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Wie man Wachskerzen wegzaubert

Wie man Wachskerzen wegzaubert

Ein superstarkes Gemisch, das Wachskerzen einfach wegzaubert und die Karriere eines späteren Nobelpreisträgers mitbegründete - das klingt einfach magisch. Im UN-Jahr der Chemie nimmt der Deutschlandfunk in Kooperation mit dem Volksfreund einige Moleküle genau unter die Lupe - in dieser Woche "Magische Säure".

Am Anfang kann man sich anschwellenden Trommelwirbel dazudenken, am Ende einen dreifachen Tusch und kräftigen Applaus. Denn es grenzt an Zauberei, was sich in einem Labor der Western Reserve University in Cleveland/USA abspielt. Ein junger Chemiker schnappt sich aus Jux eine Weihnachtskerze, taucht sie in einen Behälter mit einer durchsichtigen Flüssigkeit - und ist dann völlig baff. Kein Brodeln, kein Zischen, keine sichtbare Trübung der Lösung. Doch der Wachsstumpen ist plötzlich weg, die Flüssigkeit noch immer kristallklar.

Dieses Experiment ist in Fachkreisen zu einiger Berühmtheit gelangt. Und die offizielle Geburtsstunde von Magischer Säure. Jedenfalls nannte man das Kerzen verschlingende Wunderelixier fortan so. Weil dem Experimentator, einem deutschen Wissenschaftler namens Joachim Lukas, der Moment, in dem er eine Kerze einfach mal wegzauberte, "in der Tat magisch" vorkam. So erzählt es der Ungar und spätere Chemie-Nobelpreisträger George Olah, der damals an der Hochschule in Cleveland forschte.

Bei dem Kerzen-Killer handelte es sich um ein Gemisch aus Fluorsulfonsäure und Antimonpentafluorid. Beide sind auf ihre Art ohnehin starke Säuren. Die eine gibt furchtbar gerne positiv geladene Wasserstoff-Ionen (Protonen) ab. Die andere lechzt nach einem fehlenden Elektronenpaar. Zusammen ergibt das Duo eine besonders kernige "Supersäure", die, wie Olah sagt, "millionen- oder sogar milliardenfach saurer" sei als das, was unsereiner bisher so für das Nonplusultra hielt, reine Schwefelsäure zum Beispiel.

Trägen Typen aktivieren



(Kerzen)wachs besteht aus einer Mixtur kurzkettiger, gesättigter Kohlenwasserstoffe wie Ethan und Propan. Früher nannte man diese Stoffe Paraffine. "Der Name leitet sich vom lateinischen parum affinis ab", sagt George Olah, "das bedeutet fehlende Reaktionsfreudigkeit." Genau das war das Bemerkenswerte an dem Kerzentrick damals: Mit der superstarken Magischen Säure gelang es, die trägen Typen chemisch zu aktivieren und ihre Molekülketten zu sprengen. Die Säure zwang den Kohlenstoffatomen im Paraffin ein zusätzliches Proton auf, es entstanden geladene "Carbokationen", wie Olah sie nennt - und ein ganz neuer Forschungszweig in der Organischen Chemie.

Für seine Arbeiten auf diesem Gebiet erhielt der Ungar 1994 schließlich den Nobelpreis. Die Forschung über Carbokationen führte später zu Supersäuren auch in fester Form. Sie lassen sich viel praktischer in Industrie-Katalysatoren einsetzen - und helfen heute unter anderem dabei, aus Erdöl Kraftstoffe zu gewinnen.

Dieser Beitrag läuft am 9. Februar im Deutschlandfunk im Rahmen der Reihe "M3 - Mraseks Molekül-Mosaik", immer mittwochs um 16.35 Uhr, in der Sendung "Forschung aktuell". In der Region empfangen Sie den Deutschlandfunk auf UKW 95,4 und 104,6. Weitere Informationen im Netz unter www.dradio.de/jahrderchemie