Unendliche Weiten - Kreuz und quer durchs Chemie-Universum
von: Thisbe K. Lindhorst, Hans-Jürgen Quadbeck-Seeger,
Wiley-VCH, 2017
ISBN: 9783527804504
Sprache: Deutsch
230 Seiten, Download: 66185 KB
Format: PDF, auch als Online-Lesen
geeignet für:
| Cover | 1 | ||
| Titelseite | 5 | ||
| Copyrightseite | 6 | ||
| Geleitwort | 7 | ||
| Vorwort | 9 | ||
| Inhalt | 11 | ||
| Kapitel 1: Faszination Chemie | 14 | ||
| Kapitel 2:Die Spielwiese der Anorganischen Chemie | 20 | ||
| Elementares | 20 | ||
| Ist das Periodensystem der Elemente denn zu etwas gut? | 20 | ||
| Das Salz in der Suppe – Kochsalz | 20 | ||
| Anorganische Chemie – disziplinär und interdisziplinär | 22 | ||
| Die Entstehung der chemischen Elemente im Universum: Urknall, Sterne, Supernovae | 23 | ||
| Vorkommen der chemischen Elemente auf der Erde | 25 | ||
| Das fünfte Element – der kleine, geheimnisvolle Nachbar von Kohlenstoff? | 25 | ||
| Halbleiter, Katalysatoren und die Bioanorganik – ein Streiflicht | 26 | ||
| Elemente brauchen, nicht verbrauchen | 28 | ||
| Kapitel 3: Von wenigen Rohstoffen zur beinaheunbegrenzten Produktvielfalt | 32 | ||
| Schwarzes Gold und Grüne Chemie | 32 | ||
| Ohne Rohstoffe geht gar nichts | 36 | ||
| Erdöl – das schwarze Gold | 37 | ||
| Erdgas – der umweltfreundliche Brennstoff | 38 | ||
| Kohle – der „Evergreen“ der Rohstoffe | 38 | ||
| Nachwachsende Rohstoffe | 39 | ||
| Potenziale für die Weiterentwicklung der Rohstoffbasis | 39 | ||
| Non-Food-Biomasse | 39 | ||
| Nutzung von Kohlendioxid | 40 | ||
| Wasserstoff für die chemische Industrie – Kohlendioxid- und klimaneutrale Herstellverfahren | 40 | ||
| Wertschöpfungsketten | 43 | ||
| Katalyse – die Schlüsseltechnologie der Chemie | 44 | ||
| Heterogene Katalyse | 45 | ||
| Homogene Katalyse | 45 | ||
| Etablierte großtechnische Verfahren | 47 | ||
| Biokatalyse – die Natur kann’s sowieso | 48 | ||
| Nachhaltigkeit und Grüne Chemie | 49 | ||
| Was wir konkret tun können | 49 | ||
| Kapitel 4: Von der Chemie und Technik des Lebens | 56 | ||
| Der erweiterte genetische Code: DNA- und RNA-Basen jenseits von Watson und Crick | 56 | ||
| Die chemischen Grundlagen des DNA-Erbmaterials | 56 | ||
| Die Erweiterung des DNA-Codes | 57 | ||
| RNA als Transporter und Übersetzer der Erbinformation | 59 | ||
| CRISPR-Cas9: Revolution der Biologie durch ein bakterielles Immunsystem | 61 | ||
| Entdeckung eines bakteriellen, adaptiven Immunsystems | 61 | ||
| Warum ist ein bakterielles Immunsystem nützlich für die Gentechnik? | 61 | ||
| Wie funktioniert nun die Programmierung von Cas9 mittels RNA zur Genommodifikation? | 62 | ||
| Was sind die Anwendungsmöglichkeiten von CRISPR-Cas9? | 62 | ||
| Welche ethischen und sozialen Fragen werden durch CRISPR-Cas aufgeworfen? | 63 | ||
| Ein erweiterter genetischer Code – neue Proteine aus dem Labor | 63 | ||
| Proteine – die Akteure allen zellulären Geschehens | 64 | ||
| Von der DNA zum Protein | 64 | ||
| Einbau unnatürlicher Aminosäuren – Erweiterung des genetischen Codes | 66 | ||
| Die Glykowissenschaften: ein vielfältiges Forschungsgebiet für die chemische Biologie | 68 | ||
| Biotechnologie – alles Bio, oder was? | 75 | ||
| Was ist Biotechnologie eigentlich und seit wann gibt es sie? | 75 | ||
| Wirtschaft und Börse – Gehört die Biotechnologie bald zum „big business“? | 77 | ||
| Arbeitsplätze und Karrieren im interdisziplinären Umfeld | 77 | ||
| Faszination Zukunft – nicht nur ein Traum | 78 | ||
| Kapitel 5: Der blaue Planet und das blaue Gold | 80 | ||
| Chemie auf dem Weg in die Nachhaltige Industriegesellschaft | 80 | ||
| Chemie und Wasser | 81 | ||
| Herausforderungen und Lösungen in einer sich wandelnden Welt | 81 | ||
| Wasser – das „blaue Gold“des 21. Jahrhunderts | 83 | ||
| Wasserchemiker und andere Wasserexperten als Problemlöser | 84 | ||
| Mikroplastik im aquatischen Ökosystem | 85 | ||
| Stimmt die Atmosphäre, stimmt das Klima | 87 | ||
| Strahlung in der Atmosphäre und Klima | 87 | ||
| Chemie in der Atmosphäre | 88 | ||
| Kapitel 6: Vom absoluten Nullpunkt bis in dieunendlichen Weiten des Weltalls –Powered by Chemistry | 92 | ||
| Ein Hansdampf in allen Gassen – die Physikalische Chemie | 93 | ||
| Klein, aber oho! Nanomaterialforschung | 93 | ||
| Rechnen, was das Zeug hält… Theoretische Chemie | 95 | ||
| Den Tätern auf der Spur – Spektroskopie | 96 | ||
| Effizient, grün und oft ein wirtschaftlicher Gewinn – Katalyse | 99 | ||
| Elektrochemie – mehr als die Renaissance der Batterieforschung | 100 | ||
| Blick in die Zukunft | 100 | ||
| Was heißt „Energie“ heute? | 101 | ||
| 100 Jahre energethischer Imperativ –von Wilhelm Ostwald bis Hermann Scheer | 102 | ||
| Ohne Chemie keine moderne Energieversorgung | 103 | ||
| Die Rolle der Chemieorganisationen | 105 | ||
| Wohin wird die Reise gehen? | 105 | ||
| Hochspannung garantiert – elektrochemische Grenzflächen | 106 | ||
| Atome unter Hochspannung | 106 | ||
| Energiewandlung und -speicherung | 107 | ||
| Grenzflächenprozesse in der Elektronikindustrie | 108 | ||
| Expedition zur Insel der Stabilität –Faszination Nuklearchemieim gesellschaftlichen Kontext | 109 | ||
| Die Evolution des Periodensystems der Elemente | 109 | ||
| Nuklearchemie in den Lebenswissenschaften | 110 | ||
| Radionuklide in der Umwelt | 110 | ||
| Mensch und Technik – die Kernenergie als gesellschaftlicher Konflikt | 111 | ||
| Moderne Nuklearchemie | 113 | ||
| Chemie am absoluten Nullpunkt | 113 | ||
| Absolute Temperatur | 113 | ||
| Chemie und Spektroskopie kalter Moleküle | 114 | ||
| Matrixisolierung | 115 | ||
| Überschall-Düsenstrahlen | 115 | ||
| Wie geht’s weiter am absoluten Nullpunkt? | 117 | ||
| Chemie im Weltall – die Mission Rosetta-Philae | 118 | ||
| Aminosäuren im Eiskünstlicher Kometen | 118 | ||
| Die Genese von Proteinen | 120 | ||
| Die Genese der DNA | 120 | ||
| Experimente an neuen Synchrotron-Zentren | 121 | ||
| Die Kometenmission Rosetta | 121 | ||
| Kapitel 7: Von riesengroßen Polymeren bis hin zu den kleinsten Nanopartikelchen – auf jeden Fall mehr als nur Plastik | 124 | ||
| Living in a material world | 124 | ||
| Polymärchen? | 124 | ||
| Schwefelsäure in der Küche – Achtung, nicht zum Nachmachen empfohlen! | 124 | ||
| „Große Moleküle gibt es nicht!“ | 125 | ||
| Kein Auto ohne Polymere | 126 | ||
| Kein Leben ohne Polymere | 127 | ||
| Polymere Werkstoffe: Thermoplaste – Duroplaste – Elastomere | 128 | ||
| Bakelit – Das erste kommerzielle, voll synthetische Polymer ist ein Duroplast | 128 | ||
| Nylon – die Wunderfaser | 128 | ||
| Polyethylen – von der Plastiktüte zur schusssicheren Weste | 128 | ||
| Teflon – von der Atombombe in die Bratpfanne | 129 | ||
| Vom Erdöl zum Kunststoff | 130 | ||
| Kunststoffe und Umwelt | 130 | ||
| „Schnittfestes Erdöl“ | 131 | ||
| Von Emulsionen zu polymeren Nanopartikeln | 131 | ||
| Nanopartikel für die Oberflächenstrukturierung | 133 | ||
| Nanopartikel für die Medizin der Zukunft | 135 | ||
| Nanopartikel gegen Rost | 136 | ||
| Kapitel 8: iChemie – Informationstechnik,Elektronik, Kommunikation | 138 | ||
| Was ist Information? | 139 | ||
| Rechnen auf Silicium – und darüber hinaus | 140 | ||
| Nanotechnologische Fertigung –Spielwiese der Chemie | 143 | ||
| Informationsspeicher auf der Nanometerskala | 149 | ||
| Aufnahme von Information – Sensoren und bildgebende Systeme | 150 | ||
| Displays – höhere Auflösung, größerer Farbraum, mehr Varianten | 153 | ||
| Ausblick | 154 | ||
| Kapitel 9: Was machen denn eigentlich Lebensmittelchemikerinnen und -chemiker? | 156 | ||
| Mahlzeit! Prost! Wohl bekomms! | 156 | ||
| Frisches Fleisch, unbehandeltes Obst und Frischhaltefolien spiegeln nur ein kleines Segment im Aufgabenspektrum der Lebensmittelchemie wider. | 156 | ||
| Molekular und interdisziplinär – zwei treffende Beschreibungen für die Lebensmittelchemie | 156 | ||
| Sicherheit und Qualität – Das A und O der Lebensmittelchemie | 156 | ||
| Vielfältig und komplex – Die sechs Themenschwerpunkte der lebensmittelchemischen Grundlagenforschung | 157 | ||
| 1. Analytik | 157 | ||
| 2. Chemische und physikalische Veränderung von Lebensmitteln | 158 | ||
| 3. Ernährungsphysiologie und Sensorik | 160 | ||
| 4. Toxikologie | 161 | ||
| 5. Lebensmittelbiotechnologie | 163 | ||
| 6. Bedarfsgegenstände | 164 | ||
| Kapitel 10: Im Dienste der Gesundheit | 166 | ||
| Gesundheit und Immunologie | 166 | ||
| Die Chemie verändert die Medizin – Erste synthetische Wirkstoffe | 166 | ||
| Aspirin – Fast 150 Jahre auf dem Markt | 166 | ||
| Der Kampf gegen Malaria – Vom Chinin zum Artemisinin | 168 | ||
| Artemisinin | 168 | ||
| Die Chemie verändert die Gesellschaft – Die Antibabypille | 169 | ||
| Die Grundlagen des Lebens –Mithilfe der Chemie zur Molekularbiologie | 170 | ||
| Herausforderung für die Zukunft – Bezahlbare Medikamente und Impfstoffe für alle | 172 | ||
| Synthetische Impfstoffe | 172 | ||
| Bezahlbare Medikamente | 176 | ||
| Kapitel 11: Wie leistungsstarke Forschung, vielseitige Lehreund innova tive Industrieprodukte zusammenhängen | 178 | ||
| Mit Chemie in die Zukunft | 178 | ||
| Chemie neu erfinden | 179 | ||
| Eine Ära geht zu Ende, eine neue beginnt | 179 | ||
| In der Chemie verschmilzt das Praktische mit dem Konzeptionellen | 179 | ||
| Nichts währt ewig | 180 | ||
| Wie geht’s weiter? | 180 | ||
| Prioritäten für die Zukunft setzen | 182 | ||
| Wer leitet den Wandel? | 182 | ||
| Die Schlussfolgerung | 183 | ||
| Chemie – Quo vadis? | 183 | ||
| Innovation – Was ist das überhaupt? | 189 | ||
| Start-ups in der Chemie – Wie kommen Innovationen in die Industrie? | 190 | ||
| Die Rolle der chemischen Wissenschaftenim 21. Jahrhundert – one-world chemistry | 192 | ||
| Kapitel 12: Das Imaginäre wirklich werden zu lassen | 198 | ||
| Der Chemiker und der Architekt | 199 | ||
| Das Gebäude und das Molekül | 199 | ||
| Der Erfinder und der Entdecker | 201 | ||
| Gleich und doch nicht gleich | 203 | ||
| Der Architekt und der Baumeister | 207 | ||
| Inspiration und Zusammenarbeit | 210 | ||
| Danksagung | 211 | ||
| Danksagung | 213 | ||
| Literatur | 215 | ||
| Autorenadressen | 219 | ||
| Bildquellen | 225 | ||
| EULA | 229 |