Termostabilność

Stabilność termiczna , o których mowa w chemii a zwłaszcza organicznych i biochemiczne własności w związku stosunkowo wysokiej temperatury , aby wytrzymać (Molecular odporność na ciepło ). Przeciwieństwem termostabilności jest termolabilność. Ta stabilność termiczna dotyczy przede wszystkim struktury cząsteczki, ale jest również definiowana w sposób specyficzny dla zastosowania poprzez zdolność do pełnienia określonej funkcji.

Termostabilność tworzyw sztucznych

Tworzywa termoplastyczne są podgrzewane w celu przetworzenia. Aby zapobiec ich rozkładowi, dodaje się dodatki, aby temu zapobiec.

Na przykład polichlorek winylu ma dodane do niego własne stabilizatory w celu zwiększenia stabilności termicznej podczas przetwarzania oraz poprawienia jego odporności na warunki atmosferyczne i starzenie . W tym celu stosuje się związki takie jak stearyniany lub karboksylany na bazie metali ciężkich, takich jak ołów , kadm , cyna , bar / cynk , wapń / cynk i wapń / glin / cynk, takie jak stearynian kadmu lub stearynian ołowiu . Chlor uwolniony w procesie topienia , który zniszczyłby plastik (patrz także właściwości chemiczne chloru ), niszczy łatwo rozpadające się związki metali, które działają jako „zmiatacze kwasu”. Uwolniony chlor jest wychwytywany i tworzą się chlorki metali. Związki kadmu jako stabilizatory zostały zakazane przez UE w 2001 r., A stabilizatory ołowiu mają zostać zastąpione do 2015 r. (Według źródła z 2010 r.) (Cel dobrowolnej redukcji). Takie stabilizatory termiczne zawierające metale można zastąpić hydrotalcytem (hydroksywęglanem magnezu i glinu).

Termostabilność białek

Aktywność enzymatyczna jako funkcja temperatury. W temperaturze denaturacji enzym traci swoją aktywność.

Termin ten jest stosowany głównie do biocząsteczek, a zwłaszcza struktur białkowych , ponieważ białka często tracą swoją funkcjonalność z powodu denaturacji nawet w stosunkowo niskich temperaturach. Ponieważ jednak wyższe temperatury umożliwiają wyższy obrót materiałowy w inżynierii procesowej ( reguła RGT ) lub są one konieczne z innych powodów w celu uzyskania pożądanego produktu reakcji, duże znaczenie mają tutaj termostabilne biocząsteczki. Przykładem tego jest reakcja łańcuchowa polimerazy , w której termostabilne polimerazy DNA są wykorzystywane przez organizmy takie jak Thermus aquaticus . Organizmy, które mają wysokie optimum temperaturowe ze względu na ich termostabilną strukturę, nazywane są termofilnymi . Termostabilne białka często mieć zwartą konstrukcję, do dodatkowej stabilizacji ich fałdowania i coraz większym stopniu są wiązania wodorowe , mostki soli , hydrolysis- niewrażliwe aminokwasom oraz stosunkowo wysokie powinowactwo do monomerów z białka kompleksu siebie.

Ponieważ w szczególności toksyny oparte na białkach są często nietrwałe termicznie, toksyny można podzielić na toksyny termostabilne i termolabilne. Podczas gdy toksyny termolabilne, takie jak niektóre lektyny, są dezaktywowane przez ogrzewanie, toksyny termostabilne, takie jak amatoksyny, przeżywają to leczenie bez większych strat. Ma to szczególne znaczenie dla efektu gotowania potraw, które są toksyczne w stanie surowym (np. Ziemniaki, fasola, soczewica i niektóre grzyby).

Procesy dezynfekcji termicznej polegają na przezwyciężaniu termostabilności białek patogenów .

Stabilność termiczną białek można zwiększyć poprzez inżynierię białek , sieciowanie lub sprzęganie z polimerami .

literatura

  • Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko, Lubert Stryer : Stryer Biochemistry . 7. wydanie, Springer-Verlag, Berlin / Heidelberg 2013, ISBN 978-3-8274-2988-9 .
  • Michael T. Madigan, John M. Martinko: Brock Mikrobiologie 11th edition, Pearson Studium, Monachium 2006, ISBN 3-8273-7187-2 .

Indywidualne dowody

  1. ↑ Dodatek (sic!) I wypełniacze do tworzyw sztucznych , strona internetowa poświęcona technologii tworzyw sztucznych, ostatnio odwiedzana w lutym 2020 r
  2. ↑ Raport ogólny dotyczący tras przetwarzania i odzysku odpadów PCW ; Federalne Ministerstwo Rolnictwa, Leśnictwa, Środowiska i Gospodarki Wodnej, Wiedeń, grudzień 2002 (plik PDF) , ostatni dostęp w lutym 2020
  3. ↑ a b Hans Jürgen Wernicke i Joachim Großmann: „Przyjazna dla środowiska stabilizacja PVC poprzez syntetyczne hydrotalcyty” ; Aktualna kronika GDCh; 2008, ostatni dostęp w lutym 2020
  4. ^ Vinyl 2010. Dobrowolne zaangażowanie przemysłu PCW. European Council of Vinyl Manufacturers (Industry Association) (plik PDF) , ostatni dostęp w lutym 2020 r
  5. ↑ EP DeBenedictis, E. Hamed, S. ketene: Mechaniczne wzmocnienie białka koniugatem polimeru. W: ACS Nano . Tom 10, numer 2, luty 2016, s. 2259-2267, doi : 10.1021 / acsnano.5b06917 , PMID 26687555 .