen reizt und erstickend wirkt. Ammoniak ist ein amphoterer Stoff: Unter wässrigen Bedingungen wirkt es als Base. Es bildet mehrere Reihen von Salzen: die kationischen Ammoniumsalze sowie die anionischen Amide, Imide und Nitride, bei denen ein (Amide), zwei (Imide) oder alle (Nitride) Protonen (Wasserstoffionen) durch Metallionen ersetzt sind.

Ammoniak ist eine der meistproduzierten Chemikalien und Grundstoff für die Produktion aller weiteren Stickstoffverbindungen. Der größte Teil des Ammoniaks wird zu Düngemitteln, insbesondere Harnstoff und Ammoniumsalzen, weiterverarbeitet. Die Herstellung erfolgt bislang (2020) fast ausschließlich über das Haber-Bosch-Verfahren aus den Elementen Wasserstoff und Stickstoff.

Biologisch hat Ammoniak eine wichtige Funktion als Zwischenprodukt beim Auf- und Abbau von Aminosäuren. Aufgrund der Giftigkeit größerer Ammoniakmengen wird es zur Ausscheidung im Körper in den ungiftigen Harnstoff oder, beispielsweise bei Vögeln, in Harnsäure umgewandelt.

NO3-, PO43-

Die aromatischen Kohlenwasserstoffe oder benzoiden Kohlenwasserstoffe, nach IUPAC Arene[1][2] genannt, sind cyclische, planare Kohlenwasserstoffe mit aromatischem System. Aufgrund ihres delokalisierten π-Elektronensystems sind sie energetisch günstiger als ihre nicht aromatischen Mesomere und deshalb chemisch stabiler. Aromatische Kohlenwasserstoffe lassen sich in mono- (mAh) oder polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) einteilen.

Wie alle reinen Kohlenwasserstoffe sind aromatische Kohlenwasserstoffe unpolare, lipophile Verbindungen. Da aromatische Verbindungen den aliphatischen Kohlenstoffverbindungen gegenübergestellt und damit durch eine Negation definiert werden, bedeutet dies, dass alle nicht-aliphatischen organischen Verbindungen aromatisch sind. Die Klassifizierung organischer Verbindungen in Aliphaten und Aromaten erfolgt durch die Aromatizitätskriterien.

Aromatizität^[1][2] ist ein Konzept aus dem Bereich der chemischen Bindung, das eingeführt wurde, um die auffallenden Eigenschaften der Stoffklasse der Aromaten zu erklären. Es beschreibt das Phänomen, dass cyclische Delokalisation von 4n + 2 π-Elektronen (Hückel-Regel) in einem planaren Molekül zu einer energetischen Stabilisierung führt, die mit dem Auftreten von diamagnetischen Ringstromeffekten, Anisotropie der magnetischen Suszeptibilität, magnetic susceptibility exaltation^[3] sowie einer Tendenz zum Bindungslängenausgleich einhergeht. Das Phänomen der Aromatizität ist keine summarische Observable, hingegen sind die einzelnen Kriterien messbar. Jedoch sind für die einzelnen Kriterien keine festen oder klaren Grenzwerte zur Abgrenzung aromatisch – nichtaromatisch - antiaromatisch festgelegt. Üblicherweise erfolgt die Diskussion über das Ausmaß der Aromatizität einzelner Verbindungen unter Bezug auf eine Referenz. Hierbei gilt Benzol unumstritten als Paradebeispiel für ein aromatisches System.

Während sich ursprünglich die Diskussion der Aromatizität auf cyclisch konjugierte π-Systeme beschränkt hat, ist der Aromatizitätsbegriff heute deutlich weiter gefasst und um Homoaromatizität, σ-Aromatizität,^[4][5] σ-Homoaromatizität, räumliche Aromatizität,^[6] Superaromatizität etc. ergänzt. Insbesondere die Entwicklung quantenchemischer Methoden hat dabei die Erweiterung des theoretischen Verständnisses signifikant unterstützt.

Sind in einem Molekül statt 4n + 2 Elektronen 4n Elektronen cyclisch delokalisiert, so beobachtet man das Phänomen der Antiaromatizität. In diesem Fall erfolgt eine Destabilisierung des Systems. Antiaromatische Systeme werden somit versuchen, der ungünstigen Situation zu entgehen und durch geometrische Veränderung (Verzerrung, Jahn-Teller-Effekt) die cyclische Delokalisation zu verringern. Ein Paradebeispiel hierfür ist Cyclobutadien.

Kaltrecycling (auch Kaltmischverfahren) ist ein Bauverfahren im Straßen- und Wegebau und umfasst das Fräsen, Aufnehmen und Mischen sowie Einbauen von bituminösen Straßenbefestigungen bis zu einer Tiefe von 30 cm. Als Bindemittel kommt entweder Zement, Bitumenemulsion oder Schaumbitumen zum Einsatz. Vorteil dieses Bauverfahrens ist der geringe Energiebedarf sowie die Eignung für teerhaltige Straßenbefestigungen. Eine Gesundheitsgefährdung ist durch die fehlende Erwärmung ausgeschlossen.

Der Haupteinsatzzweck von Calciumhydroxid ist die Zubereitung von Mörtel im Bauwesen.[4] Es findet dort unter dem Namen Weißkalkhydrat Verwendung (DIN 1060). Kalkputze bestehen aus Mischungen von Calciumhydroxid und Sand. Letzterer kann auch in Form von gemahlenem Kalkstein beigefügt werden. Auch wird Calciumhydroxid vermehrt Asphaltmischgut zur Verbesserung der Haltbarkeit der fertigen Asphaltschicht zugesetzt. 

Vor allem um Energie bei der Herstellung von Asphaltmischgut zu sparen und damit den Ausstoß an Kohlendioxid (CO₂) zu reduzieren, aber auch unter dem Aspekt des Gesundheits- und Arbeitsschutzes werden seit einiger Zeit Niedrigtemperaturasphalte (kurz NTA) erprobt. Der normalen Asphaltrezeptur werden Zusätze in Form von Wachsen oder Zeolithen zugegeben (Additive), die es ermöglichen, den Asphalt bei niedrigeren Temperaturen zu mischen und einzubauen, ohne dass dabei seine Verarbeitungseigenschaften und seine Gebrauchseigenschaften beeinträchtigt werden. Die NTA wurden in Deutschland entwickelt und mittlerweile auch in den USA, Frankreich und zahlreichen anderen Ländern erfolgreich eingesetzt. Eine um 10 °C abgesenkte Herstellungstemperatur spart bis zu 10 % Energie. Außerdem entweichen dem Asphalt exponentiell mit ansteigender Temperatur mehr Dämpfe und Aerosole aus dem Bitumen. Eine Gesundheitsgefährdung durch diese Dämpfe und Aerosole konnte bisher nicht nachgewiesen werden, jedoch können sie eine Geruchsbelästigung darstellen. Durch den Einsatz von NTA werden die Arbeitsbedingungen auf den Baustellen deutlich verbessert. Seit dem Mai 2006 regelt das „Merkblatt für Temperaturabsenkung von Asphalt“ (M TA) der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV) den Einsatz und die Ausführung von temperaturabgesenkten Asphalten.

Als Schaumbitumen wird Bitumen bezeichnet, das durch die Zugabe von kaltem Wasser mit hohem Druck aufgeschäumt wird. Die Viskosität senkt sich dadurch stark ab und das Volumen wird erhöht. Durch die Kombination von Schaumbitumen und eines abgestuften Mineralstoffgemisches wird Schaumasphalt (auch Niedrigtemperaturasphalt genannt) erzeugt. Dieser relativ junge Baustoff eignet sich besonders für das Kaltrecycling-Verfahren von Asphaltbelägen.