Säuren

Säuren: nach Säuren Arrhenius chemische Verbindungen, die als Ion abspaltbaren und durch (unedles) Metall ersetzbaren Wasserstoff enthalten und Basen unter Salzbildung neutralisieren (siehe auch Säure-Base-Theorie). Beim Lösen in Wasser zerfallen (dissoziieren) Säuren in unterschiedlichem Masse in Wasserstoffionen, H+, und Säurerestionen, zum Beispiel Chlorwasserstoff und Essigsäure. Die Wasserstoffionen liegen in der Lösung nicht als freie Protonen, sondern hydratisiert als Oxoniumionen vor, die durch weitere Anlagerung von Wassermolekülen Hydroniumionen bilden. Die Stärke der Säuren wird durch ihre Dissoziationskonstante bestimmt; starke Säuren, zum Beispiel Perchlorsäure, Salzsäure, Schwefelsäure und Salpetersäure sind in Wasser fast vollständig, schwache Säuren, zum Beispiel Essigsäure, Borsäure und Blausäure gering dissoziiert. Je nach Anzahl der abspaltbaren H+ unterscheidet man ein-, zwei- und mehrwertige (auch -basige) Säuren Dreiwertig sind zum Beispiel Phosphor- und Zitronensäure. Die saure Reaktion wässriger Lösungen beruht auf einem Überschuss von Wasserstoff- beziehungsweise Hydroniumionen gegenüber (aus dem Wasser stammenden) Hydroxidionen der pH-Wert ist <7. In Abhängigkeit von Art, Konzentration und Dauer des Haut- und Schleimhautkontaktes mit einer Säuren treten Verätzungen unterschiedlicher Schweregrade auf. Die Aufnahme größerer Säuremengen, zum Beispiel durch Verschlucken, führt im Organismus zur Stoffwechselstörung und kann Vergiftungen hervorrufen.

Säure-Base-Theorie: Teilgebiet der physikalischen Chemie, das sich mit der zweckmäßigsten Definition des Begriffspaares Säure/Base befasst. Säuren und Basen wurden ursprünglich auf Grund äußerer Wirkungen (zum Beispiel Geschmack) unterschieden. Nach A. L. Lavoisier (1775) enthalten alle Säuren Sauerstoff, während H. Davy (1814) den Wasserstoff als säuretypischem Element ansah. Nach J. von Liebig (1838) muss dieser Wasserstoff durch Metall ersetzbar, nach Arrhenius (1884) beim Lösen in Wasser als Wasserstoff Ion abspaltbar sein. E. C. Franklin (1905) erweiterte die Säure-Base-Theorie auf Reaktionen in flüssigem Ammoniak; H. P. Cady und H. M. Elsey (1928) bezogen alle wasserähnliche Lösungsmittel ein. besonders wichtig geworden ist die Definition nach J. Brönsted und T. M. Lowry (1923); danach ist eine Säure ein Stoff, der Protonen abgibt (Protonendonator), während eine Base Protonen aufnimmt (Protonenakzeptor); so kann zum Beispiel das Ammonium Ion, NH4+ als Säure, das Phosphat Ion, P043', als Base wirken. Weitere Fortschritte der Säure-Base-Theorie, insbesondere begriffliche Verallgemeinerungen, gehen auf G. N. Lewis (1938/39), (1939) und R. G. Pearson (1963) zurück. Alle genannten Definitionen sind zurzeit nebeneinander in Gebrauch, so dass man Brönsted-, Lewis-, Pearson-Säuren und entsprechende Basen abgrenzt.

Säurechloride: Substanzen, bei denen die in Carboxyl-, Sulfonsäure- und anderen säurebildenden Gruppen enthaltenen Hydroxylgruppen durch Chloratome ersetzt sind. Von der Schwefelsäure leitet sich Sulfurylchlorid von der schwefligen Säure Thionylchlorid von der Kohlensäure Phosgen von den Carbonsäuren Carbonsäurechloride ab. Alle Säurechloride zersetzen sich mit Wasser unter Bildung der betreffenden Säure und Chlorwasserstoff.

Säurefarbstoffe: synthetische Farbstoffe, die aus saurer wässriger Lösung besonders Wolle, Seide und basisch modifizierte Polyacrylnitril Faserstoffe unter Salzbildung färben; vorwiegend Hydroxy Azofarbstoffe mit Sulfonsäuregruppen.

Säureschutz: Bautenschutz Maßnahme im Industriebau gegen die Einwirkung aggressiver Chemikalien, wie Säuren, Basen, Fette, Lösungsmittel. Säureschutzbaustoffe sind Plaste, Klinker, Steinzeug, Wasserglas- und Plastekitte.

Säureturm: in der Sulfitzellstoff Industrie verwendeter, konischer, kalksteingefüllter Turm zur Säureherstellung. Bei Zuführung von Schwefeldioxid und Wasser wird im Säureturm schweflige Säure und Kalziumbisulfit als Aufschlussmittel gebildet. Zur Vermeidung von Gasverlusten werden 2 Türme in Reihe geschaltet, das heißt die Abgase des 1. in den 2. Turm geleitet.