ADVENTSCHEMIE

1. ADVENTSCHE
MIE

2. 10 Stoffe, die Weihnachten weihnachtlich machen
• Erst Stoffe wie Eugenol, R-(+)-Limonen und Silbernitrat machen die
Weihnachtszeit so richtig stimmungsvoll. Eine Einführung in die Chemie des
Advents.
• Das mit der Weihnachtsstimmung ist heutzutage gar nicht so einfach:
Geschenkestress, kein Schnee, dafür Lebkuchen schon ab Mitte August. Und
dann ist ganz plötzlich und ohne Vorwarnung Heiligabend. Da hilft nur noch
die Chemie! Wir stellen Ihnen hier zehn Substanzen vor, die Sie – völlig
legal – doch noch in den richtigen Seelenzustand für das Fest versetzen.

3. Eugenol – Medizin im
Glühwein
Kein Advent ohne Glühwein. Das Heißgetränk
ist das vielleicht beste Beispiel für
weihnachtlichen Gewürzeinsatz,
und Nelken sind eine der wichtigsten Zutaten.
Das Nelkenöl Eugenol dagegen hat eine lange
Tradition als Mittel gegen Zahnschmerzen: Es
wirkt leicht betäubend und außerdem
antibakteriell. Zu Weihnachten kommt es
allerdings eher wegen seines
charakteristischen Geruchs zum Einsatz.
Solche Aromastoffe sind zugleich auch der
Grund, weshalb man Glühwein nicht heißer als
etwa 70 Grad Celsius werden lassen sollte:
Eugenol, aber auch Zimtaldehyd und viele
andere wohlriechende Chemikalien
sind oxidationsempfindlich und bilden dann
meist bittere Substanzen.

4. Furanoeudesma-1,3-
dien – das Geschenk
der drei Könige
Myrrhe ist der wahrscheinlich am wenigsten
bekannte Stoff aus der Weihnachtsgeschichte. Sie
ist ein wohlriechendes Pflanzenharz, vergleichbar
dem Weihrauch. Man muss sie allerdings anders
als Weihrauch nicht notwendigerweise
verbrennen, damit sie ihren Duft entfaltet – ihren
süßlich-holzigen Geruch verdankt sie einer
Substanzklasse namens Furanosesquiterpene mit
den Hauptsubstanzen Lindestren
und Furanoeudesma-1,3-dien. Seit Jahrtausenden
nutzen Menschen sie außerdem wegen ihrer
antibakteriellen Eigenschaften, und nicht nur in
der Medizin: Im alten Ägypten kam das Harz bei
der Mumifizierung zum Einsatz. Forscher
entdeckten außerdem schmerzlindernde
Eigenschaften beim Furanoeudesma-1,3-dien, ein
allerdings schon 20 Jahre alter Befund.

5. Silber – lässt
Kinderaugen leuchten
Der schönste, aber eben auch empfindlichste
Baumschmuck sind immer noch die
klassischen Christbaumkugeln – silbern
glänzende, rundum verspiegelte Glasbälle.
Diese Dekoration herzustellen, ist aber gar
nicht so schwierig. Alles, was man braucht, ist
eine hohle Glaskugel und ein bisschen
Schulchemie: In einer Lösung eines Salzes wie
Silbernitrat, versetzt mit Glukose, reagiert das
Element zu elementarem Silber und setzt sich
als feine Schicht an der Innenseite des
Glasballons ab.

6. Incensolacetat –
Wohlgeruch in der
Kirche
Von alters her schätzen Menschen
den Weihrauch wegen seines angenehmen
Duftes beim Verbrennen. Die in Weihrauch
enthaltenen Boswelliasäuren und andere
Substanzen zersetzen sich bei Hitze zu
Duftstoffen wie Octylacetat, Octanol und
verschiedenen angenehm
riechenden Terpenoiden. Außerdem enthält das
Harz der Weihrauchbäume einige Prozent des
Diterpens Incensol, dessen
Abkömmling Incensolacetat vermutlich angstlö
send und antidepressiv wirkt – möglicherweise
der Grund, warum das Baumharz bei Kulten
und Religionen so beliebt ist.

7. R-(+)-Limonen – der
Duft des Südens
Orangen und andere Zitrusfrüchte enthalten
nicht nur Vitamin C, sondern darüber hinaus
eine ganze Reihe Geschmacks- und Duftstoffe.
Ihre Schalen sind besonders reich an R-(+)-
Limonen, das nicht nur intensiv nach Orange
riecht, sondern technisch auch zusammen mit
seinem Enantiomer S-(-)-Limonen als
biologischer Lackverdünner zum Einsatz
kommt. Wenn man Orangenschalen in
Glühwein wirft, breitet sich von ihnen ein
schillernder Film aus, der hauptsächlich eben
aus Limonen besteht.

8. Vanillin – das
bedeutendste Aroma
der Welt
Ein weiteres Weihnachtsgewürz ist
die Vanille samt dem Duftstoff Vanillin – dem
mengenmäßig bedeutendsten Aromastoff der
Welt. Daneben spielt der Aromat auch in der
Arzneimittelherstellung und der medizinischen
Analytik eine Rolle. Nur ein winziger Teil des
Vanillins stammt dabei aus echten
Vanilleschoten. Der Rest ist ein Abfallstoff der
Zellstoffherstellung: Bei der fällt sehr viel vom
Holzinhaltsstoff Lignin an, aus dem man mit
Hilfe von Laugen und Oxidationsmitteln unter
anderem Vanillin, aber auch verwandte Stoffe
gewinnt. Die japanische Chemikerin Mayu
Yamamoto gewann 2010 den Ig-Nobelpreis für
den Nachweis, dass man Vanillin auch aus
Kuhfladen gewinnen kann.

9. Zimtaldehyd – aus der
Rinde ins Essen
Zimt ist ein weiterer essenzieller Bestandteil
des Glühweins. Sein Aroma stammt
vom Zimtaldehyd, das etwa 90 Prozent des in
der Zimtstange enthaltenen Öls ausmacht. Die
Zimtstange ist quasi die mittlere Schicht der
Rinde des Zimtbaums, die sich nach der Ernte
zu einer Röhre zusammenrollt. Zimtaldehyd
selbst riecht und schmeckt nicht nur gut,
sondern wirkt in hohen Dosen auch
antimikrobiell.

10. Gold – nicht nur als
Geschenk beliebt
Sterne, Kugeln, Engelsflügel: Das
Edelmetall Gold ist beim Weihnachtsfest
allgegenwärtig – das verdankt der Stoff seinem
göttlichen Nimbus. Sein Geheimnis ist seine
besondere chemische Trägheit, seine Unwilligkeit,
sich mit anderen Stoffen zu verbinden. In der
Natur findet man es als gediegenes Metall, und es
überdauert Jahrhunderte, ohne anzulaufen oder
sich anderweitig zu verändern. Seine
Beständigkeit, sein Glanz und seine unter den
Metallen einzigartige Farbe heben es aus der
irdischen Sphäre heraus und kennzeichnen es als
himmlischer Herkunft – was stimmt, denn es
entstammt wohl der Kollision zweier
Neutronensterne, die zuvor jeweils als Supernova
explodiert waren. Größere Mengen Gold, die
einem plötzlich gehören, haben sich außerdem als
zuverlässiger Stimmungsaufheller erwiesen.

11. Bornylacetat – oh
Tannenbaum, oh
Tannenbaum
Wahrscheinlich liegt es auch ein wenig am
wohlriechenden Harz, dass Tannen und andere
Nadelbäume sich einen Platz in der deutschen
Weihnachtstradition erobert haben. Ihr Duft jedenfalls
ruft Bilder von geschmückten Bäumen und
Geschenken im Wohnzimmer hervor. Nadelbäume
produzieren eine ganze Palette flüchtiger Stoffe, die
Wohlgeruch erzeugen – den typischen Tannenduft
erzeugt das Bornylacetat, ein Essigsäureester.
Zusätzlich erzeugen sie viele so genannte Terpene,
von denen die bedeutendsten α-Pinen und β-Pinen
sind. Sie riechen beide nach Terpentin. Andere
Geruchskomponenten sind Limonen, Camphen und
andere, die ihren Teil zum Weihnachtsbaumgeruch
beitragen. All diese Substanzen werden umso
flüchtiger, je wärmer es ist – so tragen vermutlich
echte Kerzen am Baum nicht nur durch ihr warmes
Licht zur gemütlichen Stimmung bei, sondern auch
durch den Wohlgeruch, den sie zusätzlich freisetzen
helfen. Der einzige Nachteil: Jene Harze, die
Weihnachtsbäume so gut duften lassen, machen sie
auch gut brennbar.

12. Amorpher Kohlenstoff
– wenn Kerzen richtig
verglühen
Auch wenn heutzutage immer mehr Zeitgenossen 15 000-Watt-
Lichtbogenlampen als weihnachtliche Vorgarten-
beleuchtung für alternativlos erachten: Wirklich festlich ist nur
das warme, gelbe Licht der Kerzenflamme. Doch deren zur
Besinnlichkeit einladende Ruhe trügt. Tatsächlich befindet
sich die Flamme in einem prekären Gleichgewicht,
aufrechterhalten durch Docht und Brennmaterial. Die
Kerzenflamme verflüssigt das Wachs, das durch die
Kapillarkräfte über den Docht in die Flamme gezogen wird.
Dann wird es richtig spannend: Im Inneren der Flamme ist
nahezu kein Sauerstoff verfügbar, so dass der frisch
verdampfte Brennstoff sich nicht entzündet. Vielmehr zerfallen
die langen Molekülketten der Wachse zuerst in kleine,
hochreaktive Bruchstücke – sie erzeugen das blaue Leuchten
rund um den Docht. Wirklich verbrannt wird weiter außen.
Zuerst allerdings finden sich die Bruchstücke wieder
zusammen. In extrem komplizierten Reaktionen bilden sie erst
größere, graphitähnliche Moleküle und dann Rußpartikel.
Dabei spalten sie Wasserstoff ab, und der reagiert mit
Sauerstoff zu Wasser. Die Energie, die dabei frei wird, heizt die
Rußpartikel so stark auf, dass sie gelb-orange leuchten. Doch
bald darauf ist auch ihr Weg zu Ende: In der heißen äußeren
Flammzone verbrennen sie mit weiterem Sauerstoff zu
Kohlendioxid.